Intégrité des habitats benthiques du plateau continental face aux perturbations physiques naturelles et aux arts trainants : quelles méthodes d’observations ? Comment suivre le retour vers un bon état écologique ?

Abstract

In 2008, the European Union drew up the Marine Strategy Framework Directive (MSFD) with the aim of achieving Good Environmental Status of marine waters. By linking the changes observed to the pressures experienced, this directive is defined as a tool designed to better control environmental degradation factors and to assess their implications. Several descriptors are defined within the framework of MSFD, in particular descriptors 1 relating to the biological diversity of the seabed and 6 relating to the integrity of the seabed (i.e. the quality of its structures and functions). As dragging (trawling and dredging) is the main source of disturbance of continental shelf seabed, it is essential to study its impact. However, its effects depend on several criteria such as the type of gear used, the spatial and temporal distribution of fishing effort, the targeted habitats and the degree of natural disturbance existing in the area. The general objective of this thesis is to evaluate the impact of trawling activities in various hydrodynamic and sedimentary contexts and design a generalized assessment framework. Four zones were considered: the southern North Sea, the English Channel, the Gulf of Lion and the eastern part of Corsica. To monitor the impact of anthropogenic pressure on an ecosystem, it is necessary to determine which indicators and which sampling methods are the most appropriate. The comparison of fifteen indices and three sampling methods showed that sampling of the benthic megafauna with scientific trawls was particularly effective for monitoring the trawling impact on benthic communities and that video imaging could be a relatively interesting non-destructive alternative method for coarse bottoms. Indices based on species sensitivity to trawling, appeared to be the most relevant for monitoring the effect of trawling on benthic communities. A conceptual approach to detect effect thresholds and impacts was developed and, as a result, the ecological status of the four study areas could be determined and mapped.The evaluation of the effect of abrasion and various environmental parameters on these indices highlighted that the main factors structuring the benthic communities are not the same in all study areas. It is mainly physical processes (tide, swell...) which structure the benthic communities in the English Channel whereas it is mainly parameters linked to species growth (availability of food, temperature...) which influence the distribution and composition of Mediterranean benthic communities. Abrasion has also emerged as a structuring factor of these benthic communities. One of the previously selected indices was able, in areas where abrasion significantly influences the indices, to differentiate environmental effects from the effects of trawling.L’Union Européenne a élaboré, en 2008, la Directive Cadre Stratégie pour le Milieu Marin (DCSMM) dans le but d’atteindre le Bon Etat Ecologique des eaux marines. En reliant les changements observés aux pressions subies, cette directive se définit comme un outil destiné à mieux contrôler les facteurs de dégradation du milieu et à en tirer les conséquences. Plusieurs descripteurs sont définis dans le cadre de la DCSMM et notamment les descripteurs 1, portant sur la diversité biologique des fonds marins et 6, portant sur l’intégrité des fonds (c’est-à-dire sur la qualité de leurs structures et de leurs fonctions). La pêche aux arts traînants (chalut et drague) étant la principale source de perturbation des fonds du plateau continental, étudier son impact est indispensable. Cependant, ses effets sont dépendants de plusieurs critères comme le type d’engin utilisé, la distribution spatiale et temporelle de l’effort de pêche, les habitats ciblés et le degré de perturbation naturelle existant dans la zone. Ainsi, l’objectif général de cette thèse est d’évaluer l’impact des activités de pêche aux arts trainants dans des contextes hydrodynamiques et sédimentaires variés. Quatre zones ont été considérées : le sud de la mer du Nord, la Manche, le Golfe du Lion et la partie est de la Corse. Pour suivre l’impact d’une pression anthropique sur un écosystème, il est nécessaire de déterminer les indicateurs et la méthode d’échantillonnage la plus appropriée. La comparaison d’une quinzaine d’indices et de trois méthodes d’échantillonnage a montré que l’échantillonnage de la mégafaune benthique au chalut scientifique était particulièrement efficace pour suivre l'impact des arts traînants sur les communautés benthiques et que l’imagerie vidéo pouvait-être une méthode alternative non destructive relativement intéressante pour les fonds grossiers. Les indices basés sur la sensibilité des espèces au chalutage, déterminée à l’aide de leurs traits biologiques, sont apparus comme les plus pertinents pour suivre l’effet des arts traînants sur les communautés benthiques. L’utilisation de ces indicateurs a également permis de proposer un cadre conceptuel d’effet, de déterminer des seuils d’impact et de cartographier l’état écologique des habitats benthiques dans les quatre zones étudiées.L’évaluation combinée de l’effet de l’abrasion et de différents paramètres environnementaux sur ces indices a permis de mettre en avant que les principaux facteurs structurant les communautés benthiques ne sont pas les mêmes dans les zones étudiées. En effet, ce sont majoritairement les processus physiques (marée, houle...) qui structurent les communautés benthiques en Manche alors que ce sont majoritairement des paramètres en lien avec la croissance des espèces (disponibilité en nourriture, température…) qui influent sur la distribution et la composition des communautés benthiques méditerranéennes. L’abrasion est également apparue comme un facteur structurant ces communautés benthiques et un des indices précédemment sélectionné a permis de différencier les effets de l’environnement des effets du chalutage dans les zones où l’abrasion influent significativement sur les indices