Variabilité spatio-temporelle des nutriments et du carbone et flux associés le long d’un continuum terrestre-aquatique tempéré (Marais poitevin – Baie de l’Aiguillon – Pertuis Breton)

Type Rapport scientifique
Date 2020-01
Langue(s) Français
Référence Rapport final (suivi 2017-2018) - Projet Aiguillon (2016-2020)
Auteur(s) Coignot Elise1, Polsenaere PierreORCID1, Soletchnik Patrick2, Le Moine Olivier2, Souchu Philippe3, Joyeux Emmanuel4, Le Roy Yoann5, Guéret Jean-Pierre7, Froud Louise7, Gallais Régis6, Chourré Elise8, Chaigneau Loïc8
Contributeur(s) Le Marchand Marie, Lannuzel Reva, Chabirand Jean-Michel, Geairon Philippe, Piraud Aude, Bruneau Audrey, Bechemin Christian, Thomas Gerard, Savoye Nicolas, Mercier Olivia, Corre Frédéric, Haie Sylvain
Affiliation(s) 1 : IFREMER, Laboratoire Environnement Ressources des Pertuis Charentais (IFREMER/LER-PC), BP 7 - 17137 L'HOUMEAU, France
2 : IFREMER, Laboratoire Environnement Ressources des Pertuis Charentais (IFREMER/LER-PC), BP 133 - 17390 LA TREMBLADE, France
3 : IFREMER, Laboratoire Environnement Ressources Morbihan Pays de Loire (IFREMER/LER-MPL), BP 21105, NANTES, France
4 : OFB, Office Français de la Biodiversité, Equipe "Limicoles et oiseaux protégés", Unité Avifaune migratrice, 85100 LES SABLES D'OLONNE, France
5 : EPMP, Etablissement Public du Marais Poitevin, 1, rue Richelieu, 85400 LUÇON, France
6 : OFB, Office Français de la Biodiversité, Ferme de La Prée Mizottière, 85450 SAINTE RADEGONDE DES NOYERS, France
7 : LPO, Ligue pour la protection des oiseaux, Ferme de La Prée Mizottière, 85450 SAINTE RADEGONDE DES NOYERS, France
8 : PNRMP, Parc Naturel Régional du Marais Poitevin, 2, rue de l'Eglise, 79510 COULON, France
Editeur Ifremer
Note Projet Aiguillon (EBVBA), Convention de collaboration de recherche 16/5210626 OFB/LPO/EPMP/IFREMER
Résumé

  Les zones côtières en raison de leur statut d’interface entre les continents, les océans et l’atmosphère constituent un environnement particulièrement actif et impliqué dans les cycles biogéochimiques. Elles sont le réceptacle de molécules particulaires et dissoutes véhiculées par les rivières et impliquées à la fois dans la chaine trophique et dans les phénomènes d’eutrophisation ou de toxicité. Cette étude a pour objectif d’étudier la dynamique des nutriments et du carbone au niveau d’un continuum terrestre-aquatique formé par le Marais poitevin (MP), la Baie de l’Aiguillon (BA) et le Pertuis Breton (PB). L’étude a été réalisée sur deux années (2017 et 2018) contrastées en terme de pluviométrie. Au total, huit sites (deux estuaires, trois chenaux et trois points côtiers) ont été échantillonnés (bi)mensuellement afin d’intégrer au mieux les variations spatio-temporelles et facteurs de contrôle associés. En terme de quantité, une année pluvieuse a engendré une augmentation des apports en nutriments en carbone vers la zone côtière (e.g. 1051 et 17139 de tonnes de NID.an-1 en 2017 et en 2018 respectivement). Les apports ont été directement liés aux débits de la Sèvre et du Lay qui présentent les plus grands bassins versants et constituent les deux plus grands exportateurs vers la zone côtière de la Baie de l’Aiguillon et du Pertuis Breton (entre 43 et 74 % pour la Sèvre ; 15 et 51 % pour le Lay). Les débits plus importants ont engendré une augmentation des concentrations en nitrates et en CO2 principalement pour tous les cours d’eau de l’étude, du fait du lessivage des sols (agricoles). La qualité de l’eau a été dégradée d’une année à l’autre du fait de l’augmentation de la concentration en nitrates (valeurs maximales de 950 µmol.l-1 en 2018; 818 µmol.l-1 en 2017). La Sèvre, le Curé et le Canal de Luçon dont les bassins versant sont majoritairement constitués de terres arables ont démontré par ailleurs les plus fortes concentrations en azote inorganique dissous (NID) en période hivernale (591 ± 214 ; 783 ± 248 et 479 ± 377 µmol.l-1 respectivement). De fortes mais ponctuelles concentrations en NID, associées à des épisodes de dessalure ont été par ailleurs observées dans la zone côtière témoignant de l’influence des apports terrestres. Les substrats géologiques des bassins versants influencent également la qualité de l’eau retrouvée dans les exutoires mais aussi dans la zone côtière. Les sols carbonatés et calcaires associés au Bassin Aquitain ont engendré de fortes concentrations en CID et une hausse de l’alcalinité dans la Sèvre, le Canal de Luçon et du Curé (moyennes hivernales en CID de 4,3 ± 0,3 et 4,2 ±1,0 et 5,1 ± 0,4 mmol.l-1 en 2018 respectivement). Au contraire, le lessivage des roches riches en silice des bassins versants du Lay et du Chenal vieux ont entrainé un apport en silice en période pluvieuse. Très peu de phosphates sont apportés par le MP.  La période estivale a été marquée quelle que soit l’année par une chute des apports en nitrates, bien que des blooms de Lepidodinium Chlorophorum aient été recensés. Durant cette période, les estuaires (et surtout la Sèvre) ont été caractérisés par des concentrations en matière en suspension élevées (moyennes estivales en MES de 3000 ± 1813 mg.l-1 en 2017 ; 6430 ± 3973 mg.l-1 en 2018 pour la Sèvre), et des pressions partielles en CO2 élevées (pCO2 3384 ± 394 ppm et 3402 ± 1180 ppm) du fait de la minéralisation intense de la matière organique, associée à la présence d’un bouchon vaseux. A contrario, les chenaux ont été caractérisés par des pCO2 plus faibles (e.g. 501 ± 541 ppm et 477 ± 264 ppm au chenal Vieux) probablement dues à la production primaire (e.g. chlorophylle a au chenal vieux en été : 32 ± 24 µg.l-1 en 2017 et 25 ± 16 µg.l-1 en 2018). Le schéma saisonnier dans la limitation des nutriments n’a pas été modifié par les changements climatiques entre les deux années. Les nutriments apportés par le MP n’ont été que rarement « réellement limitants » dans la zone côtière du fait des apports en eau douce. Conjugué à la faible capacité à diluer les apports (indice LUSI), l’écosystème côtier (BA, PB) a été défini comme vulnérable à l’eutrophisation et à l’efflorescence d’espèces phytoplanctoniques nuisibles (indice ICEP). Cependant suite à la prolifération de diatomées, la silice a pu devenir « réellement limitante », comme observée au point filière en 2018. Enfin, cette étude a permis d’estimer pour la première fois les apports en CO2 vers l’atmosphère. Ceux-ci ont été plus importants dans les exutoires influencés par les cultures (i.e. Sèvre, Luçon, Curé avec une moyenne annuelle de 51 ; 41 et 49 103mmol.m-2.an-1) et lorsque les cumuls de pluies annuels a augmenté (1277 et 5793 t.an-1 en 2017 et en 2018 respectivement).

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Comment citer 

Coignot Elise, Polsenaere Pierre, Soletchnik Patrick, Le Moine Olivier, Souchu Philippe, Joyeux Emmanuel, Le Roy Yoann, Guéret Jean-Pierre, Froud Louise, Gallais Régis, Chourré Elise, Chaigneau Loïc (2020). Variabilité spatio-temporelle des nutriments et du carbone et flux associés le long d’un continuum terrestre-aquatique tempéré (Marais poitevin – Baie de l’Aiguillon – Pertuis Breton). Rapport final (suivi 2017-2018) - Projet Aiguillon (2016-2020). https://archimer.ifremer.fr/doc/00618/73003/