Résultats : isotopie C, N, Hg et spéciation Hg

Isotopie Carbone et Azote

Les tests statistiques sur les données C et N ont été effectués dans le cadre du stage de Samule Rodriguez (M1 - Océanographie - Université de Bordeaux)

​Le δ13C est l’outil le plus classique pour avoir une première estimation des ressources. Il est généralement très négatif pour le phyto d’eau douce (-40 à -30‰), assez faible pour le sol et les plantes en C3 (ca. -28‰), médian pour le phytoplancton marin (généralement considéré autour des -20‰, mais en fait variable entre -24 et -18‰) et plus élevé pour le microphytobenthos (ca. -16‰), les phanérogames marines (>-14‰) et les plantes en C4. nb: valeurs valables pour les systèmes tempérés.

​Le δ15N est également très utilisé pour estimer les ressources trophiques, notamment chez les consommateurs primaires. Les valeurs sont généralement moins ‘universelles’ que pour le δ13C, même si on peut donner quelques tendances. Les eaux contaminées par des engrais/rejets d’origine animale verront leurs producteurs primaires ayant de forts δ15N (>10-20‰) contrairement aux eaux non contaminées (δ15N <10‰). Dans un même écosystème, les macroalgues ont généralement des δ15N supérieurs aux microalgues. Le matériel terrestre (sol, végétaux supérieur) a généralement un δ15N plus faible que le phyto côtier. Les diazotrophes ont, quand à eux, des δ15N négatifs.

Résultats de la cartographie de 2014 sur l'ensemble du littoral français métropolitain.

Isotopie C: Il est difficile de tirer des grandes tendances des résultats des isotopes du carbone. On constate des valeurs moins négatives sur le nord de la France, le Cotentin et en Bretagne sud. Au contraire, en Méditerranée, les valeurs sont plus négatives (Golfe du Lyon et Golfe de la Napoule).

Isotopie N: Les valeurs de δ15N sont plus clivées géographiquement que les valeurs de δ13C. Ainsi, les δ15N en Méditerranée fluctuent autour de 5±1‰, tandis qu'elles fluctuent vers 7‰ au sud de la Gironde et autour de 8,5‰ du nord de la Gironde jusqu'au Pas de Calais.

Rapport C/N: Le rapport C/N permet de connaitre l'état physiologique des bivalves. On considère généralement que les bivalves sont dans un meilleur état physiologique quand ils ont plus de lipides de réserve. Ainsi, les individus en meilleure forme auront un C/N plus élevé. Aussi en période hivernal, l'ensemble des bivalves depuis les côtes du Nord jusqu'à la Corse possède un ratio C/N de 5±1 mol/mol. Toutefois, les bivalves de la rade de Brest possèdent un ratio largement plus élevé (~7,5mol/mol).

Différence entre les espèces:

On constate des différences de valeurs 13C et 15N pour M.galloprovincialis et I.alatus. Ces deux espèces possèdent des environnements spécifiques,  à savoir la mer Méditerranée pour M.gallo et un climat tropical pour I.alatus. En revanche, les deux espèces qui partagent les mêmes conditions environnementales (Atlantique et Manche) ne se distinguent pas au niveau des isotopes C et N.

Evolution des signatures de 1987 à 2014

​L'évolution des signatures isotopiques au cours des trois dernières décennies ne montre aucune tendance générale  pour les variables «géographie» ou «espèces».

​Les ratios C/N ont peu de fluctuations entre les années (~1 mol/mol). Pour les quatre sites sélectionnés pour M.edulis de fortes fluctuations de δ13C sont observées d'une date à une autre (jusqu'à 2,3 ‰ entre 2011 et 2014 à la Baie de Fresnay). Villervilles et  Chemoulins qui sont à l'estuaire de la Seine et de la Loire ont respectivement des variations isotopiques de grande amplitude avec des motifs similaires.

La même tendance est observée pour C.gigas à La Fosse  dans l'estuaire de la Gironde. Bien que les tests statistiques ne mettent pas en évidence un effet de l'écosystème sur les signatures isotopiques, il semble que ces trois sites subissent des changements corrélés. Leur seul point commun étant la proximité directe d'une grande rivière des Français, les apports fluviaux semblent affecter les compositions isotopiques de C et N quel que soit l'espèce.

​Une recherche sur les phénomènes météorologiques à travers le territoire pendant ce laps de temps ne met pas en évidence des phénomènes nationaux spécifiques.

Il est considéré que chaque écosystème estuarien dépend des intrants saisonniers et que des bloom phytoplanctoniques, caractéristique de nombreux estuaires tempérés, peuvent se produire épisodiquement (semaines, mois) (Blanton et al 1987 ; Examen Day et al., 1989). De plus, De Jong et van Beusekom (1992) ont estimé que la remise en suspension des microalgues benthiques représente la moitié de la nourriture disponible pour les suspensivores vivant sur l'estran de Wadden. Les études d'isotopes stables (par exemple, Sullivan et Moncreiff 1990; Currin et al., 1995; Page 1997) ont suggéré l'utilisation de cette source par les suspensivores dans une variété de systèmes estuariens. Des fragments  ou des détritus de macroalgues benthiques peuvent aussi jouer un rôle important dans la nutrition des suspensivores dans les habitats côtiers (Duggins et al., 1989). En outre, les consommateurs benthiques utilisent des détritus de zoostères dans certains systèmes estuariens (McConnaughey et McRoy 1979; Simenstad et Wissmar 1985). Compte tenu de cette grande variété de sources, il est difficile de comprendre comment les rivières avec des  bassins versants, des flux et des zones géographiques différents pourraient avoir un impact similaire sur la composition isotopique des bivalves de différentes espèces.

Spéciation Mercure

La spéciation du mercure a été effectuée dans le cadre du stage de Laura Martinez (M2 - H3 - Université de Rennes 1)

L'ensemble de l'étude à fait l'objet d'un article soumis au journal Marine Pollution Bulletin (voir article).

Isotopie Mercure

L'étude des isotopes du mercure ont été effectuée en partie au sein du LBCM pour la partie préparation des échantillons. Ceci afin de ne pas exporter les échantillons du ROCCH au dehors de l'enceinte d'IFREMER. Les analyses sont effectuées au laboratoire GET de Toulouse sous la direction de Jeroen SONKE. Le laboratoire GET fait partis des leaders mondiaux dans la discipline.

Résultats de la cartographie de 2014 sur l'ensemble du littoral français métropolitain.

Les premiers résultats sur la variabilité spatiale tendent à montrer une variation significative des δ202Hg des bivalves le long du littoral français. Les variations sur le fractionnement indépendant de la masse (MIF) semble plus indiqué un effet géographique que écosystémique. Ainsi, le littoral Méditerranéen possède des signatures isotopique Δ199Hg et Δ201Hg plus positif que les littoraux Atlantique ou de la Manche. Le travail de déconvolution des signatures isotopique du mercure, associée à l’ensemble des données acquises jusqu'à présent, devrait nous permettre de mieux contraindre l’origine du mercure présent sur le littoral. Mais une fois de plus, la difficulté est bien réelle compte tenu de la diversité des sources potentielles de mercure.

Evolution des signatures de 1987 à 2014

 

Les analyses n'ont pas encore été effectuées.