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La science > (DME) Milieux Environnement > UR 103 (CAMÉLIA)

Caractérisation et modélisation des échanges dans les lagons
sous influences terrigènes et anthropiques

Présentation

L'Unité de Recherche UR103 CAMÉLIA s'intéresse aux mécanismes de transport et de transformation des apports en particules responsables de l'hypersédimentation, des apports organiques et inorganiques responsables de l'eutrophisation et des apports en métaux potentiellement toxiques.

Les états insulaires du Pacifique sont soumis à de profondes mutations économiques qui ont de fortes implications sur l'équilibre de l'environnement côtier. Tout en identifiant des questions scientifiques actualisées, Camélia s'inscrit dans le prolongement de la dynamique de recherche mise en œuvre depuis 1996 sur le thème général de l'influence des activités humaines sur les écosystèmes côtiers et tropicaux.

Les questions posées dans le cadre de cette Unité de Recherche sont les suivantes :

  • Quels sont les mécanismes de transport et de transformation des principaux agents d'influence terrigènes et anthropiques au niveau de la zone côtière tropicale ?
  • Quels sont les effets des apports terrigènes et anthropiques en terme d'eutrophisation des systèmes et de bioaccumulation des métaux dans les organismes ?
  • Dans quelle mesure la modélisation permet-elle de rendre compte de ces mécanismes de transport et de transformation ?

 
 
 
Distribution de la turbidité de l'eau (équivalent à la charge en particules) dans le lagon de Suva à Fidji.

 

Ces questions générales seront principalement abordées sur les sites de Nouvelle-Calédonie et de Fidji dans le cadre de cinq opérations de recherche :

1- Organisation des caractéristiques physico-chimiques des eaux et mécanismes de transport

2 - Dynamique des échanges à l'interface eau-sédiment et influence des apports

3 - Réponses des biocénoses pélagiques

4 -Intégration des métaux dans la chaîne trophique et recherche de bio-indicateurs

5 -Modélisation de la circulation, du transport et du fonctionnement biogéochimique

 
   
Mouillage d'un courantomètre à effet Doppler pour mesure intégrée des courants entre le fond et la surface.

Exemples des activités scientifiques

Campagne Camécal 2

Le programme de recherche s'insère dans le Programme National sur l'Environnement Côtier (PNEC), dont la Nouvelle-Calédonie constitue l'un des six Chantiers. C'est dans ce cadre qu'une opération conjointe rassemblant des chercheurs de l'IRD, du CNRS et des Universités de Brest et Lille a permis d'étudier l'évolution du métabolisme des organismes vivant sur le fond. 3 méthodes ont été utilisées pour étudier les échanges d'oxygène :

  • Une première méthode consiste à analyser l'évolution des caractéristiques chimique de l'eau dans des enceintes en plexiglass directement posées sur le sédiment.
  • Une seconde méthode consiste à prélever des carottes de sédiment qui sont mise en incubation au laboratoire.
  • La dernière méthode consiste à effectuer directement sur les carottes prélevées des mesures de la distribution verticale des concentrations en oxygène au moyen de micro-électrodes.

Les données recueillies doivent permettre de modéliser le fonctionnement du lagon et de prévoir les évolutions possibles du milieu.

 

 

 

Prélèvement de carottes sédimentaires à bord du Navire Océanographique Alis dans le lagon sud-ouest de Nouvelle-Calédonie pour mesure du métabolisme benthique.
   

Atlas Hydrodynamique

Bien que procédant d'une démarche de recherche fondamentale, l'Unité de Recherche offre de nombreuses retombées appliquées. C'est ainsi que dans le cadre du partenariat avec le Programme ZoNéCo l'UR Camélia a fourni en 2001 un Atlas des courants marins dans le lagon sud-ouest de Nouvelle-Calédonie constitué d'un atlas papier au format A3 et d'un CD-ROM.

   
 
Visualisation des courants de fonds pour un alizé de 10 m/sec. La figure représente la fenêtre utilisateur de l'Atlas hydrodynamique du lagon sud-ouest de Nouvelle-Calédonie sur support CD-ROM.

Glossaire

Hypersédimentation : augmentation des apports naturels en particules généralement liée à une élévation artificielle de l'érosion

Bioaccumulation : accumulation de composés (métaux, hydrocabures, etc) par les organismes vivants (plantes ou les animaux)

Biocénoses pélagiques : ensembles des êtres vivants (animaux, végétaux, micro-organismes) présents en pleine eau

Biogéochimie : combinaison des processus de biologie, géologie et chimie

Bio-indicateurs : êtres vivants indicateurs de la qualité de l'environnement

Eutrophisation : enrichissement d'une eau en sels minéraux (nitrates, phosphates) entraînant des déséquilibres écologiques et la prolifération de la végétation aquatique ou l'appauvrissement du milieu en oxygène

Partenariat

Nouvelle-Calédonie

-
Ifremer : bioaccumulation des métaux dans les tissus vivants des invertébrés benthiques.
Programme ZoNéCo : Etude des caractéristiques physico-chimiques des eaux ; courantologie ; caractérisation acoustique des fonds.

National

- Collaboration avec 11 institutions de recherche ou Universités métropolitaines dans le cadre du chantier Nouvelle-Calédonie du Programme National Environnement Côtier (PNEC).

International

- Australian Nuclear Science et Technology Organisation, Australie : Géochimie bioaccumulation des métaux.

- International Atomic Energy Agency (IAEA), Monaco : transfert des métaux dans les organismes.

- James Cook University, Townsville, Australie : transport des particules et sédimentation.

- University of the South Pacific (USP) Fidji : biologie, chimie et physique marines.

Formation

La formation et le partenariat universitaires sont principalement formalisés avec les Universités d'Aix-Marseille II et de Paris VI au niveau national, l'University of the South Pacific au niveau régional et l'Université de la Nouvelle-Calédonie au niveau local.

Thèses

- Ludovic Breau, Université Aix-Marseille II., Accumulation des métaux dans les organismes marins du lagon de Nouvelle-Calédonie.

- Séverine Jacquet, Université Paris VI, Fonctionnement du compartiment planctonique dans le lagon sud-ouest de Nouvelle-Calédonie.

- Julien Thébault, Université de Bretagne Occidentale. Enregistrement des conditions environnementales dans les coquilles d'un pectinidé du lagon sud-ouest de Nouvelle-Calédonie.

- Héléna Viret, Université de Pau et des Pays de l'Adour. Relation entre micro-organismes benthiques et métaux.

- Laetitia Hédouin, Université de La Rochelle. Radio traçage de la bioaccumulation des métaux dans les organismes marins du lagon de Nouvelle-Calédonie.

- Vincent Faure, Université d'Aix-Marseille II. Modélisation biogéochimique du lagon sud-ouest de Nouvelle-Calédonie.

Stages

- Vincent Faure, DEA Université Paris VI. Modélisation biogéochimique 1-D de l'écosystème lagonaire de Nouvelle-Calédonie.

- Shereen Sharma, Master University of the South Pacific, Suva. Sujet : Contaminations en métaux au voisinage du centre d'enfouissement des ordures de Lami, Suva, Fidji.

- Héléna Viret, DEA Université d'Aix-Marseille II Interactions entre métaux et communautés microbiennes dans la couche superficielle des sédiments du lagon sud ouest de Nouvelle Calédonie
.
- Caroline Groseil, Licence Biologie Générale, Univ. Montpellier 2. Influence des apports en nutriments sur le fonctionnement du réseau trophique microbien dans le lagon sud-ouest de Nouvelle-Calédonie.

- Leslie Novicki, DEUG SVT, Université de Nouvelle-Calédonie. Initiation à la recherche sur l'environnement côtier.

Sources bibliographiques

Bujan S., Grenz C., Fichez R., Douillet P., 2000. Modélisation préliminaire de l'évolution saisonnière du cycle biogéochimique du lagon sud-ouest de Nouvelle-Calédonie. Comptes Rendus de l'Académie des Sciences Paris, Sciences de la vie, 323 : 225-233.

Douillet P., 2001. Atlas hydrodynamique du lagon sud-ouest de Nouvelle-Calédonie. Publications du Programme ZoNéCo, IRD-Nouméa, 48 p., 1 CD-ROM.

Harris P., Fichez R., Fernandez J.M., Golterman H.L., Badie C., 2001. Phosphorus enrichment in the Papeete lagoon (Tahiti, French Poynesia) : using sediment geochronology to reconstruct the evolution of phosphorus inputs during the past century. Oceanologica Acta, 24 : 1-10.

Labrosse P., Fichez R., Farman R., Adams T., 2000. "New Caledonia". In Sheppard C. (ed.) : Seas at the Millenium, an environmental evaluation: volume 2, Elsevier, Amsterdam, p. 723-736.

Torréton J.P., Talbot V., Garcia N., 2000. Nutrient stimulation of bacterioplankton growth in Tuamotu atoll lagoons. Aquatic Microbial Ecology, 21 : 125-137.

Contact

Cécile DUPOUY

Renaud FICHEZ, Directeur de l'UR

 

 

 

 

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