Variabilité spatio-temporelle des nutriments et du carbone et flux associés le long d’un continuum terrestre-aquatique tempéré (Marais poitevin – Baie de l’Aiguillon – Pertuis Breton)

Les zones côtières, à l’interface terrestre-aquatique-atmosphérique transportent de grandes quantités de matière et d’énergie (C, N, P et Si) des continents aux océans. Influencées par le changement climatique et les pressions anthropiques, il est nécessaire de prédire les potentiels changements occasionnés afin de mieux gérer les grandes fonctions écologiques et services écosystémiques rendus par ces systèmes. Cette étude a pour objectif d’étudier la dynamique des nutriments et du carbone durant un cycle hydrologique complet (année 2017) au niveau d’un continuum terrestre-aquatique formé par le Marais poitevin-Baie de l’Aiguillon-Pertuis Breton afin de mieux comprendre l’influence des apports terrestres en zone côtière. Les mesures biogéochimiques ont été réalisées (bi)mensuellement sur différents sites (estuaires, chenaux et sites côtiers) le long du continuum afin d’intégrer au mieux l’ensemble des variations spatio-temporelles et facteurs de contrôle associés. En parallèle, un suivi hydrologique à haute fréquence d’acquisition (10 min.) a été mis en place sur les différents sites. Cette zone côtière abrite d'importants sites mytilicoles et est influencée par un bassin versant anthropisé où les apports d'eau douce en provenance des différents cours d'eau sont régulés de manière spécifique par des systèmes d'écluses. Bien que réduits en 2017, les apports terrestres ont significativement influencés la dynamique biogéochimique (nutriments et carbone) des eaux côtières en particulier en hiver lors des plus forts débits et en lien avec la gestion hydraulique spécifique assurée sur les différents cours d'eau. Les nutriments ont limité dans une faible mesure la production primaire de cette zone avec une limitation réelle en azote seulement observée dans les chenaux et les eaux côtières en été. Le carbone inorganique dissous, organique particulaire et l’azote inorganique dissous ont en majorité été exportés du bassin versant vers la zone côtière en fonction de l'occupation du sol (culture versus prairie) et de la géologie des bassins rencontrés (silicatés versus carbonatés) en amont. La Chlorophylle a exportée a été rapidement consommée dans les eaux côtières montrant le potentiel productif de cette zone pour les populations de mollusques sauvages et cultivés. La tendance à long terme à la diminution des débits observée en Europe et à l'échelle des Pertuis Charentais et la gestion spécifique des arrivées d'eau douce en amont pourrait perturber le fonctionnement biogéochimique de ce continuum terrestre-aquatique à court et moyen termes.

Abstract
Coastal zones are key systems in biogeochemical cycle couplings between continents, oceans and the atmosphere. Altered by climate change and anthropogenic pressures, there’s a need to predict potential changes to better manage ecosystem functions and services they provided. This study deals with the carbon and nutrient dynamic over a temperate marsh-coastal continuum (Poitevin Marsh-Aiguillon Bay-Breton Sound). Concentrations of carbon, nitrogen, phosphorus and silica were measured twice a month during a year at various locations: estuaries, channels, coastal sites. This coastal zone shelters important blue mussel farming sites and is under the influence of an anthropized watershed where specific lock managements regulate freshwater inputs. Though reduced in 2017, terrestrial inputs significantly influenced carbon and nutrient coastal water dynamics especially in winter under strong discharges and hydraulic lock managements. Nutrients appeared to limit to a small extent the primary production with solely a real nitrogen limitation in stream and coastal waters in summer. Dissolved inorganic, particulate organic carbon (DIC, POC) and dissolved inorganic nitrogen (DIN) were mainly exported from the watershed according to soil occupation (culture vs grassland) and basin geology (carbonate vs silicate). The exported chlorophyll a was rapidly consumed in coastal waters showing the productive potential of this area. The long-term trend in watercourse discharge decrease and specific lock management could perturb the biogeochemical functioning of this costal area in the short term.

Comment citer 

Polsenaere Pierre, Lannuzel Reva, Guesdon Stephane, Le Moine Olivier, Soletchnik Patrick (2018). Variabilité spatio-temporelle des nutriments et du carbone et flux associés le long d’un continuum terrestre-aquatique tempéré (Marais poitevin – Baie de l’Aiguillon – Pertuis Breton). PROJET AIGUILLON (2016-2020). Rapport scientifique sur le volet qualitatif (mesures in situ 2017). https://archimer.ifremer.fr/doc/00461/57284/