fish and oil in the lofoten–barents sea system: synoptic review of the effect of oil spills on...
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Fish and oil in the Lofoten–Barents Sea system:synoptic review of the effect of oil spills
on fish populations.
Elodie Trolet Célia Pastorelli
M1 BEM année 2007-2008
Dag Ø. Hjermann, Arne Melsom, Gjert E. Dingsør, Joël M. Durant, Anne Maria Eikeset, Lars Petter Røed, Geir Ottersen, Geir Storvik, Nils Chr.
Stenseth.
MARINE ECOLOGY PROGRESS SERIES juin 2007
INTRODUCTION
Impact - - - zones tempérées
+ + + zones polaires
Exploitation pétrolière, passage de tankers.
Analyse des effets : - de l’état physique de l’océan; c - de la distribution spatiale des poissons reproducteurs; c - de la pêche; c - de la mortalité naturelle et des interactions entre espèces; c - subléthaux chroniques dû aux résidus de pétrole persistants.
3 stocks de poisson:
Morue de l’Arctique Nord-Est
Capelan de la Mer de Barent
Hareng norvégien
L’ECOSYSTEME PELAGIQUE
Lofoten-Barent :Mer de Barent
Etroit plateau continental longeantla Norvège jusqu’au Lofoten
Circulation océanique :
courant côtier norvégien (NCC)
courant atlantique norvégien (NAC)
Structures à mesoéchelle (filaments, méandres et tourbillons)
L’ECOSYSTEME PELAGIQUE
Ecologie des 3 stocks de poissons :
Morue Capelan Hareng
site de ponte
le long de la côte norvégienne
localisation: advection puis migration
période de ponte
- grand- Lofoten (62°-71° N)- localisé - dans la colonne d’eau
- grand- plus au nord (70° N)- localisé - sur fonds sableux
- plus petit - plus au sud (58°-69° N) - éparpillé - sur le fond
de l’hiver au printemps de l’hiver au printemps de l’hiver au printemps
larves Mer de Barent adultes Lofoten
larves surface g Mer de Barent
larves Mer de Barent adultes Mer de Norvège
moruecapelan
hareng
EFFET DES DEVERSEMENTS DE PETROLE SUR LES POISSONS
Estimation des effets
Quantité de pétrole déversé
Taille des côtes affectées
Probabilité régionale d’un impact
Accent sur les conséquences de la pollution à long terme sur oeufs
larves
Adultes et juvéniles Capacité à éviter les hydrocarbures
Etudes toxicologiques Effets des HAP augmentent avec la lumière
EFFET DES DEVERSEMENTS DE PETROLE SUR LES POISSONS
LBS
Plus basse DL50 900 μg.l-1
Concentration en hydrocarbures de 90 μg.l-1 aucun effet
Densité du pétrole = 0,8-0,9.103 kg.m-3
Effets des dommages subléthaux(Scott et Sloman 2004) Ignorent les espèces fonctionnellement éteintes
Souvent importants mais pas considérés
Sensibilité à un déversement plus ou moins forte selon les espèces ex: œufs de hareng dans les sédiments
Dispersants chimiques augmentent le niveau de toxicité sur les larves
(Johansen et al. 2003)
(Johansen et al. 2003)
CE QUI INFLUENCE L’IMPACT D’UN DEVERSEMENT DE PETROLE
1) L’état physique de l’océan, principalement la circulation à mesoéchelle.
Facteursocéanographiques
écologiquesrôle important dans l’ampleur de l’impact
Conditions océaniques
Structures à mesoéchelleadvection
pétroleŒufs larves
activité biologique marine
Exemple: un tourbillon
Modèle hydrodynamique de la circulation océanique(Johansen et al. 2003)
structures à méso-échelle
Néanmoins, utilisation questionnable:
- durée trop courte
- une seule simulation pour chaque période
2) Distribution des sites de ponte.
Période et lieux de ponte changent suivantespèces
conditions du milieu(courants, déversements de pétrole…)
Densité des œufs détermine leur profondeur
Proportion d’œufs pondus en un lieu varie suivant les années
explications possibles de cette variation
températuretaille des stocksmoyenne d’âge de ponteprédation des œufs par le hareng
ex: Capelan
3) Taille de la saison de ponte vue comme une conséquence écologique et évolutionniste de la pêche.
Déversements de pétrole Pêche
Impact sur les traits d’histoire de vie des populations
Pression de la pêche
ex: diminution de la diversité génétique
Populations plus sensibles aux perturbations environnementales
Induit changementsÂge et taille à maturité
Taux de croissance et investissement dans la reproduction
Diminution de la capacité d’adaptation et de réponse au stress
(D’après le cours de M. Boudouresque)
Conditions physiques influencent aussidistribution
transportdes oeufs et des larves
4) Mortalité naturelle et interactions entre espèces suite à la mortalité dû aux déversements.
Mortalité naturelleimportantevarie beaucoup suivant
les années
les aires
exemple de la morue:
survie +++ à l’est
Eau froide protège du cannibalisme
hypothèse: 20% d’une population touchée par un déversement
20%milieu favorable
milieu défavorable
impact ≈ 0
Impact > 20%
(Ciannelli et al. 2007)
4) Mortalité naturelle et interactions entre espèces suite à la mortalité dû aux déversements.
Effets primaires
Réduisent une classe d’âge d’une espèce
Effets secondaires
Interspecifiques(survivants de la classe d’âge touchée)
Intraspécifiques(proies, prédateurs, compétiteurs)
Bottom-up
Dépensation( effets I)
Compensation( effets I)
Top-down
5) Effets subléthaux chroniques dû aux résidus de pétrole persistants.
Pétrole dans les sédiments effet surespèces se nourrissant d’organismes benthiquesespèces dont les embryons se développent dans les habitats intertidaux
Sédimentation des résidus persistants de pétrole:
- pour pétrole deforte densité
faible densité
- dans conditions océaniques calmes
agitées
Certains organismes peu ou pas affectés
D’autres organismes sujets à une contamination à long terme
Adultes: effets subléthaux chroniques, tels:
- changements du comportement
- diminution de la fécondité
(Scott et Sloman, 2004)
QUANTIFICATION DE L’IMPACT D’UN DEVERSEMENT SUR LES POISSONS
Impact d’un déversement dépend de beaucoup de facteurs régient par le hasard
Donc incertitudes (du fait des processus stochastiques) dans les prédictions:
Instabilité du flux des masses d’eaux
État initial de la mer
Forçage atmosphérique
Johansen et al. considèrent l’estimation de l’impact d’un déversement
en un lieu
pour une période
Simulation Monte Carlo sur plusieurs facteurs simultanément
CONCLUSION
Perturbation de courte durée
Impact peut s’avérer important
Evaluation d’un impact Requière beaucoup de facteurs
Pas à très long terme
- Johansen Ø, Skognes K, Aspholm OØ, Østby C, Moe KA, Fossum P (2003) Uhellsutslipp av olje: konsekvenser i vannsøylen. (SINTEF)
- Scott GR, Sloman KA (2004) The effects of environmental pollutants on complex fish behaviour : integrating behavioural and physiological indicators of toxicity. Aquat Toxicol
- Ciannelli L, Dingsør GE, Bogstad B, Ottersen G, Chan KS,Gjøsæter H, Stiansen JE, Stenseth NC (2007) Spatial anatomy of species survival: effects of predation and climate-driven environmental variability. Ecology
BIBLIOGRAPHIE
- Cours de M. Boudouresque UE 39: Fluctuations et perturbations, naturelles et anthropiques, des écosystèmes marins.