Rôle des macrophytes dans la restauration des milieux lagunaires : successions écologiques

The growing awareness of the negative impacts of the degradation of the water quality in coastal lagoons because of eutrophication has resulted in public action aiming at the reduction of the nutrient loadings into these lagoons. Hence, some of these coastal lagoons are currently undergoing ecological restoration and have shown a clear improvement of their water quality linked to decreasing phytoplankton biomass in the last 10 years. However, the response of the benthic macrophytes appears more complex, particularly by showing non-linear behaviour. By using complementary approaches including statistical analyses of long-term observations (1998-2015) and in situ measurements, this thesis aims to describe the dynamics of the macrophytes in space and time and to study their functional role during the oligotrophication process. Salinity, depth and nutrient concentrations in the water column represent the main factors that statistically explain the distribution of the benthic macrophyte communities in Mediterranean coastal lagoons. The first steps of the ecological restoration in eutrophied polyhaline and euhaline lagoons has been inferred from the statistical analysis of time series in 21 coastal lagoons. The reduction of the external nutrient loading results in a rapid regime shift (3-4 years) from a phytoplankton-dominated system to a macroalgae-dominated system, with particularly Ulva species. The decreasing inorganic nitrogen concentrations due to uptake by Ulva spp. in the water column appears to facilitate the development of Gracillaria spp. (red algae) and Chaetomorpha spp. (green filamentous algae). While the appearance of these macroalgal species is the result of the ecological restoration, these species also play a central role in this process by regulating the biogeochemical element fluxes. This way these species create more favourable conditions for perennial species. Although for re-oligotrophication trajectories in coastal lagoons our theory describes a tendency towards the return of perennial species, so far, we have not been able to document their return after a long period of absence. This shows, that among other factors, the internal nutrient loading and ecological connectivity are important factors to take into account for the recolonization of angiosperms in coastal lagoons.La prise de conscience des risques liés à la dégradation de la qualité des milieux lagunaires vis-à-vis de l’eutrophisation a abouti à la mise en œuvre d’actions de gestion visant à réduire les apports en nutriments. Certaines lagunes sont aujourd’hui en phase de restauration, avec une amélioration notable de la qualité de l’eau liée notamment à la réduction des biomasses phytoplanctoniques. En revanche, la réponse des macrophytes benthiques semble plus complexe et non linéaire. A travers une approche complémentaire basée sur l’analyse statistique des données d’observations acquises de 1998 à 2015 et sur des mesures in situ, cette thèse vise à identifier la dynamique temporelle et spatiale des macrophytes ainsi que leur rôle fonctionnel au cours du processus d'oligotrophisation. Au sein des lagunes méditerranéennes, la salinité et les teneurs en nutriments dans la colonne d'eau sont les principaux paramètres qui structurent la distribution des macrophytes benthiques. L’analyse statistique menée sur 21 lagunes polyhalines et euhalines a permis d'illustrer les premières étapes de restauration. La réduction des apports externes a conduit à un basculement rapide (3-4 ans) d’un système totalement dominé par le phytoplancton vers un système dominé par les macroalgues opportunistes et notamment les ulves. La réduction de la disponibilité en azote dans la colonne d'eau liée au développement des ulves favoriserait le développement des gracilaires (algue rouge) et des chaetomorphes (algue verte filamenteuse). Bien plus que la seule conséquence de la restauration, la présence d'espèces clés jouerait ainsi un rôle central dans la restauration en régulant les flux d'azote et de phosphore au sein du système et en créant les conditions favorables à l'apparition d'autres espèces plus pérennes. Bien que notre théorie décrive une tendance vers le retour des macrophytes pérennes pour les trajectoires de re-oligotrophisation, nous n’avons pas encore pu documenter ce retour dans les lagunes après une longue période d’absence. Ceci, montre l’importance de prendre en compte, entre autres, l’importance des sources internes d’éléments nutritifs et de la connectivité pour la recolonisation des angiospermes dans les lagunes

Role of macrophytes in the restoration of lagoon environments : ecological succession

The growing awareness of the negative impacts of the degradation of the water quality in coastal lagoons because of eutrophication has resulted in public action aiming at the reduction of the nutrient loadings into these lagoons. Hence, some of these coastal lagoons are currently undergoing ecological restoration and have shown a clear improvement of their water quality linked to decreasing phytoplankton biomass in the last 10 years. However, the response of the benthic macrophytes appears more complex, particularly by showing non-linear behaviour. By using complementary approaches including statistical analyses of long-term observations (1998-2015) and in situ measurements, this thesis aims to describe the dynamics of the macrophytes in space and time and to study their functional role during the oligotrophication process. Salinity, depth and nutrient concentrations in the water column represent the main factors that statistically explain the distribution of the benthic macrophyte communities in Mediterranean coastal lagoons. The first steps of the ecological restoration in eutrophied polyhaline and euhaline lagoons has been inferred from the statistical analysis of time series in 21 coastal lagoons. The reduction of the external nutrient loading results in a rapid regime shift (3-4 years) from a phytoplankton-dominated system to a macroalgae-dominated system, with particularly Ulva species. The decreasing inorganic nitrogen concentrations due to uptake by Ulva spp. in the water column appears to facilitate the development of Gracillaria spp. (red algae) and Chaetomorpha spp. (green filamentous algae). While the appearance of these macroalgal species is the result of the ecological restoration, these species also play a central role in this process by regulating the biogeochemical element fluxes. This way these species create more favourable conditions for perennial species. Although for re-oligotrophication trajectories in coastal lagoons our theory describes a tendency towards the return of perennial species, so far, we have not been able to document their return after a long period of absence. This shows, that among other factors, the internal nutrient loading and ecological connectivity are important factors to take into account for the recolonization of angiosperms in coastal lagoons.La prise de conscience des risques liés à la dégradation de la qualité des milieux lagunaires vis-à-vis de l’eutrophisation a abouti à la mise en œuvre d’actions de gestion visant à réduire les apports en nutriments. Certaines lagunes sont aujourd’hui en phase de restauration, avec une amélioration notable de la qualité de l’eau liée notamment à la réduction des biomasses phytoplanctoniques. En revanche, la réponse des macrophytes benthiques semble plus complexe et non linéaire. A travers une approche complémentaire basée sur l’analyse statistique des données d’observations acquises de 1998 à 2015 et sur des mesures in situ, cette thèse vise à identifier la dynamique temporelle et spatiale des macrophytes ainsi que leur rôle fonctionnel au cours du processus d'oligotrophisation. Au sein des lagunes méditerranéennes, la salinité et les teneurs en nutriments dans la colonne d'eau sont les principaux paramètres qui structurent la distribution des macrophytes benthiques. L’analyse statistique menée sur 21 lagunes polyhalines et euhalines a permis d'illustrer les premières étapes de restauration. La réduction des apports externes a conduit à un basculement rapide (3-4 ans) d’un système totalement dominé par le phytoplancton vers un système dominé par les macroalgues opportunistes et notamment les ulves. La réduction de la disponibilité en azote dans la colonne d'eau liée au développement des ulves favoriserait le développement des gracilaires (algue rouge) et des chaetomorphes (algue verte filamenteuse). Bien plus que la seule conséquence de la restauration, la présence d'espèces clés jouerait ainsi un rôle central dans la restauration en régulant les flux d'azote et de phosphore au sein du système et en créant les conditions favorables à l'apparition d'autres espèces plus pérennes. Bien que notre théorie décrive une tendance vers le retour des macrophytes pérennes pour les trajectoires de re-oligotrophisation, nous n’avons pas encore pu documenter ce retour dans les lagunes après une longue période d’absence. Ceci, montre l’importance de prendre en compte, entre autres, l’importance des sources internes d’éléments nutritifs et de la connectivité pour la recolonisation des angiospermes dans les lagunes

Role of macrophytes in the restoration of lagoon environments : ecological succession

La prise de conscience des risques liés à la dégradation de la qualité des milieux lagunaires vis-à-vis de l’eutrophisation a abouti à la mise en œuvre d’actions de gestion visant à réduire les apports en nutriments. Certaines lagunes sont aujourd’hui en phase de restauration, avec une amélioration notable de la qualité de l’eau liée notamment à la réduction des biomasses phytoplanctoniques. En revanche, la réponse des macrophytes benthiques semble plus complexe et non linéaire. A travers une approche complémentaire basée sur l’analyse statistique des données d’observations acquises de 1998 à 2015 et sur des mesures in situ, cette thèse vise à identifier la dynamique temporelle et spatiale des macrophytes ainsi que leur rôle fonctionnel au cours du processus d'oligotrophisation. Au sein des lagunes méditerranéennes, la salinité et les teneurs en nutriments dans la colonne d'eau sont les principaux paramètres qui structurent la distribution des macrophytes benthiques. L’analyse statistique menée sur 21 lagunes polyhalines et euhalines a permis d'illustrer les premières étapes de restauration. La réduction des apports externes a conduit à un basculement rapide (3-4 ans) d’un système totalement dominé par le phytoplancton vers un système dominé par les macroalgues opportunistes et notamment les ulves. La réduction de la disponibilité en azote dans la colonne d'eau liée au développement des ulves favoriserait le développement des gracilaires (algue rouge) et des chaetomorphes (algue verte filamenteuse). Bien plus que la seule conséquence de la restauration, la présence d'espèces clés jouerait ainsi un rôle central dans la restauration en régulant les flux d'azote et de phosphore au sein du système et en créant les conditions favorables à l'apparition d'autres espèces plus pérennes. Bien que notre théorie décrive une tendance vers le retour des macrophytes pérennes pour les trajectoires de re-oligotrophisation, nous n’avons pas encore pu documenter ce retour dans les lagunes après une longue période d’absence. Ceci, montre l’importance de prendre en compte, entre autres, l’importance des sources internes d’éléments nutritifs et de la connectivité pour la recolonisation des angiospermes dans les lagunes.The growing awareness of the negative impacts of the degradation of the water quality in coastal lagoons because of eutrophication has resulted in public action aiming at the reduction of the nutrient loadings into these lagoons. Hence, some of these coastal lagoons are currently undergoing ecological restoration and have shown a clear improvement of their water quality linked to decreasing phytoplankton biomass in the last 10 years. However, the response of the benthic macrophytes appears more complex, particularly by showing non-linear behaviour. By using complementary approaches including statistical analyses of long-term observations (1998-2015) and in situ measurements, this thesis aims to describe the dynamics of the macrophytes in space and time and to study their functional role during the oligotrophication process. Salinity, depth and nutrient concentrations in the water column represent the main factors that statistically explain the distribution of the benthic macrophyte communities in Mediterranean coastal lagoons. The first steps of the ecological restoration in eutrophied polyhaline and euhaline lagoons has been inferred from the statistical analysis of time series in 21 coastal lagoons. The reduction of the external nutrient loading results in a rapid regime shift (3-4 years) from a phytoplankton-dominated system to a macroalgae-dominated system, with particularly Ulva species. The decreasing inorganic nitrogen concentrations due to uptake by Ulva spp. in the water column appears to facilitate the development of Gracillaria spp. (red algae) and Chaetomorpha spp. (green filamentous algae). While the appearance of these macroalgal species is the result of the ecological restoration, these species also play a central role in this process by regulating the biogeochemical element fluxes. This way these species create more favourable conditions for perennial species. Although for re-oligotrophication trajectories in coastal lagoons our theory describes a tendency towards the return of perennial species, so far, we have not been able to document their return after a long period of absence. This shows, that among other factors, the internal nutrient loading and ecological connectivity are important factors to take into account for the recolonization of angiosperms in coastal lagoons

Évaluation de la qualité des zones de production conchylicole. Département de la Vendée. Période 2020-2022

Après un rappel des objectifs, du fonctionnement et de la méthode d’interprétation des résultats du réseau de contrôle surveillance REMI et du réseau de surveillance chimique ROCCH, ce rapport décrit le programme annuel du département de la Vendée. Il présente l’ensemble des résultats obtenus sur la période 2020-2022, en particulier l’estimation de la qualité microbiologique et chimique des zones de production de coquillages classées. 230 résultats ont été obtenus en 2022 sur les 237 attendus dans le cadre de la surveillance régulière, correspondant à un taux de réalisation de 97%. Au cours de l’année 2022, 7 alertes ont été déclenchées, toutes de niveau 1. Ces alertes ont conduit à la réalisation de 8 prélèvements et analyses supplémentaires. Sur les 18 zones suivies, six présentent une estimation de la qualité non concordante avec le classement préfectoral en vigueur : trois zones classées en A présentent une qualité estimée B (groupe 3), une zone classée en B présente une qualité estimée A (groupe 2), une zone classée A présente une qualité estimée très mauvaise et enfin une zone classée B présente une qualité estimée C

Évaluation de la qualité des zones de production conchylicole. Département de Vendée. Période 2021-2023

Après un rappel des objectifs, du fonctionnement et de la méthode d’interprétation des résultats du réseau de surveillance REMI et du réseau de surveillance chimique ROCCH, ce rapport décrit le programme annuel de suivi REMI du département de la Vendée. Il présente l’ensemble des résultats obtenus sur la période 2021-2023, en particulier l’estimation de la qualité microbiologique et chimique des zones de production de coquillages classées. 242 résultats ont été obtenus en 2023 sur les 249 attendus dans le cadre de la surveillance régulière, correspondant à un taux de réalisation de 97%. Au cours de l’année 2023, 3 alertes de niveau 1 et 9 alertes de niveau 0 ont été déclenchées. Sur les 18 zones suivies, six présentent une estimation de la qualité non concordante avec le classement préfectoral en vigueur : une zone classée en A présente une qualité estimée B (groupe 3), cinq zones classées en B présentent une qualité estimée A (groupe 2), et une zone classée A présente une qualité estimée très mauvaise (plus dégradée que C)

Evaluation de la qualité des zones de production conchylicole. Département de la Vendée. Edition 2022

Après un rappel des objectifs, du fonctionnement et de la méthode d’interprétation des résultats du réseau de contrôle microbiologique REMI et du réseau de surveillance chimique ROCCH, ce rapport décrit le programme annuel du département de la Vendée. Il présente l’ensemble des résultats obtenus sur la période 2019-2021, en particulier l’estimation de la qualité microbiologique et chimique des zones de production de coquillages classées. 250 résultats ont été obtenus en 2021 sur les 261 attendus dans le cadre de la surveillance régulière, correspondant à un taux de réalisation de 95.8%. Au cours de l’année 2021, 11 alertes ont été déclenchées : cinq alertes de niveau 0, cinq alertes de niveau 1 et une alerte de niveau 2. Ces alertes ont conduit à la réalisation de 20 prélèvements et analyses supplémentaires. Sur les 18 zones suivies, six présentent une estimation de la qualité non concordante avec le classement préfectoral en vigueur : quatre zones classées en A et de qualité estimée B (groupe 3), une zone classée en B et de qualité estimée A (groupe 2). Enfin, une zone classée B présente une qualité estimée très mauvaise en raison d’un résultat supérieur à 46 000 E. coli / 100g de CLI, la zone 85.05.01 « Lotissement des filières de l'Ile d'Yeu »

Avis de l'Ifremer sur la qualité microbiologique des coquillages du groupe 2 (palourdes) de la zone de production « Château Sud »

Suite à la demande du Comité Départemental des Pêches Maritimes et des Elevages Marins de Charente Maritime (CDPMEM 17) d’ouverture de nouveaux gisements de pêche à pied pour l’exploitation des coquillages du groupe 2 (pêche axée essentiellement sur la palourde japonaise), la Direction Départementale des Territoires et de la Mer de Charente Maritime (DDTM 17) a demandé la réalisation d’une étude sanitaire en vue du classement de la zone de production « Château Sud » pour le groupe 2. A l’heure actuelle, la zone 17.11.02 « Ors – La Casse » est classée « A » pour les coquillages du groupe 3 (Huîtres). Le lieu de surveillance REMI actuel pour les coquillages de groupe 3 est le point « Chenal du Château » (080-P-011). Cette étude est réalisée par le Laboratoire Environnement et Ressources des Pertuis Charentais (LER-PC) et le Laboratoire Santé Environnement et Microbiologie (LSEM). En tant que maître d’œuvre, le Laboratoire LER-PC de l’Ifremer a procédé aux prélèvements des coquillages ainsi qu’à l’élaboration de l’étude de zone selon le guide d’étude sanitaire1 . Les analyses microbiologiques ont été réalisées par le laboratoire départemental d’analyses Qualyse. Un rapport de synthèse de l’étude sanitaire est en cours de rédaction et sera publié ultérieurement. L’expertise de l’Ifremer porte sur l’évaluation de la qualité microbiologique et chimique des coquillages fouisseurs du groupe 2 (gisement naturel de palourdes) de la zone de production « Château Sud »