K. K. Hammerstrom , W. J. Kenworthy , P. E. Whitfield, M. F. Merello

1. Dynamiques de réponse et de rétablissement des herbiers à Thalassiatestudinum et Syringodium filiforme et des “macroalgues” dans une expérience de perturbations occasionnées par un bateau à moteur K. K. Hammerstrom, W. J. Kenworthy, P. E. Whitfield, M. F. Merello “Response and recovery dynamics of seagrassesThalassiatestudinum and Syringodium filiforme and macroalgae in experimentalmotorvessel disturbances” Camilo Arias Morgane Didry Centre d’Océanologie de Marseille Université de la MéditerraneeAix-Marseille II

2. Introduction Expérienced’excavation Expérience de remplissage Conclusions L‘ écosystème • Banc de corailPoritessp. • Thalassia testudinum • Syringodiumfiliforme • “Macroalgues” • Substrat : sable, rochesdénudées • Espèces de faibleprofondeur : 10-15 cm en maréebasse 1-1,5 m en marée haute • Température de l‘eau : 9-23 C° en hiver 28-34 C° en été Magnoliophytes ? “Macroalgues” Rhodobiontes, ChlorobiontesouChromobiontes

3. Introduction Expérienced’excavation Expérience de remplissage Conclusions Thalassiatestudinium Syringodiumfiliforme http://ian.umces.edu http://www.junglekey.fr

4. Introduction Expérienced’excavation Expérience de remplissage Conclusions Disturbance • Une influenceanthropogénique bateaux à moteur et voiliers • Les endommagementscréés par les ancres, les hélices et la coque des bateaux cicatrices

5. Introduction Expérienced’excavation Expérience de remplissage Conclusions Les conséquences • Détérioration de la matrice des rhizomes • Ablation du sédiment • Milieu stérile et sans végetation Destructionmécanique de l‘habitat Effets secondaires : • Erosion induite par le vent, les ondes et les courants • Plus sensible auxouragans

6. Florida Keys National Marine Sanctuary www.seagrasswatch.org

7. Zoned’étude Florida Keys National Marine Sanctuary

8. Introduction Expérienced’excavation Expérience de remplissage Conclusions Le but Evaluer l‘impact (destructif) induit par des helices de bateau à travers deux expériences de simulation : 1. Expérienced‘excavation 2. Expérience de remplissage Questions 1) La profondeur d’excavation affecte-t-elle le taux de rétablissement de la macrophyte ? 2) Le remplissage affecte-t-il le taux de rétablissement de la macrophyte ?

9. Introduction Expérienced’excavation Expérience de remplissage Conclusions Méthodologie • 20 parcelles de terrain : • 4 traitements : - contrôle (pas de perturbation du sédiment) - 10 cm - 20 cm - 40 cm • 8 dates de surveillance : (Excavation des sédiments et de la biomasse présente sur et sous le sol)

10. Parcelles • 50x150 cm • Series de 4x5 • Distance entre parcelles : 2-10 m A : 1200 m2 Les 4 traitementsontétéassignésaléatoirementdanschaquerangée. Contrôle 20 cm 10 cm 40 cm

11. Introduction Expérienced’excavation Expérience de remplissage Conclusions Collecte et analyse des données • Nombre de rhizomes • Couverture de macroalgues • Profondeur de la cicatrice Mai 01 Août 02 Tests statistiques : - ANOVA - Kruskall-Wallis - Tukey Mai 01 Août 02 Mai 03 Avril 05

12. Introduction Expérienced’excavation Expérience de remplissage Conclusions Résultats  Modèles de rétablissement différents • Excavations > 10 cm : effets significatifs sur le nombre de rhizomes des deux macrophytes : • Inférieur pour Thalassia • supérieur pour Syringodium La réduction du nombre de rhizomes dure au maximum 2 ans. Pour Thalassiatestudinum, alors qu’elle dure 5 ans pour Syringodiumfiliforme.

13. Introduction Expérienced’excavation Expérience de remplissage Conclusions Pic du à de nombreuses macrophytes en dérive qui se sont accrochées aux parcelles. •  Comme pour les rhizomes, la couverture de macroalgues est réduite dans les excavations les plus profondes. • Mais les impacts persistent ici pendant 5 ans. • Recouvrement au même taux que Thalassiatestudinum. • Modèle saisonnier ?

14. Introduction Expérienced’excavation Expérience de remplissage Conclusions • Mai 01 : Profondeurs significativement différentes entre « contrôle/10cm/20cm » et 40cm •  Aout 02 : Aucune différence entre chaque parcelle

15. Introduction Expérienced’excavation Expérience de remplissage Conclusions Discussion • Thalassiatestudinum: - caractéristiques morphologiques - croissance végétative (Olesen, 2004) - architecture du rhizome - profondeur critique entre 10 et 20cm • Syringodium filiforme : - avantage compétitif à court terme - réponse de surcompensation (Williams, 1987) - exposition à la lumière - moins de compétition pour l’espace • « Macroalgues » : facilitent la recolonisation d’herbiers à Thalassiatestudinum sur substrats dénudés et stabilisent le substrat (Whitfield, 2002)  corrélation entre les lents recouvrements dans les excavations les plus profondes.

16. Introduction Expérienced’excavation Expérience de remplissage Conclusions Méthodologie 6 Replicats par traitement (n=18) À 25 m de l’expérienced’excavation. 1. Contrôle (Pas de perturbation du sediment) 2. RemplissageRoche calcaire(~0.6 cm de diamètre) 3. Sans remplissage Roche native Stablilise la surface du sédiment Cicatrices de propulseursimulées(Profondeur : 30 cm)

17. DistributionAléatoire Remplissage Sansremplissage Contrôle • Parcelles • 50x150 cm • Series de 3x6 • Distance entre parcelles : 2-3 m A : 300 m2 • Densité de Rhizomes (short-shoot) • de chaqueespèced’herbier • Couverture des “macroalgues” • Profondeurd’excavation Mesures

18. Résultats Thalassiatestudinum ~ Remplie Pas remplie • 2005 Densités les plus elevées • Remplie : 319.0 shoots m2 • Pas remplie : 318.1 shoots m2 • Contrôle : 295 shoots m2 Syringodiumfiliforme Dominance de pasremplie par rapport à remplie Expérienced’excavation à 20 et 40 cm

19. Introduction Expérienced’excavation Expérience de remplissage Conclusions Couverture: pas de forte variation Macroalgues Expérienced’excavation Le materiau de remplissagesembleavoir un effetinhibiteurpendant les premièresannées. Pas remplie Expériencesd’excavation les plus profondes (40 cm) Dominance de rempliedepuis la troisièmeannée

20. Introduction Expérienced’excavation Expérience de remplissage Conclusions Profondeur Sansremplissage : diminution de 27.6 cm à 12.2 cm (2000) L’expérience de remplissagen’ajamaismontré de différencesignificativeavec le contrôle. Pas d’érosion par flux d’eauoucompression par poids.

21. Introduction Expérience d’excavation Expérience de remplissage Conclusions Analyse Influence sur la réponse de rétablissement des herbiers Effet (-) sur S. filirome • Substrat pas très triche en nutriments • Inhibition mécanique par la grosseur de la roche Effet (+) sur T.testudinum Une meilleure réponse en réalité • Haut degré d’intégration clonale et moins de dépendance des nutriments du substrat.

22. Introduction Expérienced’excavation Expérience de remplissage Conclusions • Thalassiatestudinumest plus sensible à la perturbation de profondeur que Syringodium filiforme. • L’utilisation de roche calcaire n’inhibe pas la récupération de l’espèce climax Thalassiatestudinum dans les perturbations expérimentales.

23. Introduction Expérienced’excavation Expérience de remplissage Conclusions La restauration • L‘architecture des herbiers et leurs stratégies d‘accroissement ne leur permet pas de pousser assez profond dans le sédimentfauché. • Les disturbances plus profondes abiment les rhizomes. • Les effets de la disturbance persistent et la structure des communautés ne retourne pas à un état non perturbé, ce qui affecte le fonctionnement de l‘écosystème. • Encore des études à réaliser :  Retour à court terme du fonctionnement de l’écosystème  Résilience à long terme du système pour résister aux futures perturbations Critiques • Macroalgues • Pas de données en 2004 • Utilisation de l’abréviation“Yr” pouryear (année)

24. Bibliographie • Clinton J. Dawes, John Andorfer (1997) Regrowth of the seagrassThalassiatestudinumpropellerAquatic Botany 59 139-155 • Williams SL (1987) Competition between the seagrassesThalassiatestudinum and Syringodiumfiliforme in a Caribbean lagoon. Mar EcolProgSer 35 : 91–98 • www.albamar.net • Seagrass-Watch monitoring program • www.seagrasswatch.org

25. MERCI DE VOTRE ATTENTION Muséesous-marin de Cancún (absolutcaribe.com)