Les nutriments dans les écosystèmes côtiers : évolution à long terme, forçages du changement global et conséquence sur la biomasse et la diversité du phytoplancton - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2022

Nutrients in coastal ecosystems : long-term changes, global change drivers and consequences on the phytoplankton biomass and diversity

Les nutriments dans les écosystèmes côtiers : évolution à long terme, forçages du changement global et conséquence sur la biomasse et la diversité du phytoplancton

Résumé

Because of their position at the interface between continental ecosystems, the ocean and the atmosphere, coastal ecosystems struggle with numerous pressures and are particularly sensitive to disturbances. Indeed, they are of particular importance for many biogeochemical cycles and are among the most productive zones of the planet. Thus, studying changes in coastal ecosystems through the nutrients concentrations and the phytoplankton communities structure is thought to be of primary importance and mandatory in order to understand the impact of global change onto these ecosystems. The pressures they struggle with are mainly of natural origins, but they have been modified in number and in magnitude by anthropogenic activities during the last century. Indeed, agrarian and industrial activities lead to an increase nutritive matter load to coastal ecosystems. The increase in temperature, coupled to the changes observed in wind regimes and precipitations are responsible for changes in the exchange between coastal ecosystems and the neighbouring compartment (continent, ocean, sediment, atmosphere). In order to determine global change influence on coastal ecosystem, this thesis is based on two French monitoring networks (SOMLIT, REPHY), through 29 stations sprayed over 11 ecosystems belonging to the three French coastlines. Continental discharges data as well as climate variability data were coupled to in-situ observations and considered as driver variables. The relationship between environmental drivers and coastal ecosystems was studied through a panel of both uni- and multivariate statistical analyses. The principal messages are that the French coastal ecosystems were very diverse in terms of functioning (trophic status, habitat, climate, continental discharges…) and that this diversity enabled to spatially differentiate the ecosystems. However, their temporal evolutions, studied through 3 prisms (nutrients concentrations, taxonomic and functional structures of the phytoplankton communities), enabled to group some ecosystems together, through their characteristics, depending on the considered prism. Some of them were different and showed changes opposed to the general detected scheme (e.g. towards decreasing nutrients concentrations). This highlights that the French coastal ecosystems are dynamic and complex and that although they are geographically close, they are still different
Du fait de leur position à l’interface entre les écosystèmes continentaux, les écosystèmes océaniques et l’atmosphère, les écosystèmes côtiers sont soumis à de nombreuses pressions et sont particulièrement sensibles aux perturbations. En effet, ils sont un lieu important pour de nombreux processus biogéochimiques et comptent parmi les zones les plus productives de la planète. Ainsi, étudier l’évolution des écosystèmes côtiers au travers des prismes des concentrations en nutriments et de la structure des communautés phytoplanctoniques devient intéressant et indispensable afin de comprendre l’impact du changement global sur ces écosystèmes. Les pressions qu’ils subissent sont en grande partie d’origine naturelle, mais, au cours du dernier siècle, ces dernières ont été modifiées en nombre, en intensité et en magnitude par les activités de l’homme. En effet, les pratiques agricoles et industrielles ont engendré une augmentation des apports nutritifs dans les écosystèmes côtiers. L’augmentation de la température, couplée aux perturbations des régimes des vents et des précipitations, a entrainé des modifications des échanges entre les écosystèmes côtiers et les compartiments voisins (continent, océan, sédiment, atmosphère). Afin de déterminer l’influence du changement global sur les écosystèmes côtiers, cette thèse se base sur des services d’observation français (SOMLIT, REPHY), au travers de 29 stations réparties dans 11 écosystèmes sur les 3 façades maritimes françaises. Des données d’apports continentaux et de la variation climatique locale et régionale ont été couplées aux mesures in-situ et considérées comme données forçantes. Les relations entre les forçages environnementaux et les écosystèmes côtiers ont été étudiées au travers d’un panel d’analyses statistiques univariées et multivariées.Il en ressort que les écosystèmes côtiers français présentent une grande diversité de caractéristiques (statut trophique, habitat, climat, apports continentaux…) et que cette diversité permet de différencier spatialement les écosystèmes. Cependant, leurs évolutions temporelles, étudiées au travers de 3 prismes (concentrations en nutriments, structures taxonomique et fonctionnelle des communautés phytoplanctoniques), ont permis de grouper certains écosystèmes entre eux, en fonction de leurs caractéristiques, selon l’approche considérée. Certains écosystèmes se sont démarqués en montrant des évolutions opposées au schéma général détecté (e.g. vers une diminution des concentrations en nutriments).Cela met en lumière le caractère dynamique et la complexité des écosystèmes côtiers, bien que les écosystèmes côtiers français soient situés dans une zone géographique limitée.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03763505 , version 1 (29-08-2022)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03763505 , version 1

Citer

Arnaud Lheureux. Les nutriments dans les écosystèmes côtiers : évolution à long terme, forçages du changement global et conséquence sur la biomasse et la diversité du phytoplancton. Ecologie, Environnement. Université de Bordeaux, 2022. Français. ⟨NNT : 2022BORD0137⟩. ⟨tel-03763505⟩
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