- Fluctuations et perturbations, naturelles et anthropiques, des écosystèmes marins -

1. Global warming-enhanced stratification and mass mortality events in the MediterraneanComa et al., 2009 - Fluctuations et perturbations, naturelles et anthropiques, des écosystèmes marins - 8 cm 1,25 cm 20 cm Présenté par : Charlotte Combe, Ghjuvan Grimaud et Jérôme Sespedes

2. Evènements extrêmes Températures Température globale (°C) Concentration de CO2 (ppmv) CO2 Année D’après Intergovernmental panel on climate change, 2007 D’après Karl & Trenberth, 2003 •  Ecosystèmes littoraux sensibles à l’élévation de température.  Evolution de la température océanique durant le 20ème siècle : +1,5°C à +3°C. D’après Pascualet al, 1995 ; Salat & Pascual, 2002. Méditerranée : +1°C (1974-2004).

3. La communauté coralligène, fortement impactée par de nombreux évènements de mortalité de masse. 3-4°C au dessus de la moyenne D’après Stensethet al, 2002; Harvellet al, 1999; Perez et al, 2000; Laskeret al, 2005. Supporting Information. Ingénieurs d’écosystèmes !

4. Mortalités de masse en Méditerranée : des causes inconnues. Anomalies climatiques (fin de l’été, début de l’automne) Evènements de mortalité de masse Ex : 1999, 2003 D’après Perez et al, 2000 Hypothèses évoquées : • Températures > niveau de tolérance thermique • Températures stress physiologiques • Virulence des microorganismes Eté : Stratification thermale de la colonne d’eau !! Contraintes énergétiques (physiologiques) !

5. Série temporelle de température : 1974-2006,Iles Medes Ecart à la moyenne annuelle de température de T0-80 (°C) Ta 0-80 NAO ? + 0.040°C/an en surface 2002-2006 1974-1978 Stratification ? T0-80 T20-80 Années Mois Augmentation des anomalies + 0.014°C/an en moyenne Saison estivale

6. Probabilité d’évènements de température extrême >> Stratification plus forte et plus longue 2002-2006 1974-1978 4,7 Combien de temps ? + 1.25 jours/an Seuil de 18°C à 20 m Mois

7. N Disque de Secchi Proxy de la quantité de nourriture disponible Nombre de jours Secchi >18 m Nombre de jours >18°C à 20 m // 119.32 ± 3.39 jours Peu de nourriture 113.46 ± 3.21 jours Stratification Echelle Locale Echelle Régional 1997, 1999, 2003 T20-80 > 6.5°C Mortalité massive de Paramuriceaclavata (Risso, 1826) Harmelinet al., 1994 ; Pérez et al., 2000 ; Romano et al., 2000 500 km

8. Mortalité partielle 83 % Jour 49 Hightemperature / Ambientfood 55 % Jour 130 Hightemperature / Highfood Ambienttemperature / Highfood Non significatif Ambienttemperature / Ambientfood

9. Seuil de biomasse % de biomasse perdue 35,6% Courbe seuil Hightemperature / Ambientfood Hightemperature / Highfood Jours

10. Même seuil & Corrélation biomasse perdue / mortalité partielle Ajout de nourriture = pas de perte Hypothèse contrainte énergétique Balance énergétique respiration / manque de nourriture

11. Quid des autres hypothèses ? VibrioAK-1thermodépendant 1 µm Martin et al., 2007 Températures létales Pas de perte de biomasse ! Stress physiologique Cerranoet al., 2010 Pérez et al., 2000 Exemple : Mysidacés de grottes sous-marines Chevaldonné & Lejeusne, 2003

12. Contrainte énergétique Stress physiologique Effets sur le cycle de vie ? Survie des larves ? Metapopulations ? Linares, 2006 Substitution à des formes méridionales ? Les blooms mucilagineux ? Manque de séries à long terme La baseline ? Effets sur l’écostystème ? Ballesteros, 2006

13. Bibliographie • BallesterosE. (2006) MediterraneanCoralligenous assemblages : a synthesis of presentknowledge. Oceanography and Marine Biology : An AnnualReview 44, 123-195. • Harvell C.D. (1999). Emerging marine diseases : Climate links and anthropogenicfactors. Science 285 : 1505-1510. • Intergovernmental Panel on Climate Change (2007) Climate Change 2007 : Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge Univ Press, Cambridge, UK : 1-21. • Garrabou J., Pérez T., Sartoretto S., Harmelin J.G. (2001). Mass mortalityevent in redcoral (Coralliumrubrum, Cnidaria, Anthozoa, Octocorallia) population in the Provence region (France, NW Mediterranean). Marine Ecology Progress Series 217 : 263-272. • Karl T.R., Trenberth K.E. (2003) Modern Global Climate Change. Science 302: 1719-1723. • Lasker H.R. (2005) Gorgonianmortalityduring a thermal event in the Bahamas. Bull Mar Sci, 76 : 155-160. • Pascual J., Salat J., Palau M. 1995. Evolution de la température de la mer entre 1973 et 1994, près de la côte catalane. Colloque scientifique Okeanos 95 : la Méditerranée, variabilités climatiques, environnement et biodiversité. Montpellier. • Parmensan C. (2006) Ecological and EvolutionaryResponses to RecentClimate Change. Annu. Rev. Ecol. Syst 37 : 637-669. • Pascual J., Salat J., Palau M. (1995). Evolution de la température de la mer entre 1973 et 1994, près de la côte catalane. Colloque scientifique Okeanos 95 : la Méditerranée, variabilités climatiques, environnement et biodiversité. Montpellier. • Perez T., Lejeusne C., Garrabou J., Chevaldonné P., Bensoussan N., Romano J.C., Laubier L., Harmelin J.G. Changement global et vulnérabilité des écosystèmes marins côtiers. Le cas de la Méditerranée nord-occidentale. 16èmes Rencontres Régionales de l’Environnement. Session 2 – Atelier 2 – Les écosystèmes face aux changements climatiques. • Perez T., Garrabou J., Sartoretto S., Harmelin J.G., Francour P., Vacelet J. (2000). Mortalité massive d’invertébrés marins : un événement sans précédent en Méditerranée Nord-Occidentale : 853-865. • Romano J.-C., Bensoussan N., Younes W.A.N. & Arlhac D. (2000). Anomalie thermique dans les eaux du golfe de Marseille durant l’été 1999. Une explication partielle de la mortalité d’invertébrés fixes ? C. R. Acad. Sc. Paris, Sc. Vie 323 : 415- 427. • Stenseth N.C, Mysterud A., Ottersen G., Hurrell J.W., Chan K.S., Lima M. (2002) EcologicalEffectsof Climate Fluctuations. Science 297 : 1292-1296.

14. Merci pour votre attention

15. Annexes Occurrences d’évènements extrêmes de température D’après Supporting Information

16. % colonies avec mortalité partielle Mortalité partielle Hightemperature / Ambientfood Hightemperature / Highfood Ambienttemperature

17. Conditions d’expérience