Caractérisation
et modélisation des échanges dans les lagons
sous influences terrigènes
et
anthropiques
(Site
CAMÉLIA)
Présentation
L'Unité
de Recherche R103 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 ?
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Distribution
de la turbidité de l'eau (équivalent à la charge en particules)
dans le lagon de Suva à Fidji.
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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
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Mouillage
d'un courantomètre à effet Doppler pour mesure intégrée des courants
entre le fond et la surface.
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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.
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Prélèvement
de carottes sédimentaires à bord du Navire Océanographique Alis
dans le lagon sud-ouest de Nouvelle-Calédonie pour mesure du métabolisme
benthique.
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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.
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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.
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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
Jean-Pascal
TORRETON : j-pascal.torreton@noumea.ird.nc
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