Academic literature on the topic 'Connectivité trophique'

Freshwater ecosystems have suffered severe losses of biodiversity as a result of human activities, however there has been limited attention to freshwater conservation planning. Key criteria for biodiversity conservation in the terrestrial realm (i.e., representation, special elements and focal species) may also be useful in freshwater systems. Thus, we explore freshwater fish conservation in Nova Scotia (NS) with respect to these key criteria. Representation of freshwater fish habitats and communities should include examples of typical and unique biogeographical regions, streams, rivers, lakes, ponds, wetlands, and community assemblages. Special elements include critical habitat for species- and communities-at-risk, and hotspots of diversity and rarity. Sufficient habitat to maintain viable populations of focal species should also be conserved. Focal species 1) are functionally important, such as those at higher trophic levels and key prey, 2) have large-area requirements or are wide ranging, 3) are indicators of habitat quality and/or management practices, and 4) are flagships, such as charismatic and vulnerable species that garner support for aquatic conservation. Considerations of representation, special elements and focal species serve to identify important areas for conserving freshwater fish species, assemblages and habitat in NS. Intolerant and coldwater communities and species such as Atlantic whitefish Coregonus huntsmani, Atlantic salmon Salmo salar, brook trout Salvelinus fontinalis, lake trout Salvelinus namaycush and rainbow smelt Osmerus mordax warrant conservation attention in NS due to their relatively high ecological importance and/or vulnerability. Other factors for selecting among potential sites for conservation are stability and resilience to broader cross- or transboundary threats such as exotic species, global warming, and acidification. Furthermore, as a consequence of the fluidity and connectivity of aquatic ecosystems, conservation planning should encompass a relatively large portion of selected drainages. Our approach may be useful for other temperate regions in North America.En raison des activités humaines, les écosystèmes d’eau douce ont subi de graves pertes sur le plan de la biodiversité; cependant, on a prêté qu’une attention limitée à la planification de la conservation des eaux douces. Les critères principaux en matière de conservation de la biodiversité dans le domaine terrestre (à savoir la représentation, les éléments spéciaux et les espèces focales) peuvent aussi être utiles pour les eaux douces. Ainsi, nous examinons la conservation des poissons d’eau douce en Nouvelle-Écosse en fonction de ces critères. La représentation des habitats et des communautés de poissons d’eau douce doit comprendre des exemples de régions biogéographiques, de cours d’eau, de lacs, d’étangs, de milieux humides et d’assemblages de communautés typiques et uniques. Parmi les éléments spéciaux, on compte l’habitat essentiel pour les espèces et les communautés en péril ainsi que les hauts lieux de diversité et de rareté. De plus, il faut conserver suffisamment d’habitat pour maintenir des populations viables des espèces focales. Ces espèces sont importantes sur le plan fonctionnel (qu’on pense aux espèces des niveaux trophiques supérieurs et aux proies principales), ont besoin de beaucoup d’espace ou parcourent un vaste territoire, sont des indicateurs de la qualité de l’habitat ou des résultats des efforts de gestion et jouent un rôle symbolique, comme les espèces charismatiques et vulnérables qui suscitent l’appui en faveur de la conservation des milieux aquatiques. Les facteurs comme la représentation, les éléments particuliers et les espèces focales permettent de repérer les zones importantes pour la conservation des eaux douces, des espèces de poisson, des assemblages et des habitats. En raison de leur importance écologique relativement élevée ou de leur vulnérabilité, il faut accorder de l’attention sur le plan de la conservation aux communautés et aux espèces intolérantes et d’eaux froides, comme le corégone de l’Atlantique (Coregonus huntsmani), le saumon atlantique (Salmo salar), l’omble de fontaine (Salvelinus fontinalis), le touladi (Salvelinus namaycush) et l’éperlan (Osmerus mordax). D’autres facteurs servent au choix de sites potentiels de conservation, comme la stabilité et la résilience à des menaces transfrontalières, qu’on pense aux espèces exotiques, au réchauffement planétaire et à l’acidification. De plus, la planification devrait couvrir une part relativement grande des bassins hydrographiques choisis. Notre approche peut s’appliquer à d’autres régions tempérées de l’Amérique du Nord.PROC. N.S. INST. SCI. (2004)Volume 42, Part 2, pp. 375-391

Une large part de la production des forêts de laminaires à Laminaria hyperborea est exportée sous forme de macro-détritus. Ces détritus de laminaires transitent vers les environnements côtiers adjacents et peuvent s’accumuler sur différents systèmes benthiques subtidaux ou intertidaux. L’objectif de ce travail de thèse est de caractériser la dynamique des accumulations et de décrire la cinétique de dégradation ainsi que la communauté de macrofaune associée. Un ensemble de prospections et de suivis, réalisés en plongée, a été mené au niveau du secteur Île de Batz-Baie de Morlaix et montre la présence saisonnière d’importantes accumulations de fragments de laminaires pouvant perdurer pendant plusieurs mois. Plusieurs expérimentations ont été menées in situ, et montrent que les fragments de laminaires possèdent une dégradation particulièrement lente comparée aux autres macroalgues brunes. Au cours de la dégradation, les fragments ont la capacité de maintenir plusieurs mois leur photosynthèse et potentiellement leur reproduction. Une communauté abondante de macrofaune (170 espèces identifiées) colonise les tissus et une succession écologique s’opère. L’étude du réseau trophique par l’analyse des isotopes stables (13C et 15N, naturels et enrichis artificiellement) révèle que les fragments de L. hyperborea contribuent significativement au régime alimentaire de l’ensemble des espèces (herbivores, détritivores, omnivores, filtreurs et prédateurs). Les forêts à L. hyperborea jouent ainsi un rôle écologique important pour un grand nombre d’écosystèmes côtiers où les fragments sont exportés et leur aire d’influence sur les milieux côtiers est très probablement sous-estimée
A high proportion of the kelp Laminaria hyperborea production is not directly consumed by grazers but is exported forests as macro-detritus. These detritus drift across adjacent coastal ecosystems and can accumulate over intertidal and subtidal benthic habitats. The aim of this PhD thesis is to characterize the dynamics of these accumulations and to describe the degradation kinetics and the associated macrofauna community. A combination of scuba diving surveys was carried in the Île de Batz-Baie de Morlaix marine sector and revealed the seasonal presence of large accumulations of kelp fragments that can persist during several months. A set of in situ experimentations showed that kelp fragments degrade slowly compared to other Phaeophyceae species but display a similar kinetics as Posidonia oceanica leaves in the subtidal litters in the Mediterranean Sea. During the degradation process, kelp fragments maintain photosynthesis and respiration functions and are possibly able to maintain their reproduction capacity. Kelp tissues are rapidly colonized by an abundant macrofauna community (170 species reported) and a classical ecological succession occurs. The food-web study, by the stable isotopes analysis (13C and 15N; in natural conditions and with a labelling experiment) reveals that kelps fragments from L. hyperborea significantly contribute to the diet of the whole community, including grazers, detritus feeders, omnivores, filter feeders and predators. Laminaria hyperborea kelp forests play a central ecological role for a wide range of coastal ecosystems where fragments are exported and their area of influence is certainly under-estimated

Le développement côtier introduit des habitats artificiels qui impactent la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes. Les solutions d'ingénierie écologique, comme les habitats artificiels à poissons (HAP), peuvent réhabiliter des zones très modifiées, comme les ports, en offrant un abri aux poissons. Les HAP peuvent aussi fournir un substrat aux invertébrés et aux macroalgues, améliorant le fonctionnement de l'écosystème. Leurs effets pourraient aller au-delà des ports et modifier les échanges trophiques avec les habitats adjacents. Cette thèse étudie la biodiversité des invertébrés associés aux HAP et explore les échanges de biomasse entre les ports et les herbiers de Posidonia oceanica adjacents le long de la côte méditerranéenne française.Les objectifs sont : (1) évaluer comment la diversité et la composition des invertébrés benthiques varient avec le temps d'immersion des HAP, (2) comprendre comment les types d'HAP et le contexte environnemental modifient les assemblages benthiques, et (3) explorer les échanges de matière organique entre les ports et les herbiers adjacents. J'ai étudié les HAP Biohut® (ECOCEAN), composés d'une cage métallique remplie de coquilles d'huîtres, attachés aux quais ou sous les pontons dans les ports.Au chapitre 1, j'ai examiné le rôle du temps d'immersion des HAP sur la diversité et la composition des assemblages d'invertébrés dans 3 ports commerciaux. Des variations dans la composition des invertébrés ont été observées entre 6 et 18 mois d'immersion, avec une augmentation de l'abondance, de la richesse et de l'équitabilité au fil du temps. Au chapitre 2, j'ai étudié les variations géographiques et intra-portuaires de la composition et de la diversité des invertébrés. L'étude a révélé des différences dans la composition des taxons entre 2 régions caractérisées par des apports en nutriments différents et des corrélations entre la composition des assemblages et la chlorophylle-a, indicateur de la concentration en nutriments. Les assemblages d'invertébrés variaient aussi selon les zones où les HAP étaient installés, probablement à cause de différences d'accès à la lumière. Au chapitre 3, j'ai étudié la connectivité trophique entre les herbiers de P. oceanica et les ports adjacents sur 4 sites : 2 avec des ports équipés en HAP et 2 non équipés. Dans les sites non équipés, les valeurs δ15N de la matière organique particulaire à l'intérieur du port étaient les plus élevées, suggérant un enrichissement en nutriments d'origine humaine. Ces valeurs diminuaient dans les herbiers selon la distance, indiquant un effet de ces nutriments sur l'herbier proche de l'entrée du port. Les poissons (Diplodus spp.) pouvaient utiliser des ressources venant à la fois de l'herbier et du port de manière similaire sur les 4 sites. Les niches trophiques des poissons capturés dans le port équipé étaient légèrement plus grandes que celles des ports non équipés et se chevauchaient moins avec celles des poissons capturés à l'extérieur. Leurs fèces faisaient également partie de la matière organique sédimentaires des herbiers. Au chapitre 4, j'ai présenté des projets développés avec d'autres scientifiques sur la diversité fonctionnelle des espèces et les relations trophiques dans les HAP, des mesures bioacoustiques sur les AFH et une comparaison de la biodiversité entre les ports et les réserves marines à l'aide d'ADN environnemental.Mon travail a révélé des aspects susceptibles d'améliorer l'utilisation des HAP. La durée d'immersion, les conditions environnementales et les emplacements dans les ports doivent faire l'objet d'une attention particulière. Bien que je n'aie pas trouvé de différences claires dans les échanges entre habitats liés aux HAP, ces derniers semblent jouer un rôle en réduisant l'enrichissement en nutriments. L'importance des poissons dans les échanges entre habitats et le fait que les HAP favorisent leur survie suggèrent que ces HAP pourraient contribuer indirectement à la connectivité trophique
Coastal development modifies shorelines by introducing man-made habitats, which significantly impact coastal biodiversity and ecosystem functioning. Ecological engineering solutions, such as artificial fish habitats (AFH), can help rehabilitate extremely modified areas, including ports, by offering shelter for fish. As a side effect, AFH provide a substrate to benthic invertebrates and macroalgae, that could improve ecosystem functioning. The effects of AFH may also extend beyond ports and modify trophic exchange with adjacent habitats via fish feeding hydrodynamics. This thesis investigates the patterns of distribution of invertebrate biodiversity associated with AFH and explores the exchange of biomass between marinas and adjacent Posidonia oceanica meadows along the French Mediterranean coast where these habitats are often adjacent.The objectives are: (1) evaluating how taxonomic diversity and composition of benthic invertebrates vary with AFH immersion time, (2) understanding how AFH types and environmental context modify benthic assemblages, and (3) exploring the exchanges of organic matter between marinas and adjacent meadows. I focused on Biohut® AFH (ECOCEAN), made of a metal cage filled with oyster shells, attached to docks or under pontoons in harbours and marinas.In chapter 1, I examined the role of immersion time in determining the diversity and composition of invertebrate assemblages colonising AFH in 3 commercial harbours. The findings indicated significant variations in invertebrate composition from 6 to 18 months, with increased abundance, taxonomic richness, and evenness over time. In chapter 2, I focused on the geographical and within-port variability in taxonomic composition and diversity of invertebrates dwelling in AFH. The study revealed differences in taxa composition between 2 large regions, characterised by different nutrient loads and correlations between assemblage composition and chlorophyll-a, a proxy for nutrient concentration. The number of taxa was the highest in the nutrient-enriched region. Additionally, invertebrate assemblages varied according to port habitats where the AFH were placed, possibly due to differences in light availability. In chapter 3, I investigated trophic connectivity between P. oceanica meadows and adjacent marinas at 4 sites where both habitats are present. Two marinas were equipped with AFH and the remaining 2 were not. At the unequipped sites, the δ15N values of the particulate organic matter within the marina were the highest indicating human-derived nutrient enrichment. The values decreased within the meadow, gradually according to the distance. This suggests a spill of nutrients over the portion of the meadow adjacent to the inlet. Fish relied on resources from both the seagrass meadow and the marina, similarly among the 4 sites, however, the trophic niches of fishes (Diplodus spp.) captured within the equipped marina were slightly larger than those within unequipped ones and overlapped less with the trophic niches of the fish captured outside. Fish faeces were also part of the organic matter sedimenting within meadows. In chapter 4, I reported initiatives developed with other scientists. They include species functional diversity and trophic relations within AFH, acoustic signatures of organisms dwelling in AFH and biodiversity comparison between ports and marine reserves using environmental DNA.My work has highlighted several aspects that could improve the effectiveness of AFH as ecological engineering solutions. Immersion time, local environmental conditions, and specific locations within ports need particular attention. Although I did not find clear differences in cross-habitat exchange related to AFH, they seemed to play a role in reducing nutrient enrichment. Moreover, since fish play an important role in cross-habitat exchanges and find refuge within AFH, this ecological engineering solution could indirectly contribute to change trophic connectivity

Les lagunes méditerranéennes hébergent de nombreux usages anthropiques dont la conchyliculture depuis le début du 20ème siècle. Importée en 1970, l’huître creuse, Crassostrea gigas, s’y est adaptée parfaitement et a permis un développement ostréicole important jusqu’en 2008, année d’apparition des surmortalités de naissain liées à l’émergence d’un variant du virus OsHv1. La raréfaction du naissain et la spéculation sur ce produit ont modifié régionalement les pratiques culturales et les modes d’approvisionnement en juvéniles, avec notamment la volonté de développer une activité locale de captage. Mais le cycle de reproduction de l’espèce et le recrutement de juvéniles étaient mal connus en milieu lagunaire. Dans ce contexte, l’objectif de cette thèse est de caractériser la variabilité de la reproduction et du recrutement de l’huître creuse en lagune méditerranéenne. La configuration lagunaire offre des atouts de productivité pour le cheptel de géniteurs et de connectivité hydrodynamique pour les larves. Cependant, il apparaît que le fonctionnement écologique du système à la base de la production primaire joue un rôle essentiel sur les apports trophiques pour le succès de la reproduction des huîtres. Ce travail s’inscrit, en outre, dans le contexte d’un écosystème en voie de restauration écologique entamant un processus d’oligotrophisation dont nous décrivons les premiers effets sur le cycle de reproduction de l’huître
The Mediterranean lagoons host many anthropogenic uses including shellfish aquaculture since the beginning of the 20th century. Imported in 1970, the cupped oyster, Crassostrea gigas, has adapted perfectly and has allowed an important development of oyster’s industry until 2008, the year of occurrence of spat outbreak related to the emergence of an Ostreid Herpes-virus µvar. The scarcity of spat and the speculation on this product changed regionally cultural practices and the supply of juveniles, with in particular the wish of developing a local activity of spat collection. However the cycle of reproduction of the species and the recruitment of juveniles were poorly known in lagoon environments. In this context, the objective of this thesis is to characterize the variability of the reproduction and the recruitment of the cupped oyster in Mediterranean lagoon. The lagoon configuration offers the advantages of productivity for the broodstock and hydrodynamic connectivity for the larvae. However, it appears that the ecological functioning of the system at the base of the primary production plays an essential role on the trophic resources for the success of oyster reproduction. This work takes place in the context of the ecological restoration under oligotrophication, which first effects we describe on the oyster's reproductive cycle

La conservation des zones humides fortement modifiées par les pratiques anthropiques, nécessite l’acquisition de données scientifiques sur leur diversité et leur fonctionnement. Cette thèse vise à relier l’anthropisation des zones humides à la diversité génétique, niveau de base de la biodiversité lié à la capacité adaptative des populations et au maintien des espèces. L’effet de l’anthropisation sur la diversité génétique de végétaux aquatiques est étudié à plusieurs échelles d’espaces (zone humide et bassin versant) et de temps (études synchroniques et diachroniques). La diversité génétique de populations de deux espèces rudérales (Berula erecta et Apium nodiflorum) et une compétitive (Nuphar lutea) est comparée dans deux plaines alluviales contrastées (trophie, connectivité hydrologique et restauration), à l’aide de marqueurs microsatellites adaptés à l’étude d’espèces clonales. La diminution de la connectivité hydrologique augmente la différenciation génétique et diminue la diversité génétique pour les espèces rudérales étudiées alors qu’elle n’a pas d’effet sur l’espèce compétitive. L’impact de la connectivité est donc dépendant de la stratégie de reproduction. La diversité génétique des espèces rudérales diminue également dans les zones humides plus eutrophes. L’augmentation de la diversité génétique post-restauration chez B. erecta est corrélée à la fréquence des perturbations (assecs) qui créent des niches favorisant le recrutement des graines. Cette étude propose des préconisations de gestion pour les zones humides et apporte des connaissances sur la dynamique de la diversité génétique des plantes aquatiques en lien avec leur environnement
The conservation of wetlands which are strongly modified by human practices, requires the acquisition of knowledge about their diversity and functioning. This thesis aimed to link the human pressures and plant genetic diversity in wetlands, which is the basic level of biodiversity linked to the adaptive capacity of populations and species maintenance. The effect of anthropization on the genetic diversity of aquatic plants is studied at several spatial and temporal scales (wetland and watershed; synchronic vs. diachronic studies). The genetic diversity of populations of two ruderal (Berula erecta and Apium nodiflorum) and one competitive species (Nuphar lutea) in two contrasting floodplains (in terms of trophic status, hydrological connectivity and restoration) is compared using microsatellite markers suitable for the study of clonal species. A reduction in hydrological connectivity increases genetic differentiation and decreases genetic diversity for ruderal species studied, while it did not affect the competitive species. The impact of connectivity is related to plant reproductive strategy. The genetic diversity of ruderal species also decreases in most eutrophic wetlands. The increase of genetic diversity of B. erecta after restoration is correlated with the frequency of disturbances (dewatering) that create niches for seed recruitment. This study provides management recommendations for the impacted wetlands and provides knowledge about the dynamics of the genetic diversity of aquatic plants in relation to their environment