Nos activités

Activités réalisées par les laboratoires PHYSED et BENTHIQUE du Département DYNECO

Labo Physed  

Labo Benthique  

Le département DYNECO (Dynamiques de l'Environnement Côtier) de l’Ifremer Brest intervient principalement dans 3 volets du chantier :

  • capacité trophique
  • hydrosédimentaire
  • le couplage des modèles

Au sein du volet « capacité trophique », les actions du département ont concerné principalement les laboratoires Ecologie Benthique et Ecologie Pélagique, au travers de l’étude des interactions pélagos-benthos.

Sont entrepris notamment :

  • travaux d’écophysiologie (filtration, assimilation, respiration) sur la crépidule, la palourde et l’amande. Ces travaux sont réalisés principalement sur les bancs de mesure d’écophysiologie de la station Ifremer d’Argenton. Les résultats de ces travaux seront utilisés pour paramétrer les modèles de dynamique de populations et les modèles trophiques envisagés dans le projet. Ils permettront aussi de faire l'étude comparée du taux de grazing (diverses sources de nourriture phytoplanctonique) et de croissance des larves de crépidules et d’huîtres.
  • évaluation de la distribution quantitative de la crépidule dans la baie (réalisée en mai 2003), au moyen d'un sonar à balayage latéral mis en œuvre à partir du N/O Thalia et d'une barge ostréicole pour l'exploration des petits fonds ; des reconnaissances vidéo et des échantillonnages en plongée ont complété les données de l'imagerie acoustique.
  • détermination des paramètres de dynamique de population de la crépidule (cycle reproducteur, recrutement, croissance) à partir d'échantillons collectés en plongée en baie de Cancale entre mai et octobre 2002.
  • collecte de données de zooplancton pour une évaluation des stocks, biomasses, abondances des espèces, et catégories de tailles microzooplancton et mesozooplancton. Les répartitions spatiales des principaux groupes de plancton ont permis de connaître les espèces dominantes selon des gradients côte-large et leur poids dans la compétition trophique.
  • création d’une base Ifremer appelée QUADRIGE GNB sur la même structure que les autres données Quadrige à partir des données anciennes sur le golfe normand-breton.

Le  laboratoire PHYSED (Physique Hydrodynamique et Sédimentaire) du département DYNECO coordonne le thème «hydrosédimentaire». L’objectif de ce thème est de caractériser les transits de sédiments fins et de mettre en place un modèle validé de transport dissous / particulaire dans la partie occidentale de la baie, qui serve de base physique à la modélisation de la capacité trophique de la zone conchylicole (en particulier le contrôle de la production primaire par la turbidité, de même que les remises en suspension et transits de microphytobenthos doivent être simulés).

Le laboratoire PHYSED mène des campagnes de mesures en continu de vagues, courants, turbidité et des niveaux sédimentaires sur estran et en zone subtidale le long de 3 radiales en collaboration avec l'EPHE-Dinard et le laboratoire M2C de l'Université de Caen.

 

Carte de présentation de la zone étudiée, du positionnement des radiales de suivis et des sites de mouillage d'appareils

Ainsi, divers appareillages autonomes ont été mouillés :

  • altimètres ALTUS pour l'enregistrement des variations de niveau du sédiment avec une précision inférieure à quelques millimètres
  • sondes turbidimétriques (OBS, Micrel et TROLL)
  • stations multiparamètres SAMPLE (Ifremer-DYNECO Physed) et SAM (Université de Caen)
  • courantomètre ADCP sur dispositif spécial de mouillage d'estran

 

Mouillage subtidal de Cherrueix : vidange par plongeur des données des capteurs ALTUS et OBS

Mouillage intertidal d'Hirel

  • au premier plan, sondes turbidimétriques et température / salinité
  • à l'arrière-plan, système ALTUS

 

Ces travaux ont mis en évidence le rôle prépondérant des vents (accompagnés ou non de vagues) dans les transferts de sédiment, apparemment sous forme d'échanges est-ouest au sein de la moitié occidentale de la baie.

Une synthèse des données bathymétriques existant sur la zone a été faite (données LIDAR couvrant l'estran acquises pour le département DYNECO [http://www.ifremer.fr/delao], sondages mono-faisceaux des petits fonds, cartes du SHOM pour les zones profondes). Ces données ont permis l’élaboration d’un modèle numérique de terrain au pas de 100 m.

 

Bathymétrie de la Baie du Mont Saint Michel en coordonnées Lambert 93, cotes rapportées au zéro IGN69

Le modèle hydrodynamique de la grande Baie repose sur un maillage bathymétrique régulier au pas de 200 m. Il calcule les hauteurs d’eau et courants de marée, et ses résultats sont confrontés à des mesures anciennes ou acquises lors du projet (station multi-paramètres SAMPLE, courantomètre ADCP).

 

Figure courants : Exemple de sortie du modèle : courants de marée

Le  laboratoire Écologie Benthique du département DYNECO coordonne le thème « couplage des modèles ». Un premier modèle 3D de production primaire à l’échelle de toute la Manche a été mis en place en collaboration avec le service des applications opérationnelles de l’Ifremer (modèle MARS3D). Ce modèle a pour but principal de fournir les conditions limites biologiques au futur modèle de la baie du Mont Saint Michel. Il se compose d’un maillage horizontale régulier de 4 km et d’un découpage vertical en 15 niveaux sigma, couplé à un module sédimentaire permettant la prise en compte de une ou plusieurs couches de sédiments sur le fond, les processus d’érosion, dépôt et tassement et d’un module biologique prenant en compte le cycle des éléments nutritifs (N, P, Si), ainsi qu’au moins deux classes phytoplanctoniques : diatomées et dinoflagellés.

 

Simulation avec le modèle Manche de la concentration en diatomées au début du printemps

Par ailleurs, une modélisation du compartiment benthique sauvage, au travers du cas de la palourde a été réalisé. Un modèle de croissance pour cette espèce a été mis au point en se basant sur les mesures écophysiologiques réalisées à la station Ifremer d’Argenton. Dans une première étape, ce modèle a pu être spatialisé et couplé avec la production primaire grâce au modèle compartimental de la Manche développé par Hoch (1995). Des résultats de la croissance simulée de la palourde dans tous les compartiments du golfe normand-breton sont présentés sur la figure suivante.

 

Croissance simulée (trait) et mesurée (points) de la Palourde dans tous les compartiments du golfe normand-breton

Un modèle de dynamique de population, spatialisé sur l’ensemble de la Manche, et décrivant l’intégralité de leur cycle de vie (planctonique puis benthique), avec une approche mécaniste, a par ailleurs été développé pour chacune de cette espèce. Le but est de reproduire la répartition moyenne des populations réellement observée en faisant tourner le modèle en boucle sur une année météorologique type, à partir d’une situation initiale théorique, et ce jusqu’à stabilisation des résultats. Dans le cas de la palourde, ce modèle permet de reproduire dans les grandes lignes la répartition observée à l’échelle de la Manche (voir figure), notamment sa concentration dans le golfe normand-breton et le secteur sud de la Manche orientale, et sa quasi-absence de la Manche occidentale.

 

Répartition des palourdes de deux ans et plus à la fin de la 15e année de simulation, comparée aux données de présence-absence de la palourde rose d’après Cabioch, Gentil, Glaçon et Retière, 2002