Rapport Année : 2024

MELTING POTES. Modélisation de l'Évolution à Long Terme des INGénieurs d'écosystèmes marins en réPOnse au changement climatique et au Transport sédimentaire en Estuaire de Seine

Résumé

Un estuaire est un écosystème particulièrement complexe, où les conditions physiques ont une grande influence sur les habitats que l'on y trouve. Les paramètres sédimentaires et hydrologiques ont un impact direct sur la distribution spatiale et l'activité de la macrofaune benthique, les sédiments jouant le rôle de source de nourriture, de refuge et de lieu de reproduction. La question de définir la distribution spatiale et temporelle d’une espèce a mené à la notion de niche écologique, et à la construction des modèles de distributions d’espèces (Species Distribution Models, SDM). Parmi les nombreuses méthodes possibles pour obtenir un SDM, ces travaux proposent un SDM sous forme de « niche écologique optimale » de Cerastoderma edule, ce qui correspond à un modèle corrélatif basé sur la régression quantile utilisant une loi gaussienne bifactorielle. L’approche quantile permet d’estimer l’impact d’un facteur abiotique sur la réponse biologique en s’affranchissant des facteurs limitants non pris en compte. L’ajout original de ce modèle est d’utiliser une base gaussienne bifactorielle pour intégrer le type de réponse biologique classique et pour tenir compte des valeurs extrêmes des prédicteurs qui peuvent altérer la réponse biologique. Quatre couples de prédicteurs abiotiques parmi les facteurs environnementaux extraits d’un modèle hydro-morpho-sédimentaire 3D (salinité, température, courant maximal, taux d’inondation, % de vase fine…) sont proposés ainsi qu’un indice d’habitabilité dédié à la gestion des espaces naturels. S’inscrivant dans une boucle de rétroaction, les espèces macrozoobenthiques sont souvent ingénieurs d'écosystème, en modulant physiquement l’environnement qui les entoure, et plus particulièrement par un ensemble de processus de remaniement des sédiments, appelés bioturbation. Un modèle de bioturbation de Cerastoderma edule est construit à partir de six jeux de données d’érodimétrie tirés de la littérature et évaluant la quantité de sédiment remanié en fonction du taux métabolique de la faune présente dans l’échantillon et du type de sédiment. Il permet de modéliser l’érosion d’une couche de sédiment dite « biogène » (c’est-à-dire crée par l’activité de la faune à l’interface eau-sédiment) dans les différentes conditions expérimentales collectées. De plus, des travaux expérimentaux ont été réalisés pour quantifier l’effet de bioturbation multispécifique en fonction du taux métabolique et de la température. La caractérisation de la couche « biogène » semble être bien estimé par une modélisation intégrant un taux métabolique cumulant l’effet de tous les individus en présence, quelle que soit leur espèce. Cependant, l’influence de ces organismes sur l’érodabilité de sédiment sous-jacent (encore appelé « érosion de masse ») semble nécessiter de garder des différenciation par groupe fonctionnel selon le mode de bioturbation.

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  • HAL Id : hal-05488470 , version 1

Citer

Amélie Lehuen, Francis Orvain. MELTING POTES. Modélisation de l'Évolution à Long Terme des INGénieurs d'écosystèmes marins en réPOnse au changement climatique et au Transport sédimentaire en Estuaire de Seine. Universite de Caen Normandie. 2024. ⟨hal-05488470⟩
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