IMPRO

IMpact du sédiment sur les PROliférations de macroalgues sur vasières

Projets | Recherche action | Publié le 20 mars 2021
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Le projet IMPRO vise à une meilleure connaissance de la contribution des flux sédimentaires aux proliférations des macroalgues sur vasières, pour répondre aux questions posées par l’Agence de l’eau Loire Bretagne et les territoires de SAGE impliqués par la Disposition 10A-2 du SDAGE Loire-Bretagne. Le Creseb a porté la concertation entre les scientifiques et a impulsé la construction de ce projet ainsi que l’échange avec les territoires concernés.

Début de projet : 2019
Durée : 2 ans
Porteurs : CNRS-Univ.Rennes1 (UMRs Ecobio-OSUR et Géosciences-OSUR), Univ.Bordeaux (UMR EPOC), IFREMER Brest, CEVA
Partenaires financiers : Région Bretagne, AELB

Table of Contents

La Disposition 10A-2 du SDAGE Loire-Bretagne 2016-2021 prévoit l’initiation d’études d’identification de l’origine des apports d’azote, et notamment la part issue du relargage sédimentaire, sur les sites de vasières contribuant au déclassement des masses d’eau au titre des marées vertes.

La bibliographie (ainsi que les études réalisées par le CEVA sur des systèmes vaseux (Golfe du Morbihan, Ria d’Etel et Rade de Lorient)) montrent que, si les apports d’origine terrigène sont les premiers contributeurs dans l’alimentation en azote dissous de la marée verte, le compartiment sédimentaire peut contribuer dans des proportions non négligeables au bloom d’algues vertes mais peu de données permettent de quantifier ce rôle dans les vasières bretonnes.

En 2018, le Creseb a coordonné un groupe de travail regroupant des scientifiques de différentes structures de recherche (IFREMER-Dyneco, Osur Rennes Géosciences et Ecobio, CEVA, Univ. Bordeaux) pour faire un point sur l’état des connaissances sur le rôle du sédiment dans les proliférations de macroalgues, plus spécifiquement en Bretagne.

Ces travaux ont abouti à la proposition du projet scientifique IMPRO dont la coordination scientifique est assurée par Anniet Laverman (CNRS Osur Rennes). Il vise à acquérir de nouvelles données et connaissances locales sur la contribution des flux de nutriments (N, P) du sédiment aux proliférations de macroalgues et permettre in fine une meilleure prise en compte de la dynamique sédimentaire dans l’outil de modélisation EcoMARS-Ulve, développé par Ifremer et le CEVA depuis plusieurs années.

Les livrables disponibles

Fiche du présentation du projet IMPRO – Document à télécharger, produit dans le cadre du volet acquisition et partage de connaissance du CPER (254,70 Ko)
Rapport complet (145 p. + annexes) – Document à télécharger (15,90 Mo)
Synthèse (20 p.) – Document à télécharger (3,26 Mo)
Fiches pédagogiques (provisoires) – Document à télécharger (7,04 Mo)

Principaux résultats

Les résultats d’IMPRO mettent en évidence une grande variation spatiale des flux benthiques en NH4+ et PO43- à l’échelle locale et régionale, mesurée sur 45 stations vasières du littoral breton réparties sur les 10 sites concernés par la disposition 10A-2). A l’échelle de la Bretagne, ces flux d’azote et de phosphore ne sont que faiblement corrélés entre eux. Cette étude a également montré une grande diversité de paramètres physico-chimiques sédimentaires. Cette diversité concerne la granulométrie, les teneurs en éléments (N, P, COT) des sédiments ainsi que les sources et l’origine de la matière organique (MO) sédimentaire. Dans la plupart des vasières, la matière organique résiduelle d’origine naturelle est terrigène, donc apportée par les cours d’eau, via notamment le ruissellement et l’érosion des sols. La diversité des compositions physico-chimiques souligne le fait qu’il n’y a pas de vasière typique en Bretagne mais des vasières aux compositions variées.

Les travaux réalisés sur les sites du Lédano et de Lancieux montrent que les sédiments jouent un rôle dans le cycle de l’azote et du phosphore via les processus de minéralisation de la matière organique qui s’y déroulent. Les flux sont émis à l’immersion à l’interface eau-sédiment par diffusion et bioturbation ou à l’emersion par l’exfiltration d’eaux interstitielles à marée basse via le mécanisme de pompe tidale. Les données obtenues sur la vasière du Lédano montrent que pendant l’hiver, les vasières peuvent être un puits d’azote (dénitrification). Elles constituent toutefois une source d’azote à l’échelle annuelle en raison d’un flux d’ammonium important lié à la pompe tidale. En valeur absolue, ces flux d’azote issus du sédiment sont du même ordre de grandeur que les flux issus de petites rivières, mais restent très faibles comparés aux apports terrigènes d’affluents plus importants tels que le Leff et le Trieux.

Des expérimentations d’écophysiologie en laboratoire sur les ulves ont montré que l’absorption en nutriments se poursuit en période nocturne de façon plus ou moins atténuée et que les algues émergées sont capables d’absorber et d’assimiler des éléments azotés dans la fine pellicule d’eau de mer persistant à la surface du sédiment à marée basse. Toutefois, l’absorption en nutriments ainsi que le processus de croissance des algues restent plus performants en condition de pleine eau. Même si les flux d’azote sédimentaires sont bien inférieurs aux flux d’azote terrigènes provenant des bassins versants du littoral breton, ils peuvent constituer une source utilisable par les ulves. Des estimations approximatives suggèrent que les flux sédimentaires en azote pourraient contribuer au soutien de la croissance des ulves.

Le modèle EcoMARS3D-Ulves a été appliqué sur le site pilote de la vasière du Lédano en utilisant un forçage sédimentaire basé sur les données nouvellement acquises au sein du projet IMPRO. L‘ensemble des paramètres mesurés in situ ont pu être modélisés sur l’année 2019. Le traçage par modélisation de l’origine de l’azote contenu dans les ulves de la vasière du Lédano, montre que les apports d’azote combinés des cours d’eau se retrouvent dans les mêmes proportions dans les ulves. L’apport d’azote d’origine sédimentaire aux biomasses simulées d’algues (Ulva spp.) reste relativement faible, avec une contribution de l’ordre de 2 %, malgré la proximité des algues au sédiment.

Temps d’échanges autour du projet

Dans la poursuite de son appui au projet, le Creseb a participé à la mise en place du comité de pilotage réunissant les porteurs du projet, les territoires de SAGE concernés, les financeurs et autres partenaires départementaux et régionaux.

14/01/2019 – Réunion d’échange avec les territoires, à Guingamp (22)

Le projet IMPRO a été présenté le 14 janvier 2019 à Guingamp, lors d’une réunion d’échange avec les territoires et partenaires concernés. Les quatre axes d’étude et le déroulé des travaux ont ainsi été présentés. Ce comité de pilotage de lancement a permis de définir les collaborations avec les équipes techniques des SAGE pour les campagnes de prélèvements et d’analyses sur le terrain.

16/01/2020 – Réunion du comité de pilotage de 1ère année, à Rennes (35)

Un comité de pilotage le 16 janvier 2020 a permis de présenter les données acquises à mi-parcours.

Présentation des premiers résultats sur l’axe 1 – Intervention de J. Louis (CNRS – Université Rennes 1) (4,80 Mo)
Présentation des premiers résultats sur l’axe 2 – Intervention de P. Anschutz (Université Bordeaux) (5,87 Mo)
Présentation des premiers résultats sur l’axe 3 – Intervention de M. Lasbleiz (CEVA) (1,74 Mo)

27/05/2021 – Réunion du comité de pilotage de 2nde année, en visioconférence

Bien que le projet ne soit pas tout à fait terminé (début 2022), une grande partie des résultats de chacun des 4 axes de l’étude ont été présentés en visioconférence le 27 mai 2021, dans le cadre d’une réunion du comité de pilotage.

Axe 2 : Rôle des flux benthiques des vasières dans la prolifération des algues vertes en Bretagne – Pierre Anschutz, Céline Charbonnier, Bruno Deflandre, Univ Bordeaux – Téléchargement (2,98 Mo)
Axes 1 & 2 : Caractérisation des processus et forçages des flux benthiques par un modèle de diagenèse précoce – Justine Louis et al, OSUR Rennes, Ifremer Brest – Téléchargement (868,72 Ko)
Axes 4 : Modélisation – Pierre-Emmanuel Oms, Sylvain Ballu et Sophie Richier, CEVA (4,61 Mo)

Dans le cadre de l’appui scientifique au PLAV, le Creseb contribue au transfert et à l’appropriation des résultats de ce projet sur l’ensemble des territoires des baies ‘algues vertes’.

Le Douron et son estuaire.
Séminaire de restitution des études scientifiques liées aux algues vertes

Ressources complémentaires

Cellule CIMAV – Les 4 études CIMAVP3 menées par le CEVA de 2016 à 2019, proposent 1/une méthodologie qui vise à utiliser les ulves pour déterminer la contribution de la fourniture sédimentaire à la biomasse créée lors des proliférations sur vasières, et les résultats des expérimentations menées in situ et en conditions contrôlées, et 2/une caractérisation écophysiologique des espèces d’ulves dominant les blooms de macroalgues en zones estuariennes
Quel rôle du sédiment dans les proliférations algales ?
Contribution du sédiment aux cycles de l’Azote et du Phosphore en zone côtière | Impacts potentiels sur les marées vertes
Mise en culture d'algues
CARMA | CARactérisation des MAcroalgues opportunistes dans les baies à Algues Vertes
Site Web du Creseb

Dès 2016, le Creseb a été sollicité par l’Etat et la Région Bretagne afin d’organiser l’appui scientifique dans le cadre du second plan de lutte contre la prolifération les algues vertes (PLAV2).

Le Creseb accompagne des projets de recherche sur cette thématique, organise régulièrement des journées d’échanges avec les scientifiques et les acteurs de la gestion intégrée de l’eau. De nombreuses ressources documentaires sont également référencées su son site.

Retrouvez ici l’ensemble des contenus référencés sur le site du Creseb ayant attrait aux marées vertes.