Variation bathymétrique et temporelle des paramètres biométriques et des teneurs en éléments traces de l'herbier à Posidonia oceanica (L.) Delile (1813)

Abstract

Posidonia oceanica (Linnaeus) Delile 1813 est une phanérogame marine endémique de la mer Méditerranée, formant de vastes herbiers monospécifiques dans l’environnement côtier. Ces structures complexes se révèlent être essentielles au bon fonctionnement du milieu marin de par leurs nombreux services écosystémiques rendus. Cependant, ces herbiers sont menacés par les effets combinés des activités anthropiques et du changement climatique global. Leur préservation est l’un des enjeux clés du 21ème siècle. Ce mémoire a pour objectif d’analyser la variation bathymétrique et temporelle des paramètres biométriques et des teneurs en éléments traces de l’herbier à P. oceanica du golfe de la Revellata à Calvi, Corse. Huit stations (i.e. de 5 m à 36 m de profondeur) ont été échantillonnées pendant huit périodes (i.e. d’août 2018 à octobre 2019). Un total de 192 faisceaux de P. oceanica a été récolté, soit 3 individus par station et par période. La densité a été relevée in situ tandis que la biométrie a été réalisée en laboratoire selon la méthode de Giraud. Ensuite, les teneurs en 10 éléments traces (i.e. Al, V, Cr, Fe, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd et Pb), choisis sur base de divers critères, ont été analysées à l’aide de la spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif. L’ensemble des résultats obtenus en 2018 et 2019 a permis d’établir l’état de santé actuel de l’herbier de Calvi. Afin d’observer d’éventuels changements, l’évolution sur le long terme a été visualisée en comparant les paramètres biométriques depuis 1993 et les teneurs en éléments traces depuis 2008. La densité est significativement similaire en 1993, 2018 et 2019. Cependant, une hausse significative des paramètres foliaires, de la biomasse épiphyte et du pourcentage de broutage est observée en 2018 et 2019. De plus, une influence significative de la bathymétrie et de la saisonnalité est constatée sur les paramètres biométriques. Une augmentation des teneurs en 6 éléments traces (i.e. Al, Cr, Fe, Cu, Ni et Pb) est visualisée en 2018 et 2019. De surcroît, la profondeur et le type d’organe (i.e. feuilles ou épiphytes) conditionnent significativement la majorité des teneurs en éléments traces. Ces différentes évolutions témoignent d’une eau de bonne qualité, favorisant le développement de l’herbier. De surcroît, la hausse des températures de l’eau ainsi que l’apport modéré en nutriments pourraient être bénéfiques sur la croissance de la plante. L’augmentation de la consommation mondiale en métaux serait responsable des teneurs en éléments traces. L’herbier à P. oceanica du golfe de la Revellata semble être peu exposé aux pressions anthropiques et au changement climatique global. Néanmoins, une intensification de ces facteurs pourrait mener à un déséquilibre.

Posidonia oceanica (Linnaeus) Delile 1813 is a marine phanerogam endemic to the Mediterranean Sea, which forms large monospecific meadows in the coastal environment. These complex structures turn out to be essential for the proper functioning of the marine environment through their many ecosystem services. However, these meadows are threatened by the combined effects of human activities and global climate changes. Their preservation is one of the key challenges of the 21st century. The objective of this work is to analyze the bathymetric and temporal variation of the biometric parameters and the trace elements contents of the P. oceanica meadow of the Gulf of Revellata in Calvi, Corsica. Eight stations (i.e. from 5 m to 36 m deep) were sampled over eight periods (i.e. from August 2018 to October 2019). A total of 192 P. oceanica shoots were harvested, which means 3 individuals per station and per period. The density was recorded in situ while the biometry was performed in the laboratory according to the Giraud method. Then, the contents of 10 trace elements (i.e. Al, V, Cr, Fe, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd, and Pb), chosen on the basis of various criteria, were analyzed using inductively coupled plasma mass spectrometry. All the results obtained in 2018 and 2019 made it possible to establish the current state of health of the Calvi meadow. To observe possible changes, the long-term evolution was visualized by comparing the biometric parameters since 1993 and the trace elements contents since 2008. Density is significantly similar in 1993, 2018, and 2019. However, a significant increase in leaf parameters, epiphytic biomass, and percentage of grazing is observed in 2018 and 2019. In addition, a significant influence of bathymetry and seasonality is noted on the biometric parameters. An increase in the content of 6 trace elements (i.e. Al, Cr, Fe, Cu, Ni, and Pb) is seen in 2018 and 2019. In addition, the depth and type of organ (i.e. leaves or epiphytes) significantly condition the majority of trace elements contents. These different evolutions testify good quality waters, favoring the development of the meadow. The increase in water temperatures and moderate nutrient intake could also benefit plant growth. The increase in global metal consumption is believed to be responsible for trace elements contents. The P. oceanica meadow in the Gulf of Revellata appears to have little exposure to anthropogenic pressures and global climate change. However, an intensification of these factors could lead to an imbalance.