A benthic mucilage event in North-Western MediterraneanSea and its possible relationships with the summer 2003European heatwave: short term effects on littoral rocky

assemblages

GALLIMARD Lilas

MAAOUI Dorra

Schiaparelli S., Castellano M., Povero P., Sartoni S., Cattaneo-Vietti R., 2003

• Bloom mucilagineux à Portofino (Italie)• Phénomène précédé par une augmentation de

la température en Europe (2003)

Quel est l’impact présumé de l’augmentation de la température de l’eau sur les organismes benthiques?

Le problème

Site d’étude

Carte du site d’étude dans la Mer Ligure

Mer Ligure

Site d’étude

(50 m de linéaire côtier)

SSMucilage

DS

Période d’étude : fin mai – juillet

SS ‘Shallow System’ : -12 m

DS ‘Deeper System’ : -20 m

Fin juin Juillet

Pinna nobilis

JuinMi-mai

Évolution du phénomène

Contexte thermique

Profils de la température (°C) dans la colonne d’eau à Portofino

Températures (°C) mi-mai Températures (°C) fin juin Températures (°C) fin août

Pro

fon

de

ur

(m)

Pro

fon

de

ur

(m)

Pro

fon

de

ur

(m)

Composition du mucilage

10µm

Acinetospora crinita (DS et SS)

Zosterocarpus oedogonium(40m)

Caractérisation des deux systèmes

• + de dégradation dans le DS

• + d’accumulation de mucilage et d’organismes photosynthétiques dans le DS

gradient spatiotemporel dans la formation et la dégradation de mucilage allant du SS au DS

Transfert à plus de 40m de profondeur

Filets de mucilage

Mucilage in situ

Mucilage et MPOs détachés

Évènements de juin

Évènements de juillet

SS

DS

Effets du mucilage sur les organismes benthiques

• Arrachage des MPOs estimé à 36.7% de leur biomasse

• Les espèces les plus touchées : Cystoseiretum zosteroides, Halopteris filicina, Dictyota dichotoma

Blanchissement

de Cladocora caespitosa

Blanchissement de Corallinacées

Nécrose chez Ircinia retidermata

Forte mortalité des corallites détachés de Leptopsammia pruvoti

Rappel des principaux résultats

• Les pics de température et l’augmentation de la température de surface de la mer favoriseraient l’apparition de mucilage

• Le mucilage de Portofino est unique car il s’est développé au dessus de la thermocline et dès le mois de mai, de plus il est formé principalement par l’espèce Acinetospora crinita

• Les effets les plus spectaculaires sont le blanchissement de Cladocora caespitosa et les arrachages de MPOs

Les mucilages : cas particulier de la Méditerranée ?

• Adriatique • Mer Égée• Mer du Nord• Mer de Tasmanie

• Les agrégats de l’Adriatique Nord sont uniques au monde par leur taille et leur persistance (Alcoverro, 2000)

Phénomène cyclique?

• En nouvelle Zélande : cycle d’environ 20 ans observé depuis les années 1860 (MacKenzie et al, 2002)

• En Adriatique : cycle de 10 à 40 ans, phénomène qui a tendance à être plus fréquent (Giani et al, 2005)

• Adriatique Nord : mucilage réapparu après une décennie de phénomènes de marée rouge (Dinobiontes) (Giani et al, 2005; Totti et al, 2005)

Causes possibles du mucilage

1. Variation du ratio N:P (Fajon et al, 1999) et du flux de nutriments (Giani et al 2005)

2. Diminution de l’activité de dégradation des bactéries (Pompei et al, 2003)

3. Stratification du milieu (température, masse volumique) (Giani et al, 2005)

4. Changement dans l’hydrodynamisme en synergie avec des conditions météorologiques particulières (Giani et al, 2005)

5. Manque d’efficacité du contrôle de la densité du

phytoplancton par les brouteurs (Giani et al, 2005)

6. Corrélation avec la NAO hivernale positive (1920 - 1930, 1983 - 1991 et 1997 - 2002) et une élévation de la température de l’air par rapport à la moyenne (1972–2002) (Giani et al, 2005)

Note : Organismes responsables de la sécrétion de polysaccharides : Diatomées, Dinobiontes (Pistocchi et al, 2005, Pompei et al., 2003), Virus (Ciglenecki et al, 2003)

Causes possibles du mucilage (suite)

Bibliographie

• Alcoverro T., 2000. Production of mucilage by the Adriatic epipelic diatom Cylindrotheca closterium (Bacillariophyceae) under nutrient limitation. J. Phycol., 36 : 1087 - 1095

• Ciglenecki I., Plavsi M., Vojvodic V., Cosovic B., Pepi M., Baldi F., 2003. Mucopolysaccharide transformation by sulfide in diatom cultures and natural mucilage, 263 :17–27

• Fajon C., Cauwet G., Lebaron P., Terzic S., Ahel M., Malej A., Mozetic P., Turk V., 1999. The accumulation and release of polysaccharides by planktonic cells and the subsequent bacterial response during a controlled experiment. FEMS Microbiology Ecology, 29 : 351-363

• Giani M., Rinaldi A., Degobbis D., 2005. Mucilages in the Adriatic and Tyrrhenian Sea: An introduction. Science of the Total Environment, 353 : 3 – 9

• MacKenzie L., Sims I., Beuzenberg V., Gillespie P., 2002. Mass accumulation of mucilage caused by dinoflagellate polysaccharide exudates in Tasman Bay. New Zealand Harmful Algae 1, 1 : 69-83

• Pistocchi R., Cangini M., Totti C., Urbani R., Guerrini F., Romagnoli T., Sist P., Palamidesi S., Boni L., Pompei M., 2005. Relevance of the dinoflagellate Gonyaulax fragilis in mucilage formations of the Adriatic Sea. Science of the Total Environment, 353 : 307– 316

• Pompei M., Mazziotti C., Guerrini F., Cangini M., Pigozzi S., Benzi M., Palamidesi S., Boni L., Pistocchi R., 2003. Correlation between the presence of Gonyaulax fragilis (Dinophyceae) and the mucilage phenomena of the Emilia-Romagna coast (northern Adriatic Sea). Harmful Algae, 2 : 301–316

• Totti C., Cangini M., Ferrari C., Kraus R, Pompei M., Pugnetti A., Romagnoli T., Vanucci S., Socal G., 2005. Phytoplankton size-distribution and community structure in relation to mucilage occurrence in the northern Adriatic Sea. Science of the Total Environment, 353 : 204 - 217