Approche dynamique et intégrée de l'évaluation d'un socio-écosystème côtier : application à la lagune de Thau, son état écologique et ses bouquets de services écosystémiques sur la période 1970-2018

Dynamic and integrated approach to the assessment of a coastal socio-ecosystem : application to the Thau lagoon, its ecological status and its bundles of ecosystem services over the period 1970-2018

• Auteur / Autrice : Valérie Derolez
• Direction : Catherine Aliaume
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la Mer
• Date : Soutenance le 09/11/2020
• Etablissement(s) : Montpellier
• Ecole(s) doctorale(s) : GAIA (Montpellier ; École Doctorale ; 2015-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Unité Mixte de Recherche CNRS-IFREMER-IRD-UM 9190 MARBEC Marine Biodiversity, Exploitation and Conservation Université de Montpellier
• Jury : Président / Présidente : Rutger De Wit
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Catherine Aliaume, Rutger De Wit, Alice Newton, Harold Levrel, Vanina Pasqualini, Nathalie Malet
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Alice Newton, Harold Levrel

Mots clés

Mots clés contrôlés

Services écosystémiques

Eutrophisation

Écologie des lagunes

Mots clés libres

Lagune

Eutrophisation

Oligotrophisation

État écologique

Services écosystémiques

Thau

Lagoon

Eutrophication

Oligotrophication

Ecological status

Ecosystem services

Thau

Résumé

La lagune de Thau est l’une des plus grandes lagunes côtières méditerranéennes et le siège de nombreux usages tels que la conchyliculture et la pêche, activités prioritaires du territoire, et plus récemment les activités récréatives. A partir des années 1960, l’augmentation des apports anthropiques, liée à la croissance soudaine de la population, a engendré des contaminations microbiologiques des coquillages en élevage et une dégradation de l’état de la lagune vis-à-vis de l’eutrophisation, lui portant préjudice sur les plans sanitaire, écologique et socio-économique. Depuis les années 1970, les travaux considérables effectués sur les systèmes d’assainissement du bassin-versant ont permis la restauration de la lagune, qui a alors entamé une trajectoire d’oligotrophisation, processus encore peu étudié sur les milieux côtiers.Soumise à une diversité de pressions et de perturbations, Thau peut s’apparenter à un système complexe, au sein duquel l’écosystème se trouve en interaction avec la société, constituant un socio-écosystème (SES). L’objectif général de la thèse est de proposer des référentiels permettant d’évaluer l’état et d’analyser la trajectoire du SES Thau de 1970 à 2018, de façon dynamique et intégrée, en s’appuyant sur les démarches et outils proposés par : i) l’écologie de la restauration et ii) l’approche par les services écosystémiques (SE). Du point de vue de l’état et du fonctionnement de l’écosystème, les analyses statistiques des séries de données à long-terme des compartiments autotrophes ont mis en évidence des ruptures dans la composition des communautés, ainsi que des phénomènes de résilience et d’inertie au cours du processus d’oligotrophisation. En appliquant l’outil interdisciplinaire des frises chronologiques, nous avons distingué trois périodes contrastées dans la trajectoire du SES : P1) 1970-1989 : état dégradé, usages traditionnels majoritaires et gestion sectorielle ; P2) 1990-2004, période de transition : début de l’amélioration de la qualité de l’eau, développement des usages récréatifs et structuration de la gestion ; P3) 2005-2018 : oligotrophisation, diversification des usages et gestion intégrée. Grâce à l’analyse dynamique : i) des bouquets de services écosystémiques (adéquations ou écarts entre potentiel et consommation de SE) ; ii) et des formes de demandes de SE porteuses de changement (impactantes, non satisfaites, de conservation), nous avons identifié les principales interactions entre processus écologiques et sociaux et les principaux déterminants des phases de stabilité ou de basculement du SES.

The Thau lagoon is one of the largest Mediterranean coastal lagoons and it supports many uses such as shellfish farming and fishing, priority activities of the territory, and more recently recreational activities. Since the 1960s, the increase in anthropogenic inputs, linked to the sudden growth of the population, led to microbiological contaminations of shellfish and to the eutrophication of the lagoon, with negative impacts at sanitary, ecological and socio-economic levels. Since the 1970s, the considerable work carried out on the waste water system on the watershed has made it possible to restore the lagoon, which then began an oligotrophication trajectory, a process that has still few been studied in coastal environments.Subject to a variety of pressures and disturbances, Thau can be studied as a complex system, within which the ecosystem interacts with society, constituting a socio-ecosystem (SES). The general objective of the thesis is to propose benchmarks able to assess the state and to analyze the trajectory of the Thau SES from 1970 to 2018, in a dynamic and integrated way, based on the approaches and tools proposed by: i) restoration ecology and ii) ecosystem services (ES) approach. From the point of view of the state and functioning of the ecosystem, statistical analyzes of long-term data series on autotrophic compartments have highlighted shifts in the composition of communities, as well as phenomena of resilience or inertia during oligotrophication. By applying the interdisciplinary tool of timelines, we distinguished three contrasting periods in the trajectory of the SES: P1) 1970-1989: degraded state, predominant traditional uses and sectoral management; P2) 1990-2004, transition period: start of improvement in water quality, development of recreational uses and structuring of management; P3) 2005-2018: oligotrophication, diversification of uses and integrated management. Through the dynamic analysis of: i) bundles of ecosystem services (matches or gaps between ES’ potential and consumption); ii) and of forms of ES demands potentially driving change (impacting, unsatisfied, conservation), we identified the main interactions between ecological and social processes and the main determinants of the phases of stability or change in the SES.