Effet des épisodes extrêmes en milieu méditerranéen stressé. Phase 1 : étude bibliographique
Creators: name: Durreau, Alice
name: Soissons, Laura
name: Ouisse, Vincent
Publisher: name: Ifremer
Year: 2021
Subjects: Lagune
Changement climatique
Épisode extreme
Meta-analyse
État de référence
Résilience
Zostera
Cymodocea
Lagoon
Climate change
Extreme events
Meta-analysis
Reference state
Resilience

description: Future climate predictions place the Mediterranean region and its lagoons at the heart of the social and environmental discussion on climate change. The projected increase in water temperature, sea level rise, and the intensification of extreme climate events (storms, precipitations, heat waves) are identified today, by the IPCC, as major pressures on lagoon ecosystems. Through a systematic review followed by a meta-analysis based on articles published over the period 1975-2020 and indexed in "Web of Science", this work focused on understanding the effects of climate change and extreme climate events on lagoon environements. The question of these effects was first approached at a global scale (lagoon environments), then centered on the four species of marine angiosperms living in French poly-euhaline Mediterranean lagoons, namely Zostera marina, Zostera noltei, Cymodocea nodosa and Ruppia cirrhosa. Only 62 articles deal with the question of the effects of climate change on lagoon environments on a global scale. These articles are mainly based on modeling work and laboratory experiments. In situ observations are not common and there are no studies based on in situ experimentation. According to our results, increasing temperature is the most studied climate change pressure. This would favor phyto-plankton communities, the most studied biotic compartment to date. At the level of Mediterranean lagoons, no scientific article deals with the question of the effect of climate change on seagrass beds. By extending the research to the impact of climate change on Zostera marina, Zostera noltei and Cymodocea nodosa meadows in coastal environments, 36, 14 and 15 articles were respectively analyzed. However, no studies are available for Ruppia cirrhosa. Based mainly on laboratory and mesocosm experiments, the increase in temperature would have an overall negative effect on Zostera marina and Zostera noltei but positive for Cymodocea nodosa. Heat waves would have a negative effect on Zostera marina meadows, but the effect of this pressure could differ depending on the origin of the plant. Although translating these responses to seagrass meadows in Mediterranean lagoon environments seems complex, this could induce the potential replacement in Mediterranean lagoon environment of the species Zostera marina by Cymodocea nodosa in the future. On the basis of this bibliographic work, the state of current knowledge makes it difficult to predict what the impact of climate change will be and how this could modify the ecological state of lagoons and their meadows, on the one hand, and their ecological and socio-economic role, on the other hand. Among the perspectives of this work, work on early warning signals of changes should be initiated to understand and to interpret the future dynamics of these naturally pressurized coastal systems.
description: Les prédictions sur le climat futur placent la région méditerranéenne et ses lagunes au coeur de la problématique sociale et environnementale du changement climatique. L’augmentation de la température de l’eau, l’élévation du niveau de la mer, et l’intensification des événements climatique extrêmes (tempête, précipitations, chaleur) sont identifiées aujourd’hui, par le GIEC, comme des pressions majeures sur les écosystèmes lagunaires . A travers une revue systématique puis d’une méta-analyse basées sur les articles publiés sur la période 1975-2020 et indexé dans «Web of Science », ce travail s’est focalisé sur la compréhension des effets du changement climatique et des événements climatique extrêmes sur les milieux lagunaires. La question de ces effets a été abordée de manière générale (milieux lagunaires), puis centrée sur les quatre espèces d’angiospermes marines inféodées aux lagunes méditerranéennes françaises poly-euhalines, à savoir Zostera marina, Zostera noltei, Cymodocea nodosa et Ruppia cirrhosa. Seuls 62 articles traitent de la question des effets du changement climatique sur les milieux lagunaires à l’échelle mondiale. Ces articles se basent principalement sur des travaux de modélisation et d’ expérimentations en laboratoire. L’observation in situ est très en retrait et aucune étude n’est basée sur de l’expérimentation in situ. D’après nos résultats, l’augmentation de la température est la pression la plus étudiée. Celle-ci favoriserait les communautés phytoplanctoniques, compartiment biotique le plus étudié à ce jour. À l’échelle des lagunes méditerranéennes, aucun article scientifique ne traite de la question de l’effet du changement climatique sur les herbiers. En élargissant la recherche à l’impact du changement climatique sur les herbiers de Zostera marina, Zostera noltei et Cymodocea nodosa en milieu côtier, 36, 14 et 15 articles ont pu respectivement être analysés. Aucune étude n’est en revanche disponible pour Ruppia cirrhosa. Sur la base majoritairement d’expériences au laboratoire ou en mésocosme, l’augmentation de la température aurait un effet globalement négatif pour Zostera marina et Zostera noltei mais positif pour Cymodocea nodosa. Les vagues de chaleur induiraient un effet négatif sur les herbiers de Zostera marina mais l’effet de cette pression pourrait différer en fonction de l’origine de la plante. Même si la transposition de ces réponses aux herbiers des milieux lagunaires méditerranéens semble complexe, ceci pourrait ainsi induire le remplacement potentiel en milieu lagunaire méditerranéen de l’espèce Zostera marina par Cymodocea nodosa dans le futur. Sur la base de ce travail bibliographique, l’état des connaissances actuelles ne permet que difficilement de prédire quel sera l’impact du changement climatique et comment cela pourrait modifier l’état écologique des lagunes et de leurs herbiers, d’une part, et leur rôle écologique et socio-économique, d’autre part. Parmi les perspectives de ce travail, des travaux sur les signes précurseurs de basculement devront être lancés pour comprendre et interpréter la dynamique future de ces systèmes côtiers naturellement sous pression.