i. presentation de la pam fluorimetrie

Utilisation de la technique de la PAMfluorimétrie pour l’évaluation de l’état desanté des écosystèmes sensibles deMéditerranée (coralligène et Posidonies)16 Mai 2012C. Richard, T. Schvartz, S. Thorin & E. Dutrieux

I. Présentation de PAM fluorimétrieII. Application de PAM fluorimétrie à deux habitatsremarquablesIII. Technique de suivi du coralligène et des herbiers enparallèle de PAM fluorimétrieIV. Principaux résultats obtenus pour les deux habitats suivis(Herbiers de posidonies et coralligène)

I. PRESENTATION DE LA PAM FLUORIMETRIEDéfinition et but de la méthode- Mesure de la fluorescence chlorophyllienne- Détermination de l’efficacité photosynthétique- Estimation de l’état de santé + Efficacité photosynthétique est élevé + l’étatde santé est bonOutil employé : le DIVING-PAM- Appareil compact et étanche jusqu’à 50m- Signaux transmis par fibre optique- Lumière de mesure à pulsationd’amplitude modulée

I. PRESENTATION DE LA PAM FLUORIMETRIE

I. PRESENTATION DE LA PAM FLUORIMETRIE• La fluorescence chlorophyllienneTransfert d’électrons à lachaîne photosynthétique Les 3 voies de désexcitation de la chlorophylle sont encompétition les unes avec les autres

I. PRESENTATION DE LA PAM FLUORIMETRIE• Une combinaison de deux techniques- PAM (Pulse Amplitude Modulation) = Système de modulation de la lumière d’excitation- Détection sélective de la fluorescence émise par la chlorophylle du PSII- Mesure très sensible de l’efficacité photosynthétique même en présencede lumière ambiante- Technique du Flash saturant- Inhibition temporaire et réversible de la photochimie = dissipation résiduelde la fluorescence uniquement dû à l’émission de chaleur- Fluorescence maximale pendant le flash saturant- Mesure rapide et non-intrusive de l’efficacité photosynthétique

I. PRESENTATION DE LA PAM FLUORIMETRIE• La technique du flash saturantFLASHBlocage de laphotochimie

I. PRESENTATION DE LA PAM FLUORIMETRIE• La technique de la pulsation d’amplitude modulée= Système de modulation de la lumière d’excitation

II.APPLICATION DE LA PAM FLUORIMÉTRIE À DEUX HABITATSREMARQUABLESL’herbier de Posidonie La plus haute valeur écologique deshabitats marins Espèce clé de voute Indicateur biologique de la qualitédu milieuLe coralligène Deuxième plus haute valeurécologique après l’herbier de posidonies Valeur biologique très forte (récifcomposé de micro-habitats diversifiés) Forte valeur économique (langouste,mérou) et esthétique (plongée)Tous deux menacés par : la pollution, les pêches, le tourisme marin(ancrages, plongée)Mais également par la prolifération d’algues filamenteuse estivales pour lecoralligène et l’érosion des côtes pour les herbiers

III. METHODE DE SUIVI DE CES DEUX HABITATS EN PARALLELE DELA PAM FLUORIMETRIEL’herbier de Posidonie Suivi de l’état de santé de l’herbiervia 5 paramètres :- Densité des faisceaux- Proportion de rhizomes plagiotropes- Déchaussement- Taux de recouvrement- BiométrieLe coralligène Absence d’indicateurs écologiquesspécifique à cet écosystèmeAbsence d’outils permettant demesurer sa dégradation et sarestauration

III. METHODE DE SUIVI DE CES DEUX HABITATS EN PARALLELE DELA PAM FLUORIMETRIE• Avantages de la PAM fluorimétrie- Mesures objectives, rapides etnon-intrusives- Outil détectant une dégradationde l’état de santé du coralligèneou de l’herbier avant dessymptômes visuels- Apporte des réponses précocesdans le cadre des suivi régulierset ponctuelsDIVING-PAMRéactions photosynthétiques :mesure de la fluorescencechlorophyllienne0,80,70,6∆F/F m′ 0,50,40,30,20,10Efficacitéphotosynthétiquemoyenne :détermination del’état de santéBonMoyenMauvais

IV. RESULTATS OBTENUS POUR LE CORALLIGENE• Observations visuelles en plongée autonome• MAI Bon état Couleur à dominancerouge• AOUT Mauvaise état Algues filamenteuses Nécroses blanches Couleur à dominancejaune Observation visuelle d’une dégradation du coralligène par le recouvrementalgale (couleur et aspect)

IV. RESULTATS OBTENUS POUR LE CORALLIGENE• Mesures de PAM fluorimétrie Baisse significative après l’épisodealgale, de l’efficacité photosynthétiquedes quatre espèces d’algues clés ducoralligèneMesures de PAM confirment l’étatde dégradation visuel, entre les deuxcampagnesL’outil semble donc efficace

IV. RESULTATS OBTENUS POUR LES HERBIERS DE POSIDONIE• Observations visuelles en plongée autonomeLes résultats obtenus sur des critèresvisuels: Ne permettent pas de déceler desvariations rapides de l’état de santé Ne permettent pas d’identifier lescauses de dégradations dans un contextede régression généralisé comme enLanguedoc-Roussillon Utilisation du PAM fluorimétriesemble donc intéressant

IV. RESULTATS OBTENUS POUR LES HERBIERS DE POSIDONIE• Mesures de PAM fluorimétrie Absence de stress des herbiers selon la saison (Eté/hiver) et la densité del’herbier ( dense au cœur de l’herbier/épars en périphérie de l’herbier) Différence non significative de l’efficacité photosynthétique moyenne desPosidonies selon la densité et la saison

IV. RESULTATS OBTENUS POUR LES HERBIERS DE POSIDONIE• Mesures de PAM fluorimétrie sur l’herbier des AresquiersPerformances photosynthétiques del’herbier épars plus faibles que celles del’herbier densePlus faible tolérance de l’herbierclairsemé, aux changements d’intensitélumineuse Posidonies de l’herbier clairseméseraient plus souvent soumises à deséclairements limités, ce quiexpliquerai leur moins bonnecroissance

IV. RESULTATS OBTENUS POUR LES HERBIERS DE POSIDONIE• Mesures de PAM fluorimétrie sur l’herbier de la Grande MottePerformances photosynthétiques del’herbier en hiver plus faible que cellesde l’herbier en étéPlus faible tolérance de l’herbier enhiver aux changements d’intensitélumineuse Les herbiers l’hiver seraient plussouvent soumis à des éclairementslimités par la turbidité, dû auxépisodes de tempête. Ceci expliqueraileur moins bonne croissance

IV. RESULTATS OBTENUS POUR LES HERBIERS DE POSIDONIE• Mesures de PAM fluorimétrieLa PAM fluorimétrie permet de visualiser des différences d’efficacitésphotosynthétiques entre les saisons et suivant la densité des herbiers. L’outil est donc efficaceIntéressant de mettre en relation les données physiques avec les donnéesbiologiques:- Expliquer les origines de la diminution de l’efficacitéphotosynthétique- Proposer des mesures compensatoires pour préserver les herbiers

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