The influence of variability in larval dispersal on the dynamics of a marine metapopulation in the eastern Channel

Other titles Influence de la variabilité de la dispersion larvaire sur la dynamique d'une métapopulation marine en Manche
Type Article
Date 2000-07
Language English
Author(s) Ellien Celine1, Thiebaut Éric1, Barnay Anne-Sophie1, Dauvin Jean-Claude2, Gentil Franck3, Salomon Jean-Claude4
Affiliation(s) 1 : Univ Paris 06, CNRS, ESA 7076, Lab Oceanog Biol & Ecol Plancton Marin, F-75252 Paris 05, France.
2 : Univ Lille 1, Stn Marine, CNRS UPRES A 8013 ELICO, F-62930 Wimereux, France.
3 : Univ Paris 06, CNRS UPR 9042, Biol Stn, F-29682 Roscoff, France.
4 : IFREMER, Ctr Brest, Lab DEL Hydrodynam & Sedimentol, F-29280 Plouzane, France.
Source Oceanologica Acta (0399-1784) (Elsevier), 2000-07 , Vol. 23 , N. 4 , P. 423-442
DOI 10.1016/S0399-1784(00)00136-5
WOS© Times Cited 46
Mot-Clé(s) Pectinaria koreni, Métapopulation, Modélisation, Recrutement, Dispersion larvaire
French abstract En Manche, l'annélide polychète Pectinaria koreni est une espèce inféodée aux sédiments fins sablo-vaseux ce qui lui confère une distribution insulaire, confinée aux baies et aux estuaires. La présente étude a pour objectif de déterminer l'influence de la variabilité du transport des larves sur la variabilité spatiale et temporelle des trois principales populations adultes de pectinaires réparties le long des côtes françaises de la Manche orientale. La dispersion larvaire a été simulée à l'aide d'un modèle hydrodynamique lagrangien 2D de circulation des eaux de la Manche intégrant la circulation résiduelle de marée et la circulation induite par le vent. Les fluctuations inter-annuelles des stocks adultes ont été établies à partir de différentes campagnes de prélèvements benthiques effectuées entre 1973 et 1998. Les schémas de dispersion larvaire varient entre les populations en fonction de l'importance relative du courant résiduel de marée et de la diffusion turbulente de sorte que la rétention larvaire locale est maximale quand l'advection est faible. Le forçage météorologique accroît le rôle des processus advectifs sur le transport larvaire et modifie fortement le taux de rétention selon la direction et la vitesse du vent. Par ailleurs, les courants induits par le vent peuvent occasionner des flux larvaires entre populations et être impliqués dans le rétablissement de populations perturbées. Ainsi, en Manche orientale, les différentes populations locales de Pectinaria koreni ne semblent constituer qu'une seule unité fonctionnelle structurée en métapopulation, c'est-à-dire un ensemble de sous-populations adultes distribuées dans un environnement fragmenté et reliées entre elles par leurs stades larvaires planctoniques. Bien que les variations climatiques inter-annuelles affectent la rétention larvaire d'une année sur l'autre, la rétention larvaire à chaque site demeure généralement supérieure aux apports allochtones de sorte que chaque population peut s'auto-alimenter. Les fluctuations inter-annuelles des populations adultes ne paraissent pas liées aux apports larvaires mais être contrôlées par les mécanismes affectant la dynamique des jeunes recrues benthiques.
Keyword(s) Pectinaria koreni, Metapopulation, Modelling, Recruitment, Larval dispersal
Abstract In the English Channel, the polychaete Pectinaria in koreni forms isolated populations confined in bays and estuaries. To determine the influence of larval dispersal variability on the observed stock fluctuations of the three major Pectinaria koreni populations reported along the French coasts of the eastern Channel, larval dispersal was simulated using a 2D hydrodynamical lagrangian model integrating both the tidal residual and the wind-driven circulation. Year-to-year fluctuations of adult stocks were established from benthic surveys carried out between 1973 and 1998. Larval dispersal patterns vary between populations according to the relative importance of tidal advection and eddy diffusion so that local larval retention is maximal where tidal advection is weak. Willd forcing increases the role of advection on larval transport and modifies greatly the level of retention. Otherwise, wind-induced currents may generate larval colonisation from one population to another one and be involved in reestablishment of depleted populations. Thus, the different local populations of Pectinaria koreni seem to constitute a unique metapopulation, namely a number of subpopulations of adults distributed in a patchy habitat and linked together by their planktonic larval phase. Even if temporal variations of climatic conditions alter larval retention from year to year, larval retention at each site remains generally more intense than larval immigration so that each population can be self-sustained. Year-to-year fluctuations of adult stocks do not seem to be related to larval supply but controlled by post-settlement processes.
Full Text
File Pages Size Access
publication-535.pdf 20 666 KB Open access
Top of the page