Lagunes

 PNEC Lagunes méditerranéennes 

Le chantier « Lagunes Méditerranéennes » (1997-2001) a été initié dans le cadre du PNOC et poursuivi dans le cadre du PNEC. Les objectifs étaient d’analyser et de modéliser, sur des bases multidisciplinaires, différents processus physiques et biologiques qui contrôlent la productivité et l’état sanitaire de ces écosystèmes pour améliorer la compréhension, les capacités de diagnostic et de prédiction en matière de phénomènes environnementaux majeurs ou d’aménagements.

Cette multidisciplinarité s’est organisée autour d’atelier au sein desquels on retrouve deux grandes tendances :

  • le couplage des modèles biologiques au modèle hydrodynamique 3-D
  • la volonté d’ouvrir les « boites noires » qui représentent encore certains compartiments, processus ou interactions biologiques.

Les ambitions du programme Lagunes en terme de modélisation sont de développer un modèle fonctionnel de l’environnement lagunaire appliqué à la lagune de Thau et généralisable à d’autres lagunes, qui soit un outil de synthèse des connaissances et de compréhension de l’écosystème.

Depuis 1997, la modélisation au sein du programme Lagunes a été développée en collaboration étroite avec des thèmes de recherche de façon à répondre à des questions précises sur le fonctionnement de l’écosystème :

 Impact des échanges avec la mer sur les courants et l’hydrologie de la lagune de Thau ? 

La simulation des échanges avec la mer par les graus de Sète et de Marseillan à l’aide d’un modèle hydrodynamique 3D a montré que la marée et la pression atmosphérique étaient les principaux facteurs d ‘échanges. Les eaux marines, une fois entrées dans la lagune sont reprises par la circulation dans la lagune, essentiellement due au vent. (P. Lazure , Dpt. DYNECO labo Physed).

 Facteurs favorisant les malaïgues et quelles solutions peut-on apporter pour réduire leur impact ? 

Un modèle de malaïgue simule la propagation et l’arrêt des crises anoxiques dans la lagune en fonction de la météo et des zone foyers de départ de l’anoxie. Le modèle simule plusieurs épisodes historiques de malaïgue et aide à tester des hypothèses d’aménagement des structures conchylicoles pour éviter une extension de la malaïgue et l’atteinte des parcs à huîtres (A. Chapelle, Dpt. DYNECO labo Pélagos).

 Impact des apports du bassin versant et des échanges avec la mer sur le cycle de l’azote et la production primaire dans la lagune ? 

Un modèle de production primaire planctonique basé sur le cycle de l’azote est couplé au modèle hydrodynamique 3D et aux apports du bassin versant. Ce modèle est calibré et validé sur deux épisodes de fortes crues (hiver 1996 et automne 1993).

 Rôle des macrophytes dans les cycles de l’azote et de l’oxygène dans la lagune de Thau ? 

Un modèle de zostères est calibré sur la base de mesures de photosynthèse (in vitro et in situ à l’aide de cloches benthiques) et des compositions C/N mesurées. Sur la base de la campagne de réactualisation de la flore (cartographie de 1998 et des mesures des processus de production primaire effectués en 1998 un modèle biologique est développé pour simuler l’impact des principales catégories de macrophytes sur les cycles de l’azote et de l’oxygène de la lagune (M. Plus, LER/Arcachon).

 Productivité de l'écosystème par rapport à la conchyliculture et quel est l’impact des huîtres cultivées et des épibiontes associées sur le milieu ? 

Un modèle de production a été développé, il intègre la croissance individuelle de l'huître et de la moule et les stratégies d'élevage dans une équation de dynamique de population qui reproduit les fluctuations des stocks en élevage et permet d'estimer la production annuelle.

 Principaux processus de contamination bactérienne de l’eau, du sédiment et des coquillages ? 

Un modèle de bactéries sanitaires sera couplé au modèle hydrodynamique 3D pour évaluer dans un premier temps, à partir d’équations simples sur la base d’un T90 pour les bactéries, l’impact de sources de contamination et des courants sur la contamination des eaux et des coquillages de la lagune. Le modèle de développement de bactéries sanitaires basé sur l’évolution de 2 catégories cellulaires de coliformes sera ensuite intégré au modèle hydrodynamique afin de prendre en compte la complexité du comportement des microorganismes d’intérêt sanitaire.

 

Contact : 
Ifremer
BP 70
29280 Plouzané
Département : DYNECO
Laboratoire : Ecologie Pélagique

Annie Chapelle Annie.Chapelle@ifremer.fr