IRP VELITROP

Thème général

IRP Vulnérabilité des écosystèmes littoraux tropicaux face à l’eutrophisation

Dans la plupart des pays en voie de développement, les populations se concentrent dans des méga-cités situées sur les côtes et des eaux usées domestiques sont rejetées en mer le plus souvent sans traitement préalable. Il en résulte un enrichissement des écosystèmes côtiers en matière organique et en nutriments (azote et phosphore) qui modifient drastiquement leur fonctionnement écologique à des échelles des temps décennales à centennales. Ces modifications concernent la qualité de l’eau et les équilibres biogéochimiques, ainsi que les communautés biologiques dont le développement dépend de cette qualité et/ou qui interviennent dans ces équilibres : algues, bactéries, et premiers maillons des chaines trophiques tels que les bivalves filtreurs, la méiofaune benthique et le zooplancton. Les services écosystémiques du milieu littoral pour les sociétés humaines sont altérés, ainsi que la contribution de ces écosystèmes aux émissions de gaz à effet de serre aux échelles régionale et globale.

Le CNRS-INEE International Research Project VELITROP est dédié à l’étude, par des approches pluridisciplinaires, des mécanismes biologiques et géochimiques associés à l’eutrophisation du littoral en milieu tropical. Le littoral de l’Etat de Rio de Janeiro où la géomorphologie, l’hydrographie et la pression démographique présentent une grande diversité communément rencontrée en milieu tropical (Amérique latine, Afrique et Asie) est utilisé comme zone d’étude privilégiée.

En effet, les écosystèmes typiques des littoraux tropicaux, baies semi-fermées et estuaires, lagunes de mésohalines à hypersalines, mangroves et le plateau continental, se distribuent sur un gradient très net d’eutrophisation observable par satellite, allant de la zone urbaine de Rio de Janeiro jusqu’à la région protégée de la Costa Verde. Ce site atelier permet donc d’étudier les mécanismes d’altération des écosystèmes dans l’espace sur des échelles allant du km à plusieurs centaines de km et dans le temps puisque l’eutrophisation y a débuté il y a environ 50 ans et s’est depuis intensifiée et étendue de manière constante. Des comparaisons sont aussi prévues avec des sites du Nordeste du Brésil où notamment l’impact la marée est plus marqué.

Axes de recherche

Le IRP VELITROP se structure autour de trois thèmes de recherche et a aussi pour vocation de réaliser des actions éducatives de sensibilisation auprès des sociétés locales dans l’état de Rio de Janeiro. Le partenariat s’organise autour de groupes franco-brésiliens de 3-4 chercheurs qui partagent des thématiques scientifiques et/ou des outils analytiques.

  • Thème 1 : Propagation de l’eutrophisation à l’interface continent-océan

Le premier thème concerne l’étude des mécanismes de propagation de l’eutrophisation à l’interface continent-océan, depuis les zones les plus urbaines jusqu’au plateau continental, à partir de bilan de masse géochimiques, d’observations satellitaire ou de bio-indicateurs.

  • Thème 2 : Vulnérabilité du carbone bleu des sols de mangrove

Le second thème consiste à étudier les modifications des processus biogéochimiques dans les sols de mangrove lorsque ceux-ci reçoivent des quantités croissantes de matières organiques planctoniques et de nutriments. Il met en œuvre des études fines des processus de minéralisation, stockage et export de matière organique en utilisant des traceurs isotopiques, moléculaires et optiques.

  • Thème 3 : Microbiologie, chimie des carbonates et biocalcification dans les lagunes hypersalines

Le troisième thème consistera en l’étude des écosystèmes très particuliers et à grand intérêt scientifique et écologique que sont les lagunes hypersalines ; les recherches porteront sur la microbiologie des tapis microbiens de cyanobactéries, la chimie des carbonates et la bio-calcification dans ces systèmes et comment ces processus biogéochimiques sont impactés par des apports en nutriments.

Enfin, le IRP VELITROP développe des actions de sensibilisation après des communautés locales, principalement des jeunes issus des zones urbaines défavorisées et usagers du littoral (pêcheurs) des zones péri-urbaines ; en s’appuyant sur un réseau d’acteurs bien établi (clubs nautiques, associations de pêcheurs, instituts de conservation et parc naturels), le IRP organise des journées thématiques sur la question de la préservation du littoral et fait appel aux sciences participatives pour acquérir des échantillonnages utiles à ses chercheurs.

Galerie d'images

Eutrophisation de la Baie de Guanabara : blooms de phytoplancton dominés par des dinoflagellés (rouge/brun) ou des cyanobactéries filamenteuses (vert)
Le littoral de l’état de Rio de Janeiro et les principaux sites d’étude.
Mangrove préservée dans la région de Rio de Janeiro, Brésil - G. Abril

Responsables

Statutaire Gwenaël ABRIL

Membres impliqués

Statutaire Eric GOBERVILLE
Statutaire Cédric HUBAS
Statutaire Dominique LAMY
Statutaire Claire LAZARETH
Statutaire Tarik MEZIANE
Statutaire Frédéric OLIVIER