Les zostères - VivArmor Nature
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2012 Les dossiers... ...de VivArmor Les zostères Dossier Nature Les zostères Par Didier TOQUIN Introduction : Bien que les zostères soient très proches des algues vertes (dont elles descendent) sur le plan de la chimie et de l’organisation de leurs cellules, ce sont des plantes sous-marines à fleurs, prospérant sur le bas des estrans sableux et le haut de l'avant-côte sableuse, sur les littoraux atlantiques de la France. Les zostères forment des herbiers dont le rôle biologique et sédimentologique est essentiel. L'espèce dominante est Zostera marina L., mais on rencontre localement Zostera angustifolia (Hormem.) Reich, et surtout Zostera nana Roth (alias Zostera noltii Hornem.) qui occupe les positions les plus élevées. Les zostères sont organisées selon le schéma suivant : une tige rampante plus ou moins souterraine (rhizome) qui donne naissance à des tiges dressées terminées par un faisceau de feuilles en ruban, à croissance basale et nervures parallèles. Ces feuilles sont dépourvues de stomates. Un réseau de lacunes aérifères (aerarium) parcourt l’ensemble des feuilles, rhizomes et racines, de sorte que les tissus conservent en interne l’environnement gazeux habituel aux végétaux terrestres. Les zostères ont des rhizomes de taille variable selon les espèces, rhizomes qui fixent très efficacement les sédiments, mais lorsque les herbiers sont très développés, ils accélèrent (dans les zones abritées) la sédimentation de particules fines, qui les étouffent et les font disparaître. La destruction de l'herbier provoque la remise en route de la vase et la réapparition d'un fond sableux sur lequel l'herbier peut se réinstaller. Le cycle est de l'ordre de 30 à 40 ans en Bretagne septentrionale. Dans les zones balayées par de forts courants, ou battues par de fortes houles, la vase ne peut pas se maintenir sur l'herbier et celui-ci est présent en permanence, quoique variable. Ce sont probablement ces herbiers permanents qui fournissent les graines qui assurent la reconstitution des herbiers cycliques, et il est donc important de les préserver. Les zostères tolèrent les eaux fortement dessalées ce qui leur permet de se développer à l'embouchure des fleuves et dans les étangs littoraux. Un peu d’histoire : Il y a 475 millions d’années (Ordovicien) sont apparues des Viridiplantae (Archeaplastidia). Celles-ci sont parties à la conquête des continents. Les plus anciennes Viridiplantae connues sont les bryophytes. 2 Dossier nature Parmi les Viridiplantae continentales terrestres apparaissent les Magnoliophytes qui comptent 234 000 espèces. Mais au Crétacé (100 Millions d’années), soixante quatre espèces de Magnoliophytes retournent au milieu marin, tout en conservant les caractéristiques acquises à l’air libre (racines feuilles, fleurs et graines). Le retour au milieu marin se serait produit au moins trois fois indépendamment. Pourquoi un si petit nombre de Magnoliophytes marines ? Simplement parce qu’il y une prédominance de la reproduction végétative sur la reproduction sexuée liée à l’absence de symbiose mutualiste avec les insectes. En Europe, seules cinq espèces sont présentes, ce qui est faible par rapport aux 1500 espèces d’algues. Les deux espèces principales de Zostères : I - Zostera marina Linnaeus. Ordre des Najadales, famille des Zosteraceae Noms communs : varech des bords de mer, varech marin, zostère marine Description Zostera marina est une plante chlorophyllienne vivace de couleur vert sombre, avec des feuilles alternes sur deux rangs, arrondies au sommet, larges de 3 à 12 mm comportant 3 à 7 nervures et dépassant en longueur 50 cm. (jusqu’à souvent 1,20 m, voire 2,10 m). La plante comporte deux types de feuilles : les feuilles stériles à gaine non échancrée ni auriculée au sommet et les feuilles florales à gaine aussi large que le limbe et que le pédoncule comprimé et s'élargissant au sommet. La plante présente une inflorescence particulière (spadice), plus large que les feuilles et de 4 à 5 cm de long, formée d'un épi entouré d'une grande bractée appelée spathe, à bords un peu repliés en dessus, qui comporte de nombreuses fleurs jaunâtres sans bractéoles. Les fleurs très discrètes apparaissent en de mai à juillet-août. Le fruit est ovoïde (3 sur 2 mm), tronqué à la base, blanchâtre, strié en long. Les graines présentent un fort taux de germination. Les plants issus forment des « genets ». Le plus grand genet mesure 100 mètres de diamètre et aurait 9000 ans (Doubouresque C.F). Les feuilles sont portées par une tige souterraine ou rhizome rampant et épais (2-6 mm), assez robuste, simple, émettant des radicelles nombreuses à chaque nœud (5-20), ce qui permet l’ancrage dans le sédiment sablo-vaseux. L’accroissement du rhizome permet par allongement et ramification une multiplication végétative des pieds de zostères qui forment alors des peuplements denses et étendus, véritables prairies sous-marines appelées « herbiers ». Tous ces individus originaires d’un même pied possèdent donc le même patrimoine génétique et forment un « clone » ou « ramet ». La croissance des rhizomes et des feuilles est fortement conditionnée par la température et les conditions d’éclairement du milieu. Dans les zones tempérées le maximum de production de la biomasse coïncide avec le pic annuel d’éclairement solaire. Toutefois, au niveau de sa limite profonde, Z. marina peut survivre dans des conditions d’éclairement relativement faible. Par contre elle est sensible aux conditions de sédimentation, par déchaussement suite à la perte de sédiment, ou ensevelissement par excès de sédiment. Les sels minéraux et le dioxyde de carbone dissous dans l’eau sont captés et assimilés par les feuilles. La plante fabrique alors sa propre matière organique et s’accroit par la photosynthèse 3 Dossier nature grâce à l’énergie solaire. La croissance de la plante dégage de l’oxygène qui est utilisée pour la respiration de tous les êtres vivants aérobies. Ce rôle peut devenir très important dans les zones très abritées, où une anoxie pourrait survenir en profondeur. Répartition géographique et habitat Z. marina est une magnoliophyte à affinité froide, largement répandue dans l’hémisphère nord : littoral de la Manche, de l'Océan, Atlantique nord, Mer noire, Pacifique (Japon) jusqu’au cercle polaire, mais rare en Méditerranée excepté le nord de la Méditerranée occidentale où elle est observée en herbier mixte avec d’autres espèces de Magnoliophytes. Z. marina reste généralement limitée à des profondeurs inférieures à 5 mètres. Elle a cependant été observée jusqu’à 10 m de profondeur en Mer Noire et jusqu’à 18-30 m sur la côte pacifique des Etats-Unis. Z. marina est une espèce euryhaline que l’on peut rencontrer en eau de mer stricte ainsi que dans des eaux plus ou moins saumâtres d’étangs littoraux. Au niveau européen, cette espèce est placée en annexe I de la Convention de Berne. La cueillette, le ramassage, la coupe ou l’arrachage intentionnels des Zostères marines sont donc interdits par cette Convention. De plus, cette plante bénéficie en France d'un statut d'espèce protégée au niveau régional (Provence-Alpes Côte d’Azur, en Basse Normandie et en Poitou-Charentes. Au niveau national, avec la Loi littoral, ce statut et les mesures de préservation se retrouvent traduits dans l’article R.146-1 du code de l’urbanisme. II- Zostera noltii Hornemann (ou Zostera nana Roth) Ordre des Najadales, famille des Zosteraceae Noms communs : Varech de Nolti ou Zostère naine. Cette espèce a été décrite sous d'autres noms scientifiques, considérés de nos jours comme synonymes : Zostera nana Roth, 1827, Zostera uninervis Rchb., 1830, Zostera minor Nolte ex Rchb., 1842, 1844, Zostera nodosa, 1845, Zostera pumila Le Gall, 1850. Description : Z. noltii est une espèce marine vivace de plantes à fleurs de la famille des Zosteraceae, qui se rencontre sur les fonds marins sableux ou sablo-vaseux de l’hémisphère Nord. Elle peut être plus ou moins mêlée à Z. marina. Comme cette dernière, elle possède un rhizome très grêle qui émet au niveau de ses nœuds des radicelles minces, groupées par 2 ou 3. Les feuilles sont vert clair, linéaires, très étroites (0,5 à 2 mm de large), et présentent de une à trois nervures (une nervure centrale et deux latérales près des bords). Ces feuilles, longues de 4 à 30 cm, ont un sommet arrondi et souvent incurvé en son centre. Une augmentation de la densité des faisceaux de feuilles est observée au printemps, avec une diminution des la longueur moyenne des feuilles. A partir de l’automne, ce phénomène s’inverse. Le taux de renouvellement des feuilles est d’environ une quinzaine de jours. L’élongation du rhizome dans le plan horizontal est de l’ordre de 35 à 70 cm par an. La reproduction est soit asexuée (rhizome) soit sexuée (fleurs unisexuées, cachées par les gaines des feuilles). Les fleurs, qui apparaissent entre avril et juin, sont regroupées en épis simples. Ces derniers sont presque plats et portent 3 à 12 fleurs. Les fruits sont ovales (1 mm sur 2), arrondis à 4 Dossier nature la base, brunâtres et lisses. Mais la stratégie de reproduction s’effectue principalement par bouturage à partir du rhizome (reproduction végétative). La reproduction sexuée est rarement observée dans la nature. Répartition géographique et habitat Les herbiers de Zostera noltii se répartissent en Manche, Atlantique (notamment en rade de Brest, dans le Golfe du Morbihan, autour de l’Ile de Noirmoutier, au banc d’Arguin et le bassin d’Arcachon).Plus généralement cette espèce se rencontre le long des côtes atlantiques de l’Europe, de la Suède et Norvège méridionale au nord, jusqu’à la Mauritanie au sud; plus rare en Méditerranée, mer Noire, mer Caspienne et mer d’Aral où elle se cantonne aux lagunes littorales et à certaines baies abritées. Les Zostera noltii coexistent dans les mêmes zones géographiques que les Z. marina, sans hybridation entre elles, dans des herbiers monospécifiques ou mixtes. Cependant, l'espèce Zostera noltii semble plutôt localisée dans les eaux peu profondes (inférieures à 5 m), sur des fonds couverts par des sédiments riches en matière organique. En zone exondable, dans certains fonds de baies abritées peu profondes, l’extrémité des feuilles peut atteindre la surface de l’eau et l’herbier ainsi émergé est alors soumis à de fortes variations d’intensité lumineuse et de température. L’espèce est ainsi considérée comme une plante adaptée aux conditions difficiles. Au niveau national, avec la Loi littoral, les mesures de préservation sont traduites dans l’article R.146-1 du code de l’urbanisme. Rôle des herbiers à Zostères : Ces herbiers produisent une quantité considérable de matières organiques et constituent un habitat exceptionnel, un abri contre les prédateurs et une véritable nurserie pour les jeunes après les naissances. Cela explique la richesse animale de ces herbiers (et le rôle majeur qu'on leur attribue!), qui comportent des espèces épiphytes, des espèces herbivores et des espèces carnivores qui viennent y faire des incursions. De plus, ces herbiers sont utilisés par nombre d'espèces pour y déposer leurs oeufs, et ils attirent ainsi les animaux gobeurs d'œufs. Ponte d’une seiche Les herbiers de zostères abritent une grande diversité d'espèces, parmi lesquelles les poissons Syngnathus typhle et Nerophis ophidion, la crevette Hippolyte inermis : leur couleur souvent verte et leur forme allongée les rendent bien peu visibles au milieu des zostères qui leur procurent un parfait camouflage. Les herbiers à Z. marina servent d’abri à de nombreux organismes marins (poissons, pectinidés, crabes..). Les feuilles vivantes sont souvent colonisées par des vers tubicoles, comme par exemple des vers polychètes du genre Spirorbis, ou par d'autres organismes épiphytes qui utilisent la zostère comme un substrat solide où s'accrocher. La biodiversité dans les herbiers à Zostères marines peut être supérieure à 300 espèces. Outre les organismes résidants tout au long de l'année, de nombreux résidents temporaires fréquentent les herbiers à Zostères marines et se relaient au cours des saisons, comme par exemple le rouget, la plie, la crevette rose, l’araignée de mer ou la seiche. Toute cette faune, permanente ou temporaire, attire des prédateurs tels que les bars. L’espèce fait partie du régime alimentaire de certains Anatidés, comme la bernache cravant, qui consomme feuilles et rhizomes, ou le canard siffleur, qui ne consomme que les feuilles Ces herbiers ont aussi un rôle dans la stabilisation des sédiments et un rôle tampon dans l'amortissement de la houle 5 Dossier nature Autrefois, les feuilles séchées étaient pour rembourrer les matelas et paillasses. Elles ont aussi parfois été utilisées pour recouvrir les toitures, notamment au Danemark. Les herbiers à Z. noltii ont un rôle essentiel pour le milieu aquatique en ce qui concerne l'apport en dioxygène et en nutriments. Elle sert d'abri à divers animaux (crevettes, hippocampes, oursins...). Si, par rapport à Z. marina, la zostère naine présente un intérêt écologique moindre en termes d’habitat pour la macrofaune marine, elle présente l’intérêt majeur de constituer la nourriture hivernale principale des oies bernaches et de certains canards, notamment en Bretagne. Localisation des herbiers à zostères : Les peuplements végétaux des substrats meubles se forment dans les zones de calme hydrodynamique. C’est le cas des estuaires, des baies et chenaux abrités. Ce type de milieu, peu favorable à l’installation des algues, est cependant habité par une flore très différente des milieux rocheux. Un aspect constant de ces milieux meubles est la colonisation benthique des substrats sédimentaires soumis à la marée par les Magnoliophytes halophiles. Cette colonisation varie selon de le degré d’exondation. La région supérieure appelée herbu (ou schorre) est densément habité par les Magnoliophytes. Cette région demeurant émergée pendant la période de morte-eau subit ainsi les variations climatiques du milieu terrestre. Lui fait suite vers le bas une vaste région de sédimentation fine (slikke) qui s’étend jusqu’en profondeur et n’est pas ou peu colonisée par les Magnoliophytes. Les herbiers au niveau infralittoral, dans les zones tempérées et tropicales ne dépassent pas 15 m de profondeur (Zostera, Cymodocea); d'autres (Posidonia, Halophila) peuvent descendre jusqu'à 50 m et même davantage. Localisation en Côtes d’Armor : Zostera noltii est moins présente que Z. marina. Deux grands herbiers de Z. noltii sont présents dans la partie Est de la Baie de l’Arguenon, le long de la presqu’ile de St-Jacut de la mer. Aucun herbier de Z. noltii n’est répertorié avant Paimpol, où elle est signalée dans le fond de la baie de Poulafret. Par contre un très grand herbier existe entre le Vieux Bourg et Saint-Riom, entre les pointes de Guilben, de Kerarzic et de Plouézec. Cet herbier se mélange avec un autre grand herbier à Z. marina. Entre la pointe de Trinité et la pointe de l’Arcouest, l’herbier le plus proche du rivvage est un herbier de Z. noltii. Plus au large se trouve un autre herbier à Z. marina. De grands herbiers sont également présents dans la partie est de l’estuaire du Trieux, entre Lézardrieux et Pleudaniel. Si Z. noltii n’est pas présente autour de l’ile de Bréhat, de petits herbiers sont observés à la base du Sillon de Talbert, devant Lanros. Elle serait également présente dans l’estuaire du Jaudy. Un autre grand herbier existe dans l’anse de Perros, devant Nantouar. Elle n’est pas signalée autour des Sept Iles, ni du côté de Ploumanac’h, Trébeurden ni en baie de Lannion. Le dernier herbier à Z.noltii du département se trouve dans la partie ouest du fond de la grève de Saint-Michel entre la pointe de Plestin et Beg Ar Forn. Zostera marina est plus présente, mais plus au large, dans des zones de plus grandes profondeurs dans la baie de Lancieux entre Lancieux et les Hébihens, et plus à l’Ouest de part et d’autre de la pointe de la Garde et de part et d’autre de la Grande Plage de Saint-Cast le Guildo près de la pointe de Saint-Cast. A l’Est du Cap Fréhel, un grand herbier est signalé entre Port Saint-Géran et la pointe de la Cierge et un plus petit entre la pointe de la Cierge et la pointe de La Latte. Il en existe un autre dans l’Anse des Sévignés, côté Pointe du Château Renard. Z . marina est très présente dans la Grève de Minieu devant les Sables d’Or et dans la rade d’Erquy, à l’Ouest du Cap, au niveau du port. Elle est très présente également dans l’Anse de Paimpol entre la pointe de Plouézec et la pointe de l’Arcouest, jusqu’aux Roches du Roho, autour de l’ile Saint-Riom. Un grand herbier se trouve également entre les pointes de la Trinité et de l’Arcouest, au-delà de l’herbier de Z. noltii. Quelques pieds de Z. marina sont présents ponctuellement entre la pointe de l’Arcouest et l’estuaire du Trieux, autour de l’ile de Bréhat, dans l’embouchure du Trieux à l’Est de l’ile Modez 6 Dossier nature et au large du sillon de Talbert. Quelques petits herbiers sont également présents dans l’estuaire du Jaudy, et un plus grand au Nord de l’Anse de Gouermel, à proximité des iles des Pins et Yvinec. Dans l’Anse de Perros, au large de Louannec, de part et d’autre de la baie, deux grands herbiers de Z. marina et plusieurs plus petits plus à l’Est et plus à l’Ouest sont également signalés. Cinq petits herbiers sont répartis autour des Sept Iles, dont un plus important au sud de l’ile aux Moines. Sur la Côtes de Granite Rose, de nombreux petits herbiers sont présents : près de l’ile Ronde, de l’ile Jaouen, entre l’ile Grande et l’ile Aganton, de l’ile Molène et entre l’ile Milliau et la plage de Goas Trez. Enfin, un dernier petit herbier à Z. marina est présent au large de Locquémeau entre la pointe de Séhar et de Dourven. Aucun signalement en baie de Plestin Les Grèves. Conclusion : Comment différencier les zostères ? Zostera marina ou Zostère marine Elle se trouve généralement dans le bas de l'infralittoral. Les feuilles peuvent mesurer jusqu'à plus d'un mètre de long et 12 mm de large. Les feuilles adultes possèdent au moins 5 nervures parallèles (parfois non visibles) et leur sommet est pointu. Du rhizome jaune-brun partent de nombreuses racines au niveau de chaque nœud. On trouve aussi une forme plus petite qui vit à un niveau supérieur (médiolittoral). Elle est parfois difficile à distinguer de la zostère naine, mais ses feuilles pointues ont plus de trois nervures parallèles (parfois peu visibles) et ses racines sont différentes: Autrefois appelée Zostera angustifolia, puis Zostera marina variété angustifolia, il semble que la taille réduite de ces plantes soit plus due à une réaction de stress face à un milieu perturbé (exondations répétées en médiolittoral) qu'à une différence génétique avec la population à feuilles plus grandes du bas de l'infralittoral. Cette forme ne serait donc pas une variété, mais un simple écotype de l'espèce Zostera marina caractérisé par des feuilles plus courtes et plus étroites. Zostera noltii ou Zostère naine : Elle est toujours de petite taille (largeur des feuilles inférieure à 2 mm pour une longueur maximale de 30 cm). Ses feuilles ne comportent pas plus de 3 nervures parallèles (une au milieu et 2 près des bords, parfois non visibles, parfois juxtaposées à d'autres lignes longitudinales qui ne sont pas des nervures et qui peuvent facilement conduire l'observateur à des conclusions erronées quant à l'espèce rencontrée!). L'extrémité non pointue des feuilles semble bilobée (sommet de la feuille légèrement incurvé en son centre). Du rhizome blanc-jaunâtre ne partent que 2 à 4 racines au niveau de chaque nœud. La fixation des sédiments au niveau du rhizome et des racines permet la stabilisation du sol et limite l'érosion du littoral. REFERENCES : 1- www.aquaportail.com 2- http://nature22.com/estran22/vegetaux/angiospermes/zostere.php 3http://www.com.univ-mrs.fr/~boudouresque/Documents_enseignement/ Ecosystemes_MPO_2_Magnoliophytes_web_2010.pdf : Charles F Boudouresque : Centre d’océonologie de Marseille. Master d’océanographie UE 104 : Structure et fonctionnement des écosystèmes benthiques marins : 4- "Zostère marine." Wikipédia, l'encyclopédie libre. 28 déc 2011, 09:17 UTC. 13 févr 2012, 13:35 5- <http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Zost%C3%A8re_marine&oldid=73597893>. 6- http://www.rebent.org 7- Guide des algues des mers d’Europe. 272 pages. J. Cabioc’h, J-Y. Floc’h, A. Le Toquin, C-F Boudouresque, A. Meinesz, M. Verlaque. Ed. delachaux et niestlé. 8- Source : http://unep-wcmw.org. Zostera marina Linnaeus 9- Source : http://unep-wcmw.org. Zostera noltii Hornemann 7
