Sabellaria alveolata en baie du Mont-Saint-Michel: Dispersion larvaire et pérennité des récifs d'hermelles

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1 Photo: C. Houbin Sabellaria alveolata en baie du Mont-Saint-Michel: Dispersion larvaire et pérennité des récifs d'hermelles Sakina Ayata 1,2, Céline Ellien 2, Frank Dumas 3, Stanislas Dubois 4 & Éric Thiébaut 1 1 Adaptation et Diversité en Milieu in, Ecologie Benthique, Station Biologique de Roscoff 2 Laboratoire de Biologie des Organismes ins et Ecosystèmes, Muséum national d histoire naturelle, Paris 3 Direction de l'environnement Littoral &Applications Opérationelles, Ifremer, Brest 4 Louisiana State University, Department of Oceanography and Coastal Sciences, Baton Rouge, USA

2 Dubois et al Les récifs de Sabellaria alveolata Récifs de Sabellaria alveolata Espèce «ingénieur» et îlots de biodiversité Rôles fonctionnels Un patrimoine menacé? RS=41 Exp(H )=6,21 1/D=3,65 RS=47 Exp(H )=9,63 1/D=6,35 RS=36 Exp(H )=11,95 1/D=8,70

3 Pérennité des récifs en BSMS? Développement larvaire Dispersion larvaire LARVES OEUFS Développement embryonnaire Métamorphose Sédentarisation JUVENILES Gamétogénèse ADULTES Croissance D'après Bachelet, Cycle de vie bentho-pélagique Localisation des récifs dans la baie Dubois, 2003 Maintien des récifs à l'échelle de la baie Les récifs de la baie: des entités indépendantes? Modalités d'échange entre les deux récifs? Capacités de restauration? Mesures de protection adaptées? => Modélisation de la dispersion larvaire Photos: Stanislas Dubois Jeunes recrues

4 Modélisation de la dispersion larvaire Le modèle s 3D en baie du Mont Saint-Michel Rôle de l'hydrodynamisme dans les échanges entre récifs? Couplage d un modèle physique et d un modèle biologique: Emprise du modèle 3D Circulation résiduelle en marée moyenne

5 Observations in situ & paramétres du modèle biologique Photo: C. Houbin Densité d adultes et suivi de la gamétogénèse en 2002 (Dubois 2003) Calcul de la fécondité Sainte-Anne: 2, larves Champeaux: 0, larves Suivi de la phase larvaire Période de ponte Durée de vie larvaire: Entre 6 et semaines Mortalité: 0,09 j -1 : 90% des larves mortes après 26 jours Dubois et al. (in press) => Simulations

6 Des motifs de dispersion différents pour les deux récifs Exemple de suivi des cohortes larvaires émises à Sainte-Anne et à Champeaux (sans vent, ponte en marée moyenne): Champeaux Sainte-Anne j+3 j+21 j+42

7 Rôle de la marée sur les échanges larvaires entre récifs Taux finaux de sédentarisation Taux de rétention en A = Taux de colonisation de A vers B = Nombre de recrues autochtones en A Nombre de larves émises en A Nombre de recrues allochtones en B Nombre de larves émises en A Retention rate (%) Retention rates from Champeaux to Saintefrom S ainte- Anne to Champeaux Colonisation Retention A B Coloniza tion ra te (%) Colonization rates In Champeaux In Sainte-Anne Tidal range (m) Tidal range (m)

8 Le rôle du vent Circulation résiduelle induite par le vent en baie du Mont Saint-Michel? Circulation résiduelle sans vent (marée moyenne) Vent de NE Vent de SE Vent de SO Circulations résiduelles avec vents constants de 11 m/s de Nord-Est, Sud-Est & Sud-Ouest

9 Taux de sédentarisation des larves émises à Sainte-Anne: Dispersions sans vent et avec forçage météorologique réel de 2002 rate(%) Taux de rétention (%) 7E-4 5E-4 3E-4 1E-4 Rétention Retention rate à Sainte-Anne no wind, mean=8,6e-5 real wind Date de ponte mai 19 oct. mai NE NE-SE NE Diagrammes de vecteurs de vent progressifs (pendant les semaines suivant la date de ponte)

10 Taux de sédentarisation des larves émises à Sainte-Anne et Champeaux: Dispersion sans vent et avec forçage météorologique réel de 2002 rate(%) 7E-4 5E-4 3E-4 1E Retention rate in Sainte-Anne no wind, mean=8,6e-5 real wind rate (%) 7E-4 5E-4 3E-4 1E Retention rate in Champeaux (%) no wind, mean=4,3e-4 real wind E-3 1E-3 Colonization rate from Champeau to Sainte-Anne (%) no wind, mean=1, real wind 7E-4 Colonization rate from Sainte-Anne to Champeaux (%) no wind, mean=4, real wind 1E-3 rate (%) 1E-3 rate (%) 5E-4 3E-4 1E Larves émises à Sainte-Anne Larves émises à Champeaux mai 21 août 19 oct. NE-SE SO-NE NE Taux finaux de sédentarisation & exemples de diagrammes de vecteurs progressifs de vent

11 Influence du vent réel sur la dispersion larvaire mai Larves émises à Sainte-Anne (conditions réelles de vent): Ponte du mai 2002 Ponte du 21août 2002 Ponte du mai 2002 NE-SE 7E-4 Retention rate in Sainte-Anne no wind, mean=8,6e-5 real wind rate(%) 5E-4 3E-4 1E août 2E-3 1E-3 Colonization rate from Champeau to Sainte-Anne (%) no wind, mean=1, real wind 1E-3 rate (%) 1E SO-NE Ponte du 21 août 2002

12 Conclusions 1) Rétention & structures hydrodynamiques Rétention larvaire en baie du Mont Saint-Michel Gyre transitoire qui piège les larves Résultats in situ 2) Variabilité du recrutement Variabilité intra et inter-annuelle Variabilité des conditions climatiques 3) Echanges larvaires entre récifs Intensité des échanges larvaires Etude génétique : microsatellites (Farcy, 2003) Distribution in situ des larves de S.a Dubois et al. 2006

13 Perspectives: pérennité des récifs? Evolution des récifs depuis 2002: Déclin du récif de Saint-Anne Degré d'isolement des récifs: Étude phylogéographique (Rigal, 2005) ADNmt et diversité haplotypique Capacités de restauration? Mesures de protections A adapter à l échelle de la baie Diversité haplotypique chez S. a. (Rigal, 2005)

14 Merci de votre attention! Co-auteurs: Céline Ellien Franck Dumas Stanislas Dubois Éric Thiébaut Bibliographie: Articles: Dubois S., Comtet T., Retière C., Thiébaut E. (in press) Distribution of Sabellaria alveolata larvae (Polychaeta: Sabellariidae) in the Bay of Mont Saint-Michel, France. ine Ecology Progress Series. Dubois S., Retière C., Olivier F. (2002) Biodiversity associated with Sabellaria alveolata (Polychaeta: Sabellariidae) reefs: effects of human disturbances. Journal of the ine Biological Association of the United Kingdom, 82: Thèses et rapports de DEA/DESS/Master 2: Ayata S. (2006) Modélisation de la dispersion larvaire et du recrutement chez une espèce à haute valeur patrimoniale, Sabellaria alveolata (L.), en baie du Mont Saint-Michel. Master 2 Modèles et Systèmes en Biologie, Approches Interdisciplinaires du Vivant. ENS Ulm-Université Paris 7. Resp: C. Ellien, E. Thiébaut. Dubois S. (2003) Ecologie des formations récifales à Sabellaria alveolata (L.): valeur fonctionnelle et patromoniale. Thèse de doctorat du Muséum National d Histoire Naturelle. Dir. C. Retière. Farcy S. (2003) Structure et diversité des population de l annélide Sabellaria alveolata en baie du Mont Saint- Michel. DESS Gestion de la Biodiversité. Université Paris 7. Resp: F. Viard Rigal F. (2005) Barrières biogéographiques et processus historiques chez les invertébrés marins: définition des unités taxonomiques et populationnelles chez Sabellaria alveolata. Master 2 Gènes, Cellules, Développement et Evolution. Université Paris 11. Resp: F. Viard.