sujet 2014

Sujet de stage de Master 2 : « Liens entre cheminement de la matière
organique et les taux de contaminations métallique et organique au sein des
réseaux trophiques des écosystèmes coralliens : une comparaison transPacifique ».
Encadrants : Yves Letourneur, Université de la Nouvelle-Calédonie, Laboratoire LIVE
([email protected] ; Tél : +687 29 03 85) & Paco Bustamante, Université de La
Rochelle, UMR LIENSs ([email protected] ; Tél : 06 12 25 58 20)
Date du début de stage : 01 février 2015 (voire mi-janvier si souhaité).
Contexte et objectifs :
Le stage proposé prendra place dans un contexte de travail plus large en relation avec un
projet financé par le Laboratoire d’Excellence (LABEX) « Corail » et intitulé « COREPAC ».
Ce projet englobe l’île de Wallis, la Polynésie Française et la Nouvelle-Calédonie. Le projet
COREPAC vise à caractériser le cheminement de la matière organique au sein des réseaux
trophiques des écosystèmes coralliens en fonction, d’une part, du niveau trophique des
organismes et, d’autre part, des caractéristiques environnementales des sites d’étude. Le
couplage de plusieurs méthodes performantes (isotopes stables, chimie des contaminants
métalliques et organiques) permettra de reconstituer les voies empruntées par la matière
organique depuis la base du réseau trophique jusqu’à des prédateurs de haut rang. Cette
approche permettra en outre de déterminer si les contaminants (métaux lourds et polluants
organiques) suivent -ou non- ces voies trophiques et s’ils s’accumulent dans les organismes
composant ce réseau, dont certains sont régulièrement consommés par les populations
humaines locales. Ces contaminants peuvent aussi constituer d’excellents biomarqueurs
potentiels de la « qualité environnementale » dont les variations pourront ensuite être étudiées
dans l’espace et le temps. Le projet COREPAC porte sur les trois territoires français du
Pacifique : Nouvelle-Calédonie, Wallis & Futuna et Polynésie Française.
Travail envisagé :
Un travail a déjà été réalisé sur l’île de Wallis lors d’un stage précédent ; ce secteur ayant été
le 1er pour lequel toutes les données ont été obtenues. Le travail du stagiaire se focalisera sur
les données de Nouvelle-Calédonie et de Polynésie française et une comparaison avec le site
de Wallis sera établie.
Un échantillonnage a été effectué sur deux secteurs contrastés (impacté vs. non-impacté par
des apports terrigènes) de récifs frangeants durant une période restreinte dans le temps, afin
d’éviter l’éventuelle variabilité saisonnière des caractéristiques trophiques des différents
compartiments étudiés. Les compartiments suivants ciblés par ce travail (figure 1) seront
analysés à la fois en termes de signatures isotopiques du carbone et de l’azote (cheminement
de la matière organique et architecture du réseau trophique) et, pour un nombre d’échantillons
moins important en raison du coût élevé de certaines analyses, de mesure des concentrations
en éléments métalliques et organiques (cf. liste des éléments ci-après).
MOP
Turf algaux
Sédiment
Padina australis
Stegastes nigricans
Phanérogame
Poisson herbivore
Invertébrés benthiques
Poisson omnivore
Poisson carnivore (Cephalopholis argus, Plectropomus leopardus)
Figure 1. Représentation schématique d’un réseau trophique partant de différentes sources de matière organique
(MOP, sédiment, algues) pour aboutir à des poissons carnivores de haut rang trophique. Les flèches représentent,
à titre purement indicatif, un cheminement possible de la matière organique et leur épaisseur indique leur
possible importance relative. MOP = matière organique particulaire.
Une attention particulière sera portée à :
 La matière organique particulaire (MOP) présente dans l’eau de mer constitue souvent
une des sources potentielles majeures de matière organique située à la base du réseau
trophique.
 Les sédiments, dont la capacité de « stockage » des contaminants a déjà été établie en
d’autres régions tropicales. Classiquement, les sédiments représentent un puits pour de
nombreux contaminants, métaux (pas tous) et organiques (plus ils sont hydrophobes et
plus c’est le cas).
 Les algues, du fait de leur capacité d’absorption en général rapide et en raison de leur
position à la base du réseau trophique. Le point important est que les algues sont un bon
indicateur de la fraction dissoute. Afin d’éviter une prise en compte de trop nombreuses
espèces qui risqueraient de « masquer les signaux », le travail ciblera deux espèces ou
catégorie d’espèces consommées par les herbivores (les « turfs algaux » et Padina
australis, généralement abondante sur les récifs coralliens du Pacifique) et une
phanérogame marine.
 Les invertébrés benthiques (petits crustacés, mollusques, etc.), car ils constituent les
maillons « intermédiaires » entre MOP, algues et/ou sédiments d’une part, et les
consommateurs supérieurs d’autre part. Les groupes ciblés sont fonction de l’abondance
des principaux organismes récoltés.
 Les poissons, en raison de leur forte attractivité à des fins récréatives (e.g. plongée sousmarine), d’autosubsistance ou de commerce (pêche). Le travail ciblera prioritairement des
espèces qui présentent des stratégies contrastées et qui se situent à des niveaux différents
au sein du réseau trophique. Stegastes nigricans, petit Pomacentridae territorial herbivore
(consomme surtout des « turfs ») et divers Serranidae carnivores de haut rang trophique,
très recherché par les pêcheurs et chasseurs sous-marins et d’intérêt commercial marqué
seront étudiés. D’autres espèces de tailles diverses seront analysées en fonction des
captures réalisées dans le milieu naturel (Figure 1).
 L’ensemble des espèces et compartiments étudiés permettra d’élaborer une trame solide
de réseau trophique dans chaque île, qui sera très utile pour l’interprétation des résultats
par exemple les éventuelles différences observées entre îles et/ou entre secteurs impactés
et non impactés. Une attention particulière sera portée à la comparaison des résultats avec
ceux sur les teneurs en contaminants métalliques et organiques et à leur mise en parallèle
avec l’architecture des réseaux trophiques.
Eléments analysés :
Les éléments métalliques recherchés seront : As, Ag, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Ni, Pb, Se,
V et Zn. Pour les éléments organiques : PCBs et pesticides. Concernant ces derniers, la liste
des produits actuellement homologués est très large. Notre attention se portera sur les produits
les plus toxiques et/ou les plus utilisés localement: glyphosate, linuron, atrazine, endosulfan (I
et II), lindane, malathion, chlordécone, diazinon, heptachlore, heptachlore epoxide (A et B),
aldrine, dieldrine, endrine, DDE, DDT et DDD.
Qualités requises :
 Le stagiaire aura un sens de l’autonomie développé, ce qui sera rendu nécessaire par la
conjonction de la fin des congés universitaires et la mise en place de la rentrée d’une part,
avec, d’autre part, le début du stage (calendrier austral en Nouvelle-Calédonie).
 Le stagiaire possèdera une bonne capacité d’analyses des données et saura utiliser les outils
modernes de traitements statistiques (par exemple, sous R). Une connaissance de
l’utilisation de SIAR (Stable isotopes analysis for R) serait un plus apprécié.
 Le stagiaire aura également une connaissance globale de l’écologie des milieux coralliens
et de l’écologie trophique (en particulier apport des isotopes stables).
Informations complémentaires :
 Le stagiaire sera accueilli à l’université de la Nouvelle-Calédonie. Les données étant déjà
acquises, l’essentiel du travail consistera en leurs analyses, puis en leurs interprétations.
Selon les possibilités, il est envisagé que le stagiaire participe à des prélèvements de terrain
dans le contexte d’une autre étude ainsi qu’à la préparation des échantillons, afin d’avoir
une vision plus globale de l’ensemble des étapes nécessaires à la réalisation d’un travail de
cette nature.
 Le coût de la vie en Nouvelle-Calédonie est sensiblement plus élevé qu’en métropole. Le
stagiaire bénéficiera d’une gratification de stage de 517,88 €/mois. Le stagiaire, s’il le
souhaite, pourra être logé en résidence universitaire (dans le cas contraire, avoir à l’esprit
que les logements peuvent être difficiles à trouver à cette période qui correspond encore à
la fin des « grandes vacances » dans notre calendrier austral). La résidence universitaire est
située sur le campus de l’Université de la Nouvelle-Calédonie et est distante du centre ville
d’environ 4-5 km.
 Le coût du voyage depuis la France métropolitaine vers la Nouvelle-Calédonie ne peut pas
être pris en charge par les laboratoires des encadrants (le tarif A/R Air France via Tokyo ou
Osaka est de l’ordre de 2000 €; des prix plus compétitifs existent sur d’autres compagnies
via Sydney, Amsterdam ou encore Hong-Kong).
 La possibilité d’un séjour sur l’Université de La Rochelle (partenaire du projet) est
envisagée pour une partie de la durée du stage et sera confirmée avant fin octobre.
 Pas de poursuite en thèse envisagée à ce stade.