1 catastrophe, recovery and range limitation in ne pacific kelp forests : a large-scale perspective...
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Catastrophe, recovery and range limitation in NE Pacific kelp forests : a
large-scale perspectiveMatthew S. Edwards, James A. Estes
Lasne Magali et Morezzi Nicola, étudiants en 1ère année de Master Océanographie, Université de la Méditerranée Aix-Marseille II, 2008-2009
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Etude échelles spatiales
Localisation et description des zones d’études
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D’après Edwards et Hernández (2005)
Au total :
56 sites différents sur une
période de 3 ans et sur
1500 km de distance
Août 1997Juin et Octobre 1998Juin et Octobre 1999Juin 2000
U.S.A
CENTRAL CALIFORNIA
BAJA CALIFORNIA
SOUTHERN CALIFORNIA
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Macrocystis pyrifera
● Espèce de Phéophycées (Chromobiontes, Straménopiles)
● Espèce d’eau froide, répartition limitée par les températures: - isotherme hivernale de 3°C - isotherme estivale de 18°C
● Longévité des feuilles courte (6 mois), croissance rapide
● Ecosystème benthique et pélagique fortement soumis à action des houles
● Pas de stockage de nutrients forte mortalité lors évènement perturbateur
D’après Ballestaet Descamp (2005)
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ENSO (El Niño Southern Oscillation)
● Remplacement saisonnier des eaux froides du courant Péruvien par des eaux
chaudes équatoriales. ● Arrivées au niveau des côtes Californiennes en Août 97 et maintient jusqu’en
Avril 98.
Conséquences :
● Approfondissement de 90 m de la thermocline dans le Pacifique Est Tropical.
● Réduction l’efficacité des up-welling côtiers.
● Elévation locale du niveau des eaux.
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Les plus importantes :
● Augmentation de la température des eaux.
● Diminution de la concentration en éléments nutritifs.
● Augmentation de la puissance des houles.
Résultats :
● Carence alimentaire.
● Arrachage important.
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des individus de
Macrocystis pyrifera.
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ENSO (El Niño Southern Oscillation)
6D’après Ugelli et Reverdin (2000)
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Température (°C) Corrrélée négativement avec
concentration en nutrients.
Lorsque :
T° > 16°C Eaux dépourvues de nutrients (<0,5 µg.NO3.l-1)
Conditions nuisibles pour populations de Macrocystis pyrifera
qui nécessitent une concentration minimale en nutrients de
1µg.NO3.l-1 pour la croissance et la survie.
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Pendant ENSO
Approfondissement thermocline
- Couche surface
- Fréquence pulse nutrients
Si conditions > 2 semaines populations + stressées et carencées
Macrocystis pyrifera devient plus vulnérable
à l’action des houles.
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Concentration nutrients
Observations : Température surface mer
Mortalité populations Macrocystis pyrifera
surtout Southern et Baja California
Ouragan Linda en Sept 97
+ intensification action des houles
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10 10
Nombre adultes/m2
Nombre adultes/m2 Nombre adultes/m2
Densité des populations
- Insignifiant en Central California
- Signifiant en Southern et Baja California
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Tout de suite après passage ENSO
La Niña (1998-1999) = remontée massive d’eau froide et riche en nutrients
● taux recolonisation important dans Southern et Central California
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Nombre adultes/m2
● taux recolonisation faible dans
Baja California
Absence totale juvéniles et adultes
pendant 2 ans après El Niño
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Différences de recolonisation peuvent s’expliquer par :
- Mode différent de dispersion des spores (intensité courants)
- Survie stades microscopiques aux conditions stressantes
état dormant recrutement rapide
- Eaux profondes = refuge contre . action houles,
. réchauffement des eaux,
. pauvreté en nutrients
- Proximité à zone up-welling
- Gradient intensité houles
- Phénomènes compétition et prédation
D’après Ladahet al. (1999)
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ENSO 1997-1998 plus une mortalité qu’un changement de répartition.
Variabilité à échelle locale des impacts de ENSO
Insignifiante comparée à variabilité observée à échelle régionale
Populations plus fortement affectées par l’ENSO à l’échelle régionale
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14D’après Edwards (2004)
Variabilités de densité (en %)
Août 97 :- variations à petites échelles importantes - variations à grandes échelles faibles
Juin 98 : -augmentation des variations à grandes échelles- changement significatif des populations
Interprétation : les impacts du phénomène se sont propagés
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● Perturbations régionales mieux comprendre réactions écosystèmes
Choix échelle spatiale important pour :
- Étude des impacts- Corrélation des impacts avec facteurs appropriés
Choix peut fausser notre interprétation
Edwards M. S., 2004, Estimating scale-dependency in disturbance impacts:El Niños and giant kelp forests in the northeast Pacific, Oeologie, 138: 436-447
Edwards M. S., Estes J. A., 2006, Catastrophe, recovery and range limitation in NE Pacific kelp forests: a large-scale perspective, Marine Ecology Progress Series, 320: 79-87
Edwards M. S., Hernández-Carmona G., 2005, Delayed recovery of giant kelp near its southern range limit in the North Pacific following El Niño, Marine Biology, 147: 273-279
Ladah L. B. et al., 1999, Giant kelp (Macrocystis pyrifera, Phaeophyceae) recruitement near its southern limit in Baja California after mass disappearance during ENSO 1997-1998, J. Phycol, 35: 1106-1112
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