Impacts de l`acidification des océans sur les mollusques

Impacts de l’acidification
des océans sur les mollusques
Viala Hélène
Ecologie Planétaire et Développement Durable
M1 Ecosciences Microbiologie
UCBL Lyon 1
2015/2016
Contexte
Industrialisation
(combustion massive
d’énergies fossiles)
Augmentation du CO2
atmosphérique
Acidification des
océans
Absorption du CO2 par
les océans
Modification de la
chimie des carbonates
Chiffres clés
• [CO2] atmosphérique actuelle : 400 ppm
• Un tiers des rejets de CO2 ont été absorbés depuis la révolution industrielle
• Les océans sont 30% plus acides qu’avant la révolution industrielle
Evolution rapide  Impacts potentiels sur les organismes calcifiants
Mécanismes de l’acidification
Noisette F., 2013
CO2 aqueux
ions
bicarbonates
ions
carbonates
• Diminution de pH
pH = - log [H+]
• Diminution de la
biodisponibilité en
carbonates CO32-
C
Prédictions de la concentration atmosphérique en CO2 et du pH moyen des eaux de
surface des océans à la fin du siècle selon trois scénarios
IS92a (scénario « Business as usual »);
B1 (scénario SRES le moins alarmant);
A1F1 (scénario SRES le plus alarmant).
D’après Meehl et al. (2007)
Impact global sur les mollusques
Huit classes de mollusques :
Gastéropodes, Bivalves, Céphalopodes, Solénogastres , Monoplacophores,
Polyplacophore, Scaphopode, Caudofovéates
Céphalopodes
Palourdes
Gastéropodes
Coquilles
Saint-Jacques
Bivalves
Moules
Huitres
Proportion d’études menées par classe et espèce de mollusque (2013)
D’après Parker et al., 2013
Nombre d’études et résultats en terme d’impacts de l’acidification
sur les mollusques bivalves et gastéropodes
(études considérant une diminution de pH inférieure ou égale à 0,4 unités)
• Calcification très
étudiée
• Des impacts inégaux
selon le trait étudié
• Globalement peu
d’effets positifs
D’après Gazeau et al., 2013
Impacts sur la calcification des mollusques
Processus de la calcification
• Diminution de pH
• Diminution de la biodisponibilité en ions carbonates (CO32-)
• Diminution de l’état de saturation de l’eau de mer en carbonate de calcium
(CaCO3)  sous saturation
Processus de calcification perturbés
Phénomènes de dissolution favorisés au détriment de la
précipitation du CaCO3
 fragilité des squelettes et coquilles
 impact sur la croissance et le développement
 vulnérabilité face aux prédateurs
Etat de saturation de l’eau de mer en carbonate de calcium :
• Océan pré-industriel (1765, GLODAP)
• 1994 (GLODAP)
• 2050 (IPCC’s IS92a “business-as-usual”)
• 2100 (IPCC’s IS92a “business-as-usual”)
Taux de saturation en CaCO3 (Ω)
Processus de dissolution du CaCO3 favorisés aux hautes latitudes
Impacts sur le comportement des mollusques
• Recherche de proies (Foraging)
Exemple du gastéropode détritivore Nassarius festivus (à pH 7)
 réduction du métabolisme
 réduction des activités locomotrices
 baisse de performance en foraging
• Interactions proies-prédateurs : comportements de fuite
Exemple du gastéropode Gibberulus gibbosus (à 961 atm)
 augmentation du temps de réaction
 altération de la trajectoire
 Taux de mortalité plus élevés
Nassarius festivus
Gibberulus gibbosus
Interférences chimiques qui perturbent le comportement des mollusques
Des Adaptations possibles
Des Réponses différentes face à l’acidité
• suivant les espèces
• suivant leur environnement
(eaux côtières, hautes latitude etc.)
Des adaptations démontrées chez certaines espèces
Exemple : modifications de la chimie locale des carbonates
 Potentiel d’Evolution lié à la sélection naturelle
 Phénomènes d’apprentissage
nudibranche
Hapalochlaena maculosa
Glaucus Atlanticus
Pourcentage d’études qui démontrent un effet négatif sur l’espèce étudiée
Des effets globalement négatifs
Conséquences sur les écosystèmes marins
•
Plus de 30 000 espèces de mollusques
•
Des caractéristiques morphologiques, fonctionnelles et écologiques variées
•
De nombreux rôles écosystémiques majeurs
– Production de carbonate de calcium (calcification)
– Complexification des habitats
– Purification des eaux (filtreurs)
– Dynamique des chaines trophiques
– Cycle des nutriments (détritivores)
Conséquences en terme de développement durable
 De nombreux mollusques pêchés pour la consommation humaine :
une majorité de céphalopodes (seiche, calmars etc.), de bivalves (huitres, moules,
coquilles saint jacques etc.) et enfin de gastéropodes (bulot etc.)
Chiffres clés :
• Pêche des invertébrés marins : 57 milliards de dollars US par an
• Consommation annuelle française de produits de la mer
(poissons, mollusques et crustacés) : 34,5 kg par individu
 Des effets négatifs démontrés sur les espèces pêchées
 Productivité de la pêche menacée
Menace sérieuse pour les ressources alimentaires de l’Homme
Perspectives d’études
•
•
Des études en laboratoire
Des conditions qui reflètent peu la situation future
 Des résultats difficiles à interpréter
Contexte de changement climatique global
De nombreux paramètres en jeux
(température, salinité, abondance des ressources etc.)
Des interactions possibles entre les paramètres
Nécessité d’étudier l’acidification couplée à d’autres paramètres
Merci pour votre attention