Benthic invertebrates and biomarkers : tools for assessing trophic functionning of coastal ecosystems.

Invertébrés benthiques et biomarqueurs : témoins du fonctionnement trophique de l'écosystème côtier

Caroline Nerot (1)

1 LEMAR - Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR)

The trophic functioning of benthic coastal ecosystems depends on the availability of organic matter sources (OM). At the scale of the continental shelf, the variability of diversity and abundance of these sources reflects in the spatial distribution of primary consumers such as filter-feeding bivalves. If the trophic sources are widely studied on tidal flats and estuarine areas, the knowledge on the benthic food web of the continental shelf is limited by sampling issues at depths down to 200 m, about 300 km offshore in the northern Gulf of Biscay. In this study, stable isotopes and fatty acids used as trophic markers were measured in tissues of five bivalve species, on a depth gradient (0-200 m) across the continental shelf of the Bay of Biscay, in two regional sites strongly contrasted by their natural features and human pressures. The spatial variations of the trophic signatures of bivalves allowed distinguishing three zones with different trophic functioning, consistently with hydrological structures described on the continental shelf and that control phytoplankton dynamics. The results also revealed a limited spatial extent of terrestrial inputs in the OM sources consumed by the bivalves. Finally, despite the conclusions obtained by the use of stable isotopes and fatty acids were fairly consistent, the interpretation of some results suggests a strong influence of the metabolic processes on trophic signatures of bivalves.

Le fonctionnement trophique des écosystèmes benthiques côtiers dépend de la disponibilité des sources de matière organique (MO). A l'échelle du plateau continental, la variabilité de la diversité et de l'abondance de ces sources se reflète dans la distribution spatiale des consommateurs primaires tels que les bivalves filtreurs. Si les sources trophiques sont largement étudiées sur les estrans et les espaces estuariens, l'essor des connaissances sur le réseau trophique benthique du plateau continental est limité par les contraintes d'échantillonnage à des profondeurs atteignant 200 m à environ 300 km des côtes dans le nord du Golfe de Gascogne. Dans cette étude, les isotopes stables et les acides gras utilisés comme marqueurs trophiques ont été mesurés dans les tissus de cinq espèces de bivalves, sur un gradient bathymétrique (0-200 m) traversant le plateau continental du Golfe de Gascogne, dans deux sites régionaux fortement contrastés par leurs caractères naturels et par les pressions humaines qu'ils subissent. Les variations spatiales des signatures biochimiques des bivalves ont permis de distinguer trois zones aux fonctionnements trophiques différents et concordantes avec les structures de masse d'eau qui existent sur le plateau continental et qui en contrôlent la dynamique planctonique. Les résultats obtenus ont également révélé une faible emprise spatiale des apports terrestres dans les sources de MO consommées par les bivalves. Enfin, malgré des conclusions assez cohérentes issues de l'utilisation des isotopes stables et des acides gras, l'interprétation de certains résultats suggère une forte influence métabolique sur les signatures biochimiques des bivalves.

Mots clés: ecosystem; bay of biscay; fatty acids; stables isotopes; trophic

Mots clés: écosystème; bivalves; golfe de gascogne; acides gras; isotopes stables; trophique; pecten maximus

Domaines: Biodiversité et Ecologie

Caroline Nerot. Invertébrés benthiques et biomarqueurs : témoins du fonctionnement trophique de l'écosystème côtier. Biodiversité et Ecologie. Université de Bretagne occidentale - Brest, 2011. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00716957⟩