L2 STE : TD Chaînes Trophiques

Dimension: px

Commencer à balayer dès la page:

Download "L2 STE : TD Chaînes Trophiques"

Agnès Diane Champagne
il y a 6 ans
Total affichages :

1 L2 STE : TD Chaînes Trophiques Pr Patrice Francour francour@unice.fr ( )

La Posidonie, Posidonia oceanica, est une phanérogame marine (plante à fleur

Un faisceau est constitué par un groupe de 7 à 10 feuilles (les plus jeunes au

Les feuilles tombent tous les ans pour former la litière; leur base (équivalent

Ces écailles, brunes au début, blanchissent en vieillissant.

2 La Posidonie, Posidonia oceanica, est une phanérogame marine (plante à fleur terrestre retournée dans un habitat aquatique). Un faisceau est constitué par un groupe de 7 à 10 feuilles (les plus jeunes au centre) porté par un rhizome (ou tige) horizontal ou vertical. Les feuilles tombent tous les ans pour former la litière; leur base (équivalent au pétiole) reste en place et prend le nom d écaille. Ces écailles, brunes au début, blanchissent en vieillissant. Les feuilles comportent de très nombreuses cellules à tanin (phénols; substances typiques de l allélopathie chez les végétaux). Les feuilles portent également de nombreuses algues en épiphytes.

4 Contenus stomacaux comparés de 3 espèces d oursins des herbiers à Posidonia oceanica de Méditerranée nord-occidentale L étoile de mer, Marthasterias glacialis consomme 1 Paracentrotus tous les 4.5 jours; soit environ 10% du stock d oursin qui est consommé en 1 an. Données de Francour (199O) Rapports Production/Biomasse : - Marthasterias glacialis = 0.25 an -1 - Sarpa salpa = 0.11 an -1 Biomasses : - Sarpa salpa = 22.8 gps/m² - Paracentrotus lividus = 32.4 gps/m² - Marthasterias glacialis = 0.2 gps/m²

5 Paracentrotus lividus

6 Arbacia lixula

7 Sphaerechinus granularis

8 Marthasterias glacialis

9 Sarpa salpa

10 Contenus stomacaux du poisson Sarpa salpa (saupe) en Méditerranée nord-occidentale (d après Verlaque, 1990) Données de Cebrian et al. (1996) Production primaire (PP) P. oceanica : faisceaux/m² g PS/faisceau/an - 2.3% de la PP consommée par herbivores Herbivores : -65% Sarpa salpa -30% Paracentrotus lividus Efficacité de l assimilation : % pour Sarpa salpa % pour Paracentrotus lividus Remarque : l efficacité de l assimilation permet de calculer la production secondaire; c est la part d énergie réellement utilisée pour assurer la croissance, le reste est perdue en respiration, excrétion, etc. Données sans la Posidonie; au-delà de 15 cm de longueur totale, la posidonie devient majoritaire dans les contenus stomacaux de saupe (jusqu à 100%).

11 Analyse d une partie de la chaîne trophique au sein d un herbier à Posidonia oceanica 1. comparer les régimes alimentaires des 3 espèces d oursins présentes dans l herbier à P. oceanica 2. que pensez du régime alimentaire de la saupe en fonction des changements de taille du poisson? 3. sachant que la saupe et les 3 espèces d oursins sont les principaux herbivores au sein d un herbier à P. oceanica, commentez l exploitation de la production primaire par les herbivores? Faites un schéma de synthèse. 4. en retenant comme espèce P. oceanica, P. lividus, M. galcialis et S. salpa, décrivez schématiquement la chaîne alimentaire (faire un schéma). Faire un bilan chiffré. Calculer la production secondaire de Sarpa salpa de 2 façons. Les résultats sont-ils cohérents? Quel est le taux d assimilation de M. glacialis? Comparez le à celui de P. lividus? 5. Commentez les taux de transfert au sein de cette chaîne entre échelons trophiques. Les différences sontelles interprétables? Rappels : P/B = Production (primaire ou secondaire) / Biomasse Consommation * Efficacité Assimilation = Production secondaire

12 Question 1 : Contenus stomacaux comparés de 3 espèces d oursins des herbiers à Posidonia oceanica de Méditerranée nord-occidentale Séparation assez claire des ressources trophiques. Notion de niche trophique

13 Question 1 : Toutes les parties de la posidonie sont consommées par les Échinides de l herbier Arbacia lixula épiphytes Paracentrotus lividus Feuilles vertes et épiphytes Sphaerechinus granularis Rhizomes, racines, écailles, etc. Psammechinus microtuberculatus Litière

14 Question 2/3 : régime herbivore multiplicité des espèces consommées modification avec la taille (âge) = modification de la denture et des capacités physiologiques consommation majoritaire de feuilles vertes et d épiphytes au-delà de 15 cm au schéma précédent, il faut rajouter Sarpa salpa sur les consommateurs.

15 Question 4 : Marthasterias glacialis Classiquement, il est admis un transfert de 10%. Dans le cas de la posidonie (2.3%), la richesse en cellule à tanins donc en phénols peut expliquer la faible consommation par les herbivores : il y a donc peu de consommateurs spécialisés. B Pl = 32.4 gps/m² Consommation Mg = 10% stock Pl, soit 3.2 gps/m²/an P = B * P/B = 0.2 * 0.25 = 0.05 gps/m²/an Donc Efficacité Assimilation = 0.05/3.2 = 1.5% Paracentrotus lividus Sarpa salpa B Ss = 22.8 gps/m² P/B = 0.11 an -1 Donc P = 2.5 gps/m²/an PS Pl = 8.2 * 25.0% = 2.0 gps/m²/an PS Ss = 17.8 * 18.3% = 3.2 gps/m²/an Consommation Pl = 27.4 * 30% = 8.2 gps/m²/an Consommation Ss = 27.4 * 65% = 17.8 gps/m²/an Consommation Herbivores = 1190 * 2.3% = 27.4 gps/m²/an Posidonia oceanica PP = 700 * 1.7 = 1190 gps/m²/an

16 Îles Medes (NE Espagne) : 1 site très exploité (LFD: low fish density; rond rouge); 2 sites moins exploités (IFD: Intermediate fish density; HFD: High fish density; ronds bleu) Biomasse en kg PH/ha (moyenne ± sd) HFD Zone protégée IFD Zone non protégée LFD Sparidae Diplodus sargus Diplodus vulgaris ± ± ± ± ± ± 3.3 Labridae Coris julis 15.2 ± ± ± 2.7 Q1 : Sur le tableau suivant, commentez les valeurs de biomasse calculées par station pour les deux Sparidae et pour un poisson Labridae (Coris julis; espèce de plus petite taille, visée uniquement par la pêche amateur). R1 : notion d effet réserve = la diminution ou l arrêt des prélèvements permettent la reconstitution des stocks de poissons; cet effet réserve est très net pour des poissons très recherchés par la pêche professionnelle et par la pêche amateur (pêche à la ligne, chasse sous-marine); aux Medes, il est sensible aussi sur une espèce visée essentiellement par la pêche à la ligne comme la girelle (Coris julis). Par contre, des espèces de poissons de petite taille, consommées par des poissons ichtyophages, peuvent présenter des densités plus faibles dans la réserve qu à l extérieur (ex: le labridé Symphodus ocellatus).

17 HFD IFD LFD Q2 : Commentez la densité des oursins Paracentrotus lividus calculée pour chaque site (moyenne ± se; nombre pour 10m²). Mai 1992 Août 1992 Nov Février 1993 Août 1993 Août ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± 7.7 Moyenne 28.2 ± ± ± 4.5 R2 : Les sparidés comme D. sargus et D. vulgaris sont des prédateurs réguliers d oursins. La plus forte densité et la plus forte biomasse (plus de poissons et des poissons plus grands) entraînent une plus grande prédation sur les oursins en place. La densité de P. lividus est donc plus faible dans les zones protégées à forte densité de poissons (HFD et IFD); elle est plus élevée dans la zone à faible densité (LFD). Au cours des 30 ou 40 dernières années, les populations d oursins ont considérablement augmenté en Méditerranée nord-occidentale, probablement en liaison avec le développement de la pêche amateur (pêche à la ligne et chasse sous-marine).

18 Q3 : Relation entre la couverture (%) par une algue brune (Cystoseira balearica) et la biomasse ou la densité d oursin commun (Paracentrotus lividus) dans la réserve naturelle de Scandola (Corse) (Hereu, 2004). Quelles peuvent donc être les conséquences de l augmentation d oursins? Comment cela peut-il se traduire au niveau des zones rocheuses initialement couvertes par ces algues dressées? Faire un schéma d interprétation liant les poissons, les oursins et les algues (i) en présence d une pression de pêche importante et (ii) dans une zone intégralement protégée. R3 : remplacement progressif des faciès à algues dressées par des faciès à algues gazonnantes ou encroûtantes dans les zones fortement exploitées; notion de cascade trophique.

19 Cascades trophiques

20 Ces cascades trophiques sont importantes comme éléments de régulations des écosystèmes. Elles impliquent souvent des espèces clés (keystone species).

21 Exemple de Cascade trophique en Méditerranée (d après Sala, 1996)

Documents pareils

Végétaux Exemples d individus

Végétaux Formation Biologie 2011 2012 Végétaux Exemples d individus Végétaux Embranchement Classification Description Reproduction Mode de vie Exemples d individu Végétaux Règne > Etymologie «Végetaux»