Quantification de la bioturbation dans les écosystèmes marins côtiers : caractérisation des groupes fonctionnels responsables du remaniement sédimentaire

par Eric Marc Yann Duport

Thèse de doctorat en Sciences de l'environnement marin

Sous la direction de Franck Gilbert et de Georges Stora.


  • Résumé

    Afin de déterminer les facteurs biologiques et environnementaux jouant un rôle sur la variation de l’intensité du remaniement sédimentaire, deux voies de recherche complémentaires ont été suivies : une expérimentation in vitro sur une population monospécifique à Nereis diversicolor et deux études temporelles sur des communautés macrobenthiques issues d’environnements méditerranéens différents, le canal St. Antoine (golfe de Fos) et l’étang de Thau. Une première partie de ce travail a été de déterminer les espèces présentes dans chacun des sites et de leur attribuer un groupe fonctionnel de bioturbation en fonction des connaissances actuelles sur leur comportement, notamment trophique et de locomotion. Une deuxième partie de ce travail a été de quantifier le remaniement sédimentaire induit par ces organismes en utilisant des traceurs particulaires (luminophores). L’impact des différents facteurs étudiés sur l’intensité de remaniement sédimentaire a pu être évalué à l’aide d’un modèle 1-D. Les résultats de l’expérience in vitro ont montré l’existence d’une relation non-linéaire de densité-dépendance pour l’intensité de remaniement sédimentaire réalisé par le diffuseur à galeries N. Diversicolor. L’intensité du transport biodiffusif (Db) et du biotransport (r) augmente tout d’abord avec la densité pour atteindre ensuite une valeur maximale. Cette expérimentation a montré l’importance de la densité de population qui apparaît comme un facteur clé dans le fonctionnement de l’écosystème sédimentaire. Les études portant sur des communautés in situ ont permis de mettre en évidence l’importance primordiale des traits fonctionnels des espèces et de la diversité fonctionnelle des communautés sur la dynamique du mélange sédimentaire. Ce travail nous a permis de montrer que les variations temporelles de l’intensité de remaniement sédimentaire sont complexes. Elles sont dues à l’association de plusieurs facteurs biologiques (composition fonctionnelle de la communauté, densité), associés à l’influence directe et/ou indirecte de facteurs environnementaux (température de l’eau, concentration en oxygène dans les sédiments, quantité de matière organique dans la colonne sédimentaire et taille des particules).

  • Titre traduit

    Quantification of bioturbation in coastal marine ecosystems : caracterisation of functional groups inducing sediment reworking


  • Résumé

    In order to define the biological and environmental factors playing a role in the sediment reworking intensity changes, works have been carried out both on monospecific Nereis diversicolor population (in vitro) and in situ macrobenthic communities. The studies about in situ communities were realised over time in contrasted Mediterranean environments : St. Antoine canal (Gulf of Fos) and Thau Lagoon. The first part of this work was to characterize the species and more particularly their belonging bioturbation functional group according to their tropic and locomotive behaviors. In the second part, using particle tracers (luminophores), intensity of sediment reworking induced by organisms was quantified. The impact of the different studied factors on sediment reworking intensity was assessed with 1-D model. The results of the in vitro experiment showed the existence of a non-linear relationship between density of gallery-diffusor N. Diversicolor and sediment reworking intensity. The intensity of biodiffusive transport (Db) and the biotransport (r) first increased with the density and then reached a maximal value. This experimentation showed the importance of the population density which appears as a key factor in the sedimentary ecosystem functioning. The studies related to in situ communities allowed to highlight the crucial importance of the species functional traits and the functional diversity of the communities on the sediment mixing dynamics. This work has enabled us to show that temporal changes in sediment reworking are a complex phenomenon which can be explain by combined influence of biological factors (functional composition and density of the community), associated with the direct and indirect influence of environmental (temperature of water, oxygen concentration in the sediments, organic quantity of matter in the sedimentary column and particle size).

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (x-122 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. : f.99-114

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Aix-Marseille (Marseille. Luminy). Service commun de la documentation. Bibliothèque de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 44067

Cette version existe également sous forme de microfiche :

  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Sciences de la Terre Recherche - cartothèque - CADIST.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 06 AIX2 2054
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.