Contexte:
Le sujet du stage s’inscrit dans le cadre de l’étude structurale et fonctionnelle des biocénoses intertidales associées aux communautés de macroalgues. Il s’appuie ainsi sur les compétences en écologie côtière du Lémar – UMR6539 et de l’Observatoire du Domaine Côtier de l’IUEM et sur les résultats obtenus au cours des suivis stationnels du Réseau Benthique (REBENT) et des Directives Cadres européennes sur l’Eau (DCE) et Stratégie pour le Milieu Marin (DCSMM). Il s’inscrit également dans la continuité de l’étude menée au cours de la thèse de Thomas Burel concernant l’effet de l’hydrodynamisme sur les méta-communautés macroalgues – macrofaune associée (Burel, 2020). Ce travail de thèse s’est focalisé sur l’étage intertidal et sur le proxy hauteur de vague de l’hydrodynamisme et il a permis de quantifier in situ l’impact de ce facteur environnemental sur la structuration de chaque communauté macroalgale (Burel et al., 2019), ainsi que sur le développement vertical de l’ensemble de la macroflore des estrans rocheux (Burel et al, 2020). Il s’agit désormais d’aller vers une meilleure compréhension de l’effet global de l’hydrodynamisme sur les peuplements, en intégrant dans l’analyse la mesure d’autres composantes (forces orbitales, forces de cisaillement / déferlement, courantologie (vélocimétrie)) en complément à l’évaluation de la hauteur de vague. D’autre part, il convient également d’acquérir une vision plus large au niveau spatial en étudiant la transition verticale intertidal – subtidal et le passage de l’échelle communautaire et stationnelle (au niveau du site) à l’échelle sectorielle (au niveau de la zone géographique).

Objectifs et déroulement du stage:
Le stage aura pour objet d’étudier le développement et la structuration des communautés de macroalgues intertidales, en analysant la relation entre les communautés au niveau du site (stationnel) et au niveau de la zone géographique (sectoriel), plus l’influence de l’hydrodynamisme. L’approche sectorielle par télédétection sera notamment traitée par analyse d’images.

Approche stationnelle:
Le développement des peuplements macroalgaux sera estimé par l’indice Ics (Ar Gall & Le Duff, 2014). L’étude sera menée sur 9 sites de la côte bretonne répartis dans 3 secteurs ou zones géographiques. Sur chaque site, 4 niveaux bathymétriques seront pris en compte, correspondant chacun à une ou deux communauté(s) de macroalgues :
– Niveau supérieur = communautés à Pelvetia canaliculata et Fucus spiralis
– Niveau à Ascophyllum nodosum / F. vesiculosus
– Niveau à F. serratus
– Niveau inférieur = communautés à Himanthalia elongata / Bifurcaria bifurcata
L’échantillonnage sera réalisé à basse mer et consistera à estimer le pourcentage de couverture des espèces de macroalgues, à l’intérieur de quadrats tirés au sort, au niveau de points fixes matérialisés par une structure mobile disposée sur le terrain. La position des points sera déterminée par GPS et leur altitude sera déterminée.
Le pourcentage de recouvrement à plat (undisturbed profile) des principales espèces et groupes d’espèces de macroalgues sera évalué sur la totalité de la surface des points, puis le taux de recouvrement de chaque espèce à l’intérieur des quadrats sera mesuré (upright profile ; Burel et al. 2019a). Le recouvrement de la faune fixée associée sera également estimé, afin d’appréhender les interactions au sein des habitats constitués par les ceintures de macroalgues. Des sondes de pressions seront posées dans chaque point d’échantillonnage afin de calculer le proxy hauteur de vagues.
Parallèlement à cet échantillonnage, d’autres points de recouvrement à plat seront traités, afin de pouvoir comparer les données d’échantillonnage in situ avec les données de télédétection (drone, satellite).

Approche sectorielle:
Dans cette partie, la couverture des macroalgues sera évaluée grâce à deux approches complémentaires. La première approche correspond à la prise de vue d’images satellite Pléiades en multispectral (50 cm de résolution spatiale, 4 bandes spectrales : RVB-PIR) de chacun des sites d’échantillonnage. La seconde approche correspond à la prise de vue de chacun des sites grâce à un drone hyperspectral (2 cm de résolution spatiale, 200 bandes spectrales : RVB-PIR).
Le traitement des images sera effectué à l’aide du logiciel ENVI et devrait permettre de définir les principales caractéristiques des communautés de macroalgues. Les données satellites permettent de connaître la couverture globale de chaque site, pour cela les couvertures seront évaluées à l’aide de deux indices, le NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) et le VCI (Vegetation Cover Index). Les données drones permettront de caractériser les communautés, avec dans un premier temps l’identification des différents groupes d’algues (Brunes, Vertes et Rouges) et l’estimation de leur couverture, puis, dans un second temps, l’identification des genres (voire espèces).

Les travaux du stage seront réalisés sur le terrain (relevés biologiques et physiques) et au sein de l’IUEM (Lémar – UMR6539 : détermination des espèces de macroalgues non identifiées sur le terrain, traitement et analyse des données, mise en forme des résultats). Une bonne connaissance des macroalgues, de l’écologie marine benthique et des estrans rocheux est donc souhaitée. Des compétences en traitement statistique et en analyse d’images seraient également utiles.

Ar Gall E. & Le Duff M. (2014) Development of a quality index to evaluate the structure of macroalgal communities. Estuarine, Coastal and Shelf Science 139, 99-109.
Burel T. (2020) Effet de l’hydrodynamisme sur la structure des communautés macroalgales et sur les interactions macroflore / macrofaune en zone intertidale. Thèse de Doctorat de l’Université de Bretagne Occidentale. 191 pp. + 5 Annexes.
Burel T., Schaal G., Grall J., Le Duff M., Chapalain G., Schmitt B., Gemin M., Boucher O., Ar Gall E. (2019) Small-scale effects of hydrodynamics on the structure of intertidal macroalgal communities: A novel approach. Estuarine, Coastal and Shelf Science 226, 106290.
Burel T., Grall J., Schaal G., Le Duff M., Ar Gall E. (2020) Wave height vs. elevation effect on macroalgal dominated shores: an intercommunity study. Journal of Applied Phycology, 10.1007/s10811-10019-01989-10811.

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