Présenté par: Valentine MOREAU Le 05 décembre 2007 Sciences de l’Environnement Terrestre Spécialité Biodiversité et Ecologie Continentale Année 2007 -

Présenté par:Présenté par:

Valentine MOREAUValentine MOREAU

Le 05 décembre 2007Le 05 décembre 2007

Sciences de l’Environnement TerrestreSpécialité Biodiversité et Ecologie Continentale

Année 2007 - 2008UE 41 – Biologie des invasions

Changes in South African rocky intertidal invertebrate community Changes in South African rocky intertidal invertebrate community structure associated with the invasion of the mussel structure associated with the invasion of the mussel Mytilus Mytilus

galloprovincialisgalloprovincialis..Tamara B. Robinson, George M. Branch, Charles L. Griffiths,Tamara B. Robinson, George M. Branch, Charles L. Griffiths,

Anesh Govender, Philip A. R. Hockey Anesh Govender, Philip A. R. Hockey Marine ecology progress seriesMarine ecology progress series, vol 340, p163-171, June 2007., vol 340, p163-171, June 2007.

Mytilus galloprovincialis (Lamarck, 1819)

= moule méditerranéenne (Lubet, 1959)

Présentation générale = d’après la communication de Dianah Nangammbi sur le site internet Invasion biology

- Espèce native en mer Méditerranée, mer Noire et mer Adriatique

- Domine les côtes de la France, de l’Angleterre et de l’Irlande

- Elle envahit les côtes sud africaines dans les années 1970

=> Introduction intentionnelle pour l’aquaculture / eaux de ballast

- Compétition avec Choromytilus meridionalis & Perna perna = Déclin des 2 espèces endémiques

- Croissance et reproduction rapides = Matériel organique et sulfates

=> Manque d’oxygène et pollution empêchant l’installation d’autres espèces

Changes in community structure associated with an exotic Changes in community structure associated with an exotic musselmussel

Robinson et al., Mar Ecol Prog Ser 340: 168-171, 2007Robinson et al., Mar Ecol Prog Ser 340: 168-171, 20071. Introduction

- Diffusion des espèces = Principal trait de biodiversité

- Nombreuses études sur les interactions directes entre espèces introduites et espèces indigènes

MAIS : peu d’études sur l’impact des espèces introduites sur la structure biologique des communautés envahies

Choromytilus meridionalis (Krauss, 1848)

Aulacomya ater ater (Molina, 1782)

Mytilus galloprovincialis (Lamarck, 1819)

= moule méditerranéenne (Lubet,

1959)

Photos : http://elrinconmarinos-nogasteropodos.iespana.es/Mytilidae.htm

Perna perna (Linné, 1958)


Robinson et al., Mar Ecol Prog Ser 340: 168-171, 2007Robinson et al., Mar Ecol Prog Ser 340: 168-171, 2007

Scutellastra granularis

Scutellastra argenvillei

Mytilus galloprovincialis

Diminution du nombre d’individus malgré établissement et recrutement favorables pour les juvéniles

Altération de la population bien que l’interaction entre les deux soit modérée par l’action des vagues


Robinson et al., Mar Ecol Prog Ser 340: 168-171, 2007Robinson et al., Mar Ecol Prog Ser 340: 168-171, 2007Matériel et Méthode :

Site d’étude : Marcus Island, Saldanha Bay (Afrique du Sud)


Robinson et al., Mar Ecol Prog Ser 340: 168-171, 2007Robinson et al., Mar Ecol Prog Ser 340: 168-171, 2007- Inventaire réalisé en 1980 / inventaire en

2001 après l’arrivée de Mytilus galloprovincialis

- En 1980 => 7 zones intertidales identifiées :

Porphyra zoneUlva zone

Granularis zoneAlgal turf zoneGigartina zoneAulacomya zone

Choromytilus zone

=> Porphyra capensis

=> Ulva capensis + Ulva linza=> Scutellastra granularis

=> Caulacantha ustulatus

=> Gigartina radula + Pterosiphona chlorophylla

=> Aulacomya ater

=> Choromytilus meridionalis

Ulva capensis

Ulva linza



- En 1980 : 10 à 16 quadrats de 0,01 m² choisis aléatoirement dans chaque zone où le recouvrement en algues ou en moules est de 100 %.

Tous les invertébrés mobiles et sessiles > 1 mm sont piégés et identifiés au niveau spécifique

Exception : zone à Granularis => 27 quadrats de 0,5 m²

- En 2001 : protocole identique à 2 exceptions près

1 – Zone à Granularis : Mytilus galloprovincialis a envahi

=> quadrats de 0,5 m² inappropriés

2 – 7 échantillons par zone : au hasard et horizontalement entremêlés

Echantillonnage :


Robinson et al., Mar Ecol Prog Ser 340: 168-171, 2007Robinson et al., Mar Ecol Prog Ser 340: 168-171, 2007Résultats :

- En 2001 : seules 6 / 7 zones intertidales identifiées

=> Ø Algal turf zone

La disparition d’une zone représente un changement majeur dans la structure des communautés.


Robinson et al., Mar Ecol Prog Ser 340: 168-171, 2007Robinson et al., Mar Ecol Prog Ser 340: 168-171, 2007Résultats :

Densité (103 / m²)


Fig 1 : Densités moyennes de 3 espèces de moules dans chaque zone

En 1980 :

• Choromytilus meridionalis : Faibles densités (2 000 à 5 000 /m²) voire ~ absente (Porphyra & Granularis zones)• Aulacomya ater : densités plus élevées mais espèce confinée à 2 zonesEn 2001 :

• Mytilus galloprovincialis :

- présente dans 5 zones / 6

- majoritaire dans 4 zones / 5 (2 000 à 10 000 /m²)

- augmentation du nombre total de moules dans les zones à Granularis & à Ulva

- diminution des moules indigènes dans les zones à Aulacomya & à Choromytilus- changements dans la distribution et l’abondance des moules à partir de la zone à Aulacomya





Fig 2 : Densités moyennes des invertébrés dans chaque zone

Comparaison entre 1980 et 2001 :

- Pas de différence significative

- Diminution de densitésDiminution de densités

= invasion des zones à moules par M. galloprovincialis

• zone à Gigartina

= disparition Aetoniella nigra (gastéropode) • zone à Aulacomya

= répartition plus large mais moins dense

+ diminution du nombre de crustacés

• zone à Granularis

= apparition des moules (Ø en 1980)

- Augmentation de densités


Robinson et al., Mar Ecol Prog Ser 340: 168-171, 2007Robinson et al., Mar Ecol Prog Ser 340: 168-171, 2007Discussion :

- Moules = rôle dans l’altération de la structure des communautés (Petraitis 1995, Tokeshi & Romero 1995, Enderlein & Wahl 2004, Miyamoto & Noda 2004)

+ régulation selon 3 points :

1 – monopolisation des espaces rocheux primaires (Ruiz Sebastián et al. 2002, Steffani & Branch 2003)

2 – formation d’un nouvel habitat (Crooks & Khim 1999, Miyamoto & Noda 2004)

3 – activités biologiques (Tsuchiya & Nishihira 1986, Asmus & Asmus 1991)

- Impacts d’une espèce marine invasive => Imprévisible

=> Multitude de microhabitats = amélioration des fluctuations environnementales + protection face aux prédateurs

- Impossible d’attribuer les changements observés dans les communautés uniquement à M. galloprovincialis

= changements inter-annuel de la richesse spécifique + abondance au sein de la communautésMoules indigènes affectées par Mytilus galloprovincialis :

- In the low-shore (Aulacomya zone) : Diminution A. ater remplacée par M. galloprovincialis

- In the high- to mid-shore : Augmentation de A. ater car protection par M. galloprovincialis


Robinson et al., Mar Ecol Prog Ser 340: 168-171, 2007Robinson et al., Mar Ecol Prog Ser 340: 168-171, 2007- Impact important = Remplacement de Choromytilus meridionalis dans 2 zones (zones à Aulacomya et à Choromytilus) + de manière moins importante dans la zone à Gigartina. Bien que C. meridionalis occupe toujours les sols sablonneux et limoneux parmi les rochers. Extinction locale et apparition de M. galloprovincialis

- Zone à Porphyra = changements mineurs sur l’abondance des taxa= Variation saisonnière dans l’abondance d’une algue dominante Poryphyra capensis (Griffin et al. 1999)

- Zone à Ulva et Granularis = le stress physique engendré par l’invasion joue un rôle important sur les assemblages=> Moins de patchs mais une matrice plus complexe

- Zone à Gigartina = malgré les changements dans la composition des espèces, la densité de moules n’est pas modifiée Complexité structurale de la zone plus importante Forte diminution du nombre de gastéropodes Aetoniella nigra & Tricolia neritina

= Conséquence naturelle

- Zone à Choromytilus = lits monospécifiques de C. meridionalis altérés et associés avec M. galloprovincialis (Griffiths et al. 1992)

- Zone à Aulacomya = altération de l’uniformité des habitats + diminution de A. ater et augmentation de M. galloprovincialis Diminution de la densité des moules de cette zone


Robinson et al., Mar Ecol Prog Ser 340: 168-171, 2007Robinson et al., Mar Ecol Prog Ser 340: 168-171, 2007Conclusion :

Effets biologiques de l’invasion de Mytilus galloprovincialis :

- liés à 3 éléments

- répartis non uniformément selon la profondeur

1 – Stress physique dans les zones moyennes et hautes amélioré par la présence de M. galloprovincialis

2 – M. galloprovincialis augmente la complexité des habitats

3 – Diminution des patchs (Zone à Granularis)

Mytilus galloprovincialis = Espèce invasive agressive avec des effets directs et indirects

sur les changements de la structure des invertébrés



Limites de l’échantillonnage de 1980 :

Critiques :

- Ø donnée sur la composition algale des communautés collectées

- Ø mesure de biomasse pour certaines espèces

- Petit nombre d’échantillons collectés

Limites de l’étude :

- Fortes relations : - entre la macrofaune et les débris organiques

- entre les taux de consommation d’O2

=> Nécessité d’une approche écologique des communautés

(J. Stenton-Dozey et al. 2001)

- Interaction compétitive entre Mytilus galloprovincialis et Scutellastra argenvillei :

interaction modérée par l’action des vagues

=> Forte exposition aux vagues = recouvrement de 90 % par les moules

Nécessité de la prise en compte des conditions de l’environnement

(C.N. Steffani & G.M. Branch, 2003)

Merci pour votre attention• Changes in South African rocky intertidal invertebrate community structure Changes in South African rocky intertidal invertebrate community structure

associated with the invasion of the mussel associated with the invasion of the mussel Mytilus galloprovincialisMytilus galloprovincialis..Tamara B. Robinson, George M. Branch, Charles L. Griffiths,Tamara B. Robinson, George M. Branch, Charles L. Griffiths, Anesh Govender, Philip A. R. Hockey, Anesh Govender, Philip A. R. Hockey, Marine ecology progress seriesMarine ecology progress series, vol 340, , vol 340, p163-171, June 2007.p163-171, June 2007.

Documentation annexe :Documentation annexe :

• Spatial comparisons of populations of an indigenous limpet Scutellastra argenvillei and an alien mussel Mytilus galloprovincialis along a gradient of wave energy, C.N. Steffani & G.M. Branch, African Journal of Marine Science 2003, 25 (1) : 195-212

• Impact of mussel (Mytilus galloprovincialis) raft culture on benthic macrofauna, in situ oxygen uptake, and nutrient fluxes in Saldanha Bay, South Africa, J. Stenton-Dozey; T. Probyn; A. Busby, Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, Vol. 58, N°5, May 2001

• Will the invasive mussel Mytilus galloprovincialis Lamarck replace the indigenous Perna perna L. on the South coast of South Africa? Sarah J. Brawnes & Christopher D. MacQuaid, Janvier 2007

• The invasion of mediterranean mussel (Mytilus galloprovincialis) in the west coastal park of South Africa, Dianna Nangammbi, Site internet : Invasion Biology – NISL Ecological Informatics, Janvier 2007

Documents

Présenté par: Valentine MOREAU Le 05 décembre 2007 Sciences de l’Environnement Terrestre Spécialité Biodiversité et Ecologie Continentale Année 2007 -