Archives de catégorie : Mercredi du patrimoine AMU: compte-rendus

La bioérosion en milieu récifal : un indice de bonne santé du récif ? par Véronique Chazottes, Maître de conférence AMU, 3 juin 2015

Un récif corallien est une structure naturelle construite par des coraux (Cnidaires) et des algues calcaires. La structure et l’architecture du récif dépendent d’un équilibre fragile entre construction et destruction. Un récif corallien peut donc être considéré comme un écosystème dynamique où tous les phénomènes sont en interaction. Le rôle des récifs dans la protection du littoral et les enjeux sociaux et économiques qui en découlent ont été rappelés au public.

De nombreux organismes participent à la « production brute » des récifs : des organismes constructeurs (coraux et algues calcaires) ainsi que des organismes qui participent, après leur mort aux dépôts sédimentaires (foraminifères, mollusques, échinodermes…). D’autres attaquent le substrat calcaire par différents types d’action (chimique, mécanique ou une combinaison des deux). C’est ce qu’on appelle la bioérosion, sujet central de cette présentation.

Il existe 3 grandes catégories d’organismes dits « érodeurs » qui se différencient selon leur taille et leur type d’action sur le corail :

– les brouteurs

Certains oursins « broutent » le corail et les fonds récifaux pour se nourrir de micro-algues qui colonisent les premiers millimètres du corail. Comme le public a pu l’observer à la loupe binoculaire, on retrouve dans le contenu digestif des oursins brouteurs une partie minérale (carbonate de calcium) qui correspond aux fragments arrachés à la trame récifale et qui n’ont pas été digérés.

Certains poissons raclent également le substrat à la recherche de nourriture comme par exemple les poissons perroquet. Les organismes brouteurs jouent un rôle majeur dans la régulation des peuplements d’algues sur le récif.

Par leur action d’abrasion continue du corail, les organismes brouteurs produisent un sable moyen à grossier qui sera conservé en grande partie sur le récif et qui participe donc à la production brute. Le public a pu observer des échantillons de sables prélevés sur les récifs de La Réunion et qui avaient été triés en fonction de la taille des grains. L’observation à la loupe binoculaire a permis de montrer des grains de différentes origines (débris de coraux, d’algues calcaires, de mollusques, des foraminifères…).

– les macro-foreurs

Il s’agit de macro-organismes (bivalves, éponges, polychètes, siponcles, etc) qui colonisent les substrats coralliens et se retrouvent parfois piégés dans le corail. Le public a pu observer des échantillons de coraux issus des collections d’AMU présentant des perforations dans lesquelles on trouve encore les coquilles de bivalves. Les éponges perforantes et les bivalves produisent le plus de dégâts sur un récif corallien puisqu’ils vont s’y installer en profondeur et s’y développer, ce qui va le rendre plus fragile. D’autres perforations produites par des « vers » (polychètes, siponcles) ont été observées. Les macro-organismes foreurs produisent un sédiment très fin qui sera en grande partie exporté du récif.

– les microperforants

La microflore qui colonise les premiers millimètres du corail est constituée essentiellement de cyanobactéries, de champignons et de chlorophycées. Ces organismes pénètrent dans le corail par voie chimique et agissent en synergie avec les brouteurs qui pourront racler plus facilement la surface, permettant à la lumière de pénétrer plus profondément dans le corail ce qui favorise le développement de la microflore. On peut observer à la base de certains échantillons de corail des zones légèrement colorées de vert qui indiquent la présence de micro-algues. Le public a pu observer au microscope optique des lames minces réalisées dans du corail et montrant une frange de filaments de micro-algues.

Actuellement, les récifs coralliens subissent les conséquences de nombreux changements locaux ou globaux qui ont des effets négatifs sur la fécondité du corail, sa résistance, sa capacité à construire son squelette calcaire.

Le phénomène d’acidification des océans découle d’une augmentation de la pression en CO2 atmosphérique qui entraîne une baisse du pH de l’eau de mer et une diminution des ions carbonates, éléments constitutifs du squelette du corail.

De plus, les récifs coralliens se développent dans de faibles tranches d’eau et sont très sensibles aux variations du niveau marin. Une élévation trop rapide du niveau marin peut conduire à l’ennoiement des récifs.

Les apports en éléments nutritifs (eutrophisation), issus par exemple de l’agriculture (nitrates, phosphates) ou via des phénomènes naturels d’upwelling (eaux venant de la profondeur chargées en éléments nutritifs) sont finalement plus favorables aux algues molles qu’aux coraux habitués à des milieux oligotrophes (pauvres en éléments nutritifs).

Le blanchissement du corail, mis en évidence sur de nombreux récifs dans le monde, résulterait notamment d’une augmentation de température de l’eau mais ce phénomène demeure aujourd’hui encore mal compris.

Quel serait l’impact de ces changements sur les organismes érodeurs ?

Des études expérimentales semblent indiquer qu’une élévation de la pression en CO2 atmosphérique serait favorable aux peuplements de micro-perforants. Mais ces résultats doivent être confirmés dans les milieux naturels. L’apport en éléments nutritifs qui est défavorable au corail favoriserait en revanche les macro-foreurs qui sont des organismes filtreurs. Mais dans les milieux naturels, soumis à des perturbations anthropiques depuis plusieurs années, les substrats coralliens sont colonisés par des peuplements d’algues molles ou d’algues calcaires qui compliquent l’affaire et ont à leur tour un impact sur les organismes érodeurs. Par exemple, les algues calcaires et certaines algues molles ne sont pas attractives pour les organismes brouteurs qui ne peuvent plus assurer leur rôle de régulation de la biomasse algale. Les récifs coralliens sont donc des écosystèmes complexes, siège d’interactions entre les organismes vivant sur le récif et les paramètres environnementaux qui doivent être prises en compte dans les programmes d’aménagement. Par exemple, l’enlèvement des oursins dans certaines zones touristiques, parce qu’ils gênaient la baignade, a conduit au surdéveloppement des algues et à l’étouffement des communautés coralliennes. Ceci illustre bien que chaque organisme joue un rôle et participe à la dynamique du récif.

Seule une bonne connaissance du fonctionnement des écosystèmes récifaux à une échelle globale et de leur variabilité dans le temps et dans l’espace peut permettre d’imaginer leur évolution future en réponse aux perturbations environnementales. Et les organismes érodeurs jouent un rôle majeur dans cette réflexion !

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Véronique Chazottes et le public dans une des salles de TP-TD sur le site St Charles.

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Idem.

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Extrait de la partie minérale du contenu digestif d’un organisme brouteur, ici un oursin.

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Cet échantillon issu des collections d’AMU montre deux perforations dans lesquelles on peut encore observer des coquilles de bivalves (genre Lithophaga) piégées par le corail au cours de leur croissance.

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Les sachets contiennent des échantillons de sable corallien originaire de l’île de la Réunion. Les planches nous montrent à gauche des exemples d’organismes brouteurs et à droite d’organismes macro-foreurs.

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Echantillon de corail issus des collections d’AMU présentant des perforations de polychètes et d’éponges, ainsi qu’une frange colorée à quelques millimètres sous la surface du corail qui indique la présence de micro-perforants (chlorophycée Ostreobium).

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Idem.

Trésors de la botanique à la Bibliothèque Universitaire de St Charles par Johann Berti et Pierre Ponsot, 6 mai 2015

Johann Berti, conservateur et administrateur provisoire du service commun de la documentation d’AMU ainsi que Pierre Ponsot, bibliothécaire, nous ont reçu à la Bibliothèque universitaire (BU) de St Charles pour une visite autour des trésors de la botanique.

En effet, la BU possède une riche réserve patrimoniale composée d’une partie des collections d’AMU. Elle est organisée autour de trois principaux thèmes : la botanique, la zoologie et les explorations scientifiques et contient plus de 2 000 documents.

Lors de cette visite, le public a pu découvrir un « Alguier », herbier contenant exclusivement des algues, datant du 19ème siècle. Cet alguier : Algues marines du Finistère, a été publié en 1852 par les frères Crouan, pharmaciens nés à Brest et passionnés de botanique.

Il s’agit d’un document exceptionnel tant par le nombre d’exemplaires publiés (une cinquantaine) que par l’ampleur du travail de collecte, d’identification et de classification (chaque exemplaire contenant des échantillons uniques). En effet, chaque page est composée d’une espèce d’algue séchée et collée (« exsiccata ») avec une étiquette précisant le nom de l’espèce, les auteurs principaux qui l’ont décrite et figurée, le lieu et la date de collecte.

Ce travail a été réalisé sur 15 ans avec pas moins de 20 000 échantillons collectés dans l’objectif de recenser l’ensemble des algues marines du Finistère. Il se décline en trois volumes selon trois grandes familles : Fucoïdées, Floridées, Zoospermées en suivant la classification du Species Algorum de C.-A Agardh (botaniste suédois). Ce sont 404 espèces d’algues qui y figurent sur 406 répertoriées à l’époque.

Ceci est d’autant plus impressionnant que les deux frères tiennent une officine tout en continuant à herboriser. Ils publient pour la première fois dans une revue scientifique en 1833. Deux ans plus tard, ils établissent un tableau de 150 algues (déposé à Brest), ébauche de leur futur travail mais qui sera malheureusement détruit par les bombardements pendant la seconde guerre mondiale. Ainsi, ils identifient, décrivent et nomment une vingtaine d’espèces jusque là inconnues.

Les trois volumes de l’ouvrage présentés sont très impressionnants par leur excellent état de conservation et livrent encore les très belles couleurs de certaines espèces (cf photos ci-dessous).

D’autres ouvrages ont aussi été présentés tel que le Species Algorum (cité plus haut), ou encore la Florule du Finistère, également réalisée par les frères Crouan en 1867. On trouve à la fin de cet ouvrage remarquable 32 planches lithographiées en couleur. Enfin, le public a eu la chance de découvrir le Stirpium historia, ouvrage datant du 17ème siècle (1616) et retraçant l’histoire des plantes. Il s’agit de la seconde édition latine, l’œuvre originale réalisée par le hollandais Dodoens étant parue dans sa langue natale (1554) pour être premièrement traduite en plusieurs langues vernaculaires européennes puis en latin. Cet ouvrage a donc largement été diffusé en Europe et a probablement eu une certaine importance dans les siècles derniers.

La majorité de ces œuvres ont été numérisées afin de les rendre accessibles à la communauté scientifique mais aussi au grand public. Comme le remarque dans un court film Claude Humbert, chercheur à l’Université de Bourgogne, elles présentent un intérêt patrimonial mais aussi scientifique puisqu’elles sont les témoins de l’état de la flore à une certaine époque. Ceci prend d’autant plus de sens dans un contexte actuel global de modifications profondes de la biodiversité (introduction et disparition d’espèces et destruction des habitats) et confère une grande valeur scientifique aux collections.

Pour approfondir, lisez l’article : http://tresoramu.hypotheses.org/category/decouverte-du-patrimoine-amu

 

IMG_5382Johann Berti (à gauche), Pierre Ponsot (à droite) et le public dans la salle de formation de la BU de St Charles.

IMG_5395Pierre Ponsot (à gauche), Johann Berti (au centre) et le public dans la salle de formation de la BU de St Charles.

IMG_5388Echantillon d’une espèce dans Algues marines du Finistère, recueillies et publiées par Crouan frères. 1, Fucoidées. Brest : Crouan frères, 1852, 112pl.

IMG_5391Echantillon d’une espèce dans Algues marines du Finistère, recueillies et publiées par Crouan frères. 2, Floridées. Brest : Crouan frères, 1852, pl. 113 à 322.

IMG_5394Echantillon d’une espèce dans Algues marines du Finistère, recueillies et publiées par Crouan frères. 2, Floridées. Brest : Crouan frères, 1852, pl. 113 à 322.

IMG_5401Echantillon d’une espèce dans Algues marines du Finistère, recueillies et publiées par Crouan frères. 3, Zoospermées. Brest : Crouan frères, 1852, pl. 323 à 404.

IMG_5404Planche représentant la répartition des algues sur un rocher dans Florule du Finistère, Crouan frères, 1867.

Zooplancton et micronecton marins par Jean-Paul Casanova, 1er avril 2015

Le plancton englobe tous les organismes végétaux (phytoplancton) ou animaux (zooplancton) vivant dans le milieu pélagique, c’est-à-dire en pleine eau. Ces derniers peuvent certes se mouvoir, mais pas au point de lutter contre les courants, par opposition au necton.

Durant cette rencontre, M. Casanova s’est attaché à montrer les différentes formes, le rôle et les adaptations du zooplancton et du micronecton vivant en mer.

Le zooplancton est constitué de deux types d’organismes. Les uns qui passent toute leur vie sous cette forme (holoplancton). Les autres qui vivent sur le fond à l’état adulte (huîtres, langoustes, oursins, poissons, etc..) et qui font momentanément partie du plancton sous forme larvaire (méroplancton).

Ces animaux vont développer diverses adaptations à leur milieu. Le premier type d’adaptation exposé concerne les adaptations de couleur afin de se camoufler. Ainsi les espèces de surface sont généralement transparentes (siphonophores, chaetognathes) ou parfois bleues (certains copépodes). Les espèces de profondeur sont plutôt noires ou rouges. C’est le cas de Gnathophausia ingens, sorte de crevette de couleur rouge, qui se trouve à plus de 1 000 m de profondeur, ou des méduses des genres Atolla et Periphylla, vivant également à grande profondeur, qui arborent une couleur foncée proche du noir. On a aussi observé des adaptations à la flottaison : présence de longues soies (crustacés), de gouttelettes de lipides (oeufs de poissons) ou de flotteurs emplis de gaz (siphonophores).

Souvent, les espèces profondes sont de grande taille. On appelle ce phénomène le « gigantisme des eaux profondes ». Mais il y a toujours des exceptions à la règle. Dans l’embranchement des chaetognathes, par exemple, il existe une espèce inédite de très petite taille vivant vers 3 000 m de profondeur. Par ailleurs, la reproduction dans les eaux froides se fait généralement plus tardivement que dans les eaux chaudes. Et, là encore, les chaetognathes font exception, puisque les juvéniles d’une espèce vivant dans les eaux profondes, et donc très froides, ont déjà des gamètes dans leur corps. Ces animaux ont un rôle très important car ils se nourrissent principalement de matière organique dissoute et de la « neige planctonique », c’est-à-dire des particules organiques en suspension dans l’eau de mer, ce qui permet un renouvellement constant de la matière organique. Ce mode de nutrition original explique la grande abondance quantitative des chaetognathes.

Plus généralement, dans les eaux froides, la diversité spécifique est moindre que dans les eaux chaudes, mais le nombre d’individus par espèce est nettement plus élevé (cas de récoltes faites entre le golfe d’Aden et l’Antarctique).

Les copépodes (petits crustacés) ont également été présentés car ils constituent la base de la chaîne trophique, avec environ 2 500 espèces planctoniques sur plus de 10 000 connues. Le krill (euphausiacés, aspect de petites crevettes) a aussi un rôle important, puisqu’il constitue l’essentiel des ressources alimentaires dans les eaux froides : 3 espèces seulement constituent la nourriture de base des baleines (Pacifique Nord, Atlantique Nord/Méditerranée et Antarctique).

Toutes les espèces citées ont été présentées sous forme d’échantillons et ont pu être observées par le public à l’œil nu ou à l’aide de loupes binoculaires.

 

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