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"Comment la plantation de 70 millions de graines de zostère a conduit au rétablissement rapide d’un écosystème marin" par Joseph Polidoro
Traduction et compléments par Jacques Hallard
mardi 20 octobre 2020, par
Comment la plantation de 70 millions de graines de zostère a conduit au rétablissement rapide d’un écosystème marin : ce travail est un bon plan pour tirer parti de la capacité de cet habitat pour le stockage du carbone
Ajout d’information sur la zostère ou varech
L’article d’origine de Joseph Polidoro a été publié le 14 octobre 2020 par Science News sous le titre « How planting 70 million eelgrass seeds led to an ecosystem’s rapid recovery » et il est disponible sur ce site : https://www.sciencenews.org/article/seagrass-restoration-project-virginia-ecosystem-rapid-recovery?utm_source=email&utm_medium=email&utm_campaign=latest-newsletter-v2&utm_source=Latest_Headlines&utm_medium=email&utm_campaign=Latest_Headlines
Seagrass beds off Virginia’s Eastern Shore
Les herbiers marins au large de la côte est de la Virginie aux Etats-Unis sont passés de sédiments stériles à des prairies abondantes en une période de 20 ans dans le cadre du plus grand projet de restauration des fonds marins au monde. Jay Fleming
Dans le plus grand projet de restauration des herbiers marins à travers le monde, les scientifiques ont utilisé un système de la germination jusqu’à la pleine floraison.
Dans le cadre d’un projet de plus de 20 ans, des chercheurs et des bénévoles ont répandu plus de 70 millions de graines de zostère [voir un article en annexe] sur des parcelles de plus de 200 hectares, juste au-delà des vastes étendues de marais salants au large de terminé sud de la côte est de la Virginie. La surveillance à long terme des herbiers marins restaurés révèle un système remarquablement robuste qui emprisonne, qui stocke le carbone et l’azote qui contribueraient autrement au réchauffement climatique et à la pollution des mers et des océans, comme l’équipe de chercheurs l’a rapporté le 07 octobre 2020 dans la revue ‘Science Advances’. Ce succès offre une lueur d’espoir pour le climat et pour les écosystèmes, affirment les chercheurs.
Le projet, dirigé par le ‘Virginia Institute of Marine Science’ et ‘The Nature Conservancy’, s’est développé pour couvrir 3.612 hectares - et plus encore - de nouveaux herbiers marins. En comparaison, le plus grand projet de ce type en Australie vise à restaurer 10 hectares d’herbes marines.
Les résultats « changent la donne », déclare Carlos Duarte. « C’est un exemple de la façon dont les solutions qui reposent sur la nature et peuvent aider à atténuer les dérèglements climatiques », dit-il. L’écologiste marin de l’Université King Abdullah des sciences et de la technologie à Thuwal, en Arabie saoudite, est un chef de file dans la reconnaissance de la capacité de stockage de carbone des mangroves, des marais à marée et des herbiers marins.
L’équipe de chercheurs et de bénévoles en Virginie a commencé avec une ardoise vierge, explique Robert Orth, biologiste marin au ‘Virginia Institute of Marine Science’ à Gloucester Point. Les herbiers de ces lagunes côtières avaient été anéantis par une maladie et un ouragan au début des années 1930, mais l’eau était encore suffisamment claire pour transmettre la lumière solaire dont les plantes ont besoin.
researcher collecting seagrass seeds
Un chercheur recueille des graines d’une prairie d’herbes marines qui a été restaurée dans une baie côtière de Virginie. Photo Jay Fleming
Au cours des 10 premières années de travaux de restauration, Orth et ses collègues ont vu un écosystème rebondir rapidement pour presque tous les indicateurs de la santé de l’écosystème - couverture d’herbes marines, qualité de l’eau, stockage de carbone et d’azote, et biomasse d’invertébrés et de poissons (SN : 16/02/17).
Par exemple, l’équipe a surveillé la quantité de carbone et d’azote que les prairies captaient dans l’environnement et stockaient dans les sédiments à mesure que la couverture d’herbes marines augmentait. Elle a révélé que les prairies en place pendant neuf ans ou plus stockaient en moyenne 1,3 fois plus de carbone et 2,2 fois plus d’azote que les parcelles plus jeunes, ce qui suggère que la capacité de stockage augmente à mesure que les prairies mûrissent. En l’espace de 20 ans, les parcelles restaurées accumulaient du carbone et de l’azote à des taux similaires à ceux qu’auraient stockés les herbiers naturels non perturbés au même endroit. Les herbiers restaurés séquestrent désormais en moyenne environ 3.000 tonnes métriques de carbone par an et plus de 600 tonnes métriques d’azote, rapportent les chercheurs.
Les herbiers marins peuvent en prendre un coup. Lorsqu’une vague de chaleur marine soudaine a tué une partie des herbiers, il n’a fallu que trois ans au pré pour récupérer complètement sa densité végétale. « Cela nous a surpris de voir à quel point ces herbiers marins étaient résistants », déclare Karen McGlathery, écologiste côtière à l’Université de Virginie à Charlottesville. Elle pense que le travail de l’équipe de chercheurs est plus qu’une excellente étude de cas en matière de restauration. « Il offre un vrai plan pour la restauration et le maintien d’écosystèmes d’herbiers en bon état que d’autres opérateurs peuvent adapter ailleurs dans le monde », dit-elle.
Reestablished eelgrass bed near Virginia
Les herbiers de zostères rétablis au large de la Virginie stockent non seulement efficacement le carbone, mais ils soutiennent également une riche biodiversité, comme l’hippocampe photographié ci-dessus.
Les herbiers marins comptent parmi les écosystèmes les plus précieux et les plus menacés du monde et ils sont importants au niveau mondial en tant que réservoirs de ce que l’on appelle le ‘carbone bleu’, le carbone stocké dans les écosystèmes océaniques et côtiers. Les herbiers marins stockent plus de carbone, pendant bien plus longtemps, que tout autre habitat terrestre ou océanique, empêchant le carbone de s’échapper dans l’atmosphère sous forme de dioxyde de carbone, ou gaz carbonique CO2, piégeant la chaleur. Ces prairies sous-marines soutiennent également la pêche côtière et extracôtière et elles protègent les côtes ainsi que d’autres habitats marins. Malgré leur importance, les herbiers marins ont diminué dans le monde d’environ 30 pour cent depuis 1879, selon une étude du 14 août 2020 publiée dans ‘Frontiers in Marine Science’.
« Cette étude permet de combler certaines lacunes importantes dans notre compréhension de la façon dont le ‘carbone bleu’ peut contribuer à la restauration du climat », déclare McGlathery. « C’est le premier pour évaluer la quantité de carbone que les prairies restaurées retirent de l’atmosphère et stockent », pendant des décennies et potentiellement des siècles.
La restauration est loin d’être terminée. Mais déjà, cela peut ouvrir la voie à des écosystèmes en difficulté tels que la baie de Biscayne en Floride, autrefois riche en herbiers marins, mais qui souffre maintenant de la dégradation de la qualité de l’eau et de la mortalité généralisée des poissons. Une fois que l’eau est assainie, dit Orth, « notre travail suggère que les herbes marines peuvent récupérer rapidement » (SN : 3/5/18).
McGlathery pense également que l’ampleur du succès de l’équipe de chercheurs devrait être stimulante pour les autres communautés côtières. « Au cours de mes premières années ici, il n’y avait pas d’herbes marines et il n’y en avait pas eu depuis des décennies. Aujourd’hui, pour autant que je sache nager, je vois des prairies luxuriantes, des raies, parfois des hippocampes. C’est beau ! ».
Citations
Robert J. Orth et al. Restoration of seagrass habitat leads to rapid recovery of coastal ecosystem services. Science Advances. Published online October 7, 2020. doi : 10.1126/sciadv.abc6434.
Y.M. Tan et al. Seagrass restoration is possible : Insights and lessons from Australia and New Zealand. Frontiers in Marine Science. Published online August 14, 2020. doi : 10.3389/fmars.2020.00617.
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In the Press | Daphna Shohamy, Ph.D. | Shohamy Lab
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Article de Wikipédia sur la Zostère marine
Zostera marina • herbe de mer, varech marin
Description de cette image, également commentée ci-après
| Classification APG III (2009) | |
|---|---|
| Règne | Plantae |
| Clade | Angiospermes |
| Clade | Monocotylédones |
| Ordre | Alismatales |
| Famille | Zosteraceae |
| Genre | Zostera |
( LC )
LC : Préoccupation mineure
La Zostère marine (Zostera marina), aussi appelée herbe de mer ou varech marin, de la famille des Zosteraceae, est une plante à fleur aquatique qui se rencontre sur les fonds marins sableux ou sablo-vaseux de l’hémisphère nord. Cette plante, qui a failli disparaître de l’océan Atlantique dans les années 1930 et accuse actuellement une régression de population, fut une source de nourriture pour les Amérindiens et continue d’avoir, de nos jours, un rôle écologique important par son aptitude à former des herbiers marins.
Description morphologique
Appareil végétatif
Cette plante herbacée, pérenne, possède un rhizome de 2 à 6 mm d’épaisseur, enfoui dans le substrat sous-marin (sable et/ou vase), et maintenu par des racines (de cinq à vingt à chaque nœud). De ce rhizome sort une pousse courte, souvent ramifiée, qui à son tour produit des feuilles très allongées (de 30 à 120 cm de longueur et de 3 à 12 mm de largeur), formant une gaine à la base. Chaque feuille présente de cinq à onze nervures parallèles1,2. La taille record enregistrée en France est de 210 cm, de la base de la gaine au bout de la feuille3.
Zostera marina L. d’après Eichler 1875
Appareil reproducteur
La floraison survient entre juin et septembre, parfois dès le mois de mars en mer Méditerranée. La plante produit alors de petits épis verts, aplatis, cachés dans la gaine à la base des feuilles.
Les épis portent des fleurs unisexuées, d’une à vingt fleurs pour chaque sexe : c’est une espèce monoïque. Les fleurs mâles, peu visibles car très petites (environ 1 mm), ne sont constituées que d’une seule étamine divisée, portant quatre sacs polliniques ; les fleurs femelles ne comprennent qu’un seul ovaire (de 2 ou 3 mm de long) qui ne contient qu’un seul ovule, et surmonté d’un style de 1 à 3 mm de long. Les courants marins véhiculent le pollen ainsi que (plus tard) le petit fruit de forme ovoïde ou ellipsoïdale, blanchâtre, qui mesure de 2 à 5 mm de long. La reproduction se fait aussi de façon asexuée, par bourgeonnement des rhizomes implantés dans le fond sous-marin (multiplication végétative)1,2,4. La formule chromosomique de cette espèce est 2n=125.
Répartition et habitat
La Zostère marine pousse dans les fonds sableux et/ou vaseux des littoraux abrités ou des estuaires. Elle vit dans les zones rarement exondées et peut se développer jusqu’à une profondeur de 11 mètres.
Elle est considérée comme spécifique des biotopes « herbiers atlantiques à Zostères » et « herbiers méditerranéens à Zostera », et on la trouve parfois en association avec Zostera noltii dans les herbiers atlantiques à Zostères naines ou avec les genres Posidonia et Cymodocea dans les communautés lagunaires de végétation marine6,7.
En Europe, elle vit dans certaines zones de la mer Méditerranée, dans l’océan Atlantique, dans la Manche, en mer du Nord et en mer Baltique1. On la trouve dans les eaux froides ou tempérées de l’hémisphère nord, dans les zones et mers bordant l’Atlantique et le Pacifique2.
Rôle écologique
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c1/Eelgrass.jpg/220px-Eelgrass.jpg
Les zostères, ici réunies en herbier, sont colonisées par de petits vers tubicoles du genre Spirorbis.
La laisse de mer visible sur cette photo est principalement constituée de feuilles de zostères ; équivalent atlantique de la posidonie.
Les herbiers à Zostères marines ont un niveau de production primaire élevé, et donc un rôle dans l’oxygénation de l’eau. Ce rôle peut devenir très important dans les zones très abritées, où une anoxie pourrait survenir en profondeur. Ces herbiers ont aussi un rôle dans la stabilisation des sédiments et un rôle tampon dans l’amortissement de la houle3,8.
Ils sont un abri pour de nombreux organismes marins (poissons, pectinidés, crabes...), mais aussi un lieu de reproduction ou d’alimentation. Les feuilles vivantes sont souvent colonisées par des vers tubicoles, comme des vers polychètes du genre Spirorbis, ou par d’autres organismes épiphytes, qui utilisent la zostère comme un substrat solide où s’accrocher1,4,8. La biodiversité dans les herbiers à Zostères marines peut être supérieure à 300 espèces. Outre les organismes résidents tout au long de l’année, de nombreux résidents temporaires fréquentent les herbiers à Zostères marines et se relaient au cours des saisons, comme le rouget, la plie, la crevette rose, l’araignée de mer ou la seiche. Toute cette faune, permanente ou temporaire, attire des prédateurs tels que le bar ou certains Labridés3.
Les feuilles arrachées à la plante contribuent à enrichir la laisse de mer. L’espèce fait partie du régime alimentaire de certains Anatidés, comme la Bernache cravant, qui consomme feuilles et rhizomes, ou le Canard siffleur, qui ne consomme que les feuilles9,10.
Systématique
Étymologie
L’étymologie des noms scientifique et vernaculaire est la même : zostera et zostère viennent du mot grec (grec moderne : ζωστήρ), le baudrier ou ceinture, latinisé en zoster, nom sans doute donné à cette plante en référence aux feuilles en ruban. Le terme marina (ou marine) fait référence à l’habitat marin11.
Autres appellations vernaculaires
La Zostère marine a reçu de nombreuses appellations locales en France comme blé de mer, crin végétal, paille de mer, foin de mer, chiendent marin, vrak ou verdière, mais aussi au Québec, comme mousse de mer, herbe à bernaches ou à outardes (ou encore arboutade)12.
Autres appellations scientifiques
Cette espèce a été décrite sous d’autres noms scientifiques, considérés de nos jours comme synonymes, et donc non valides13,5 :
- Alga marina (L.) Lam., 1779 ;
- Zostera latifolia (Morong) Morong, 1893 ;
- Zostera maritima Gaertn., 1788 ;
- Zostera oceanica Weber in F.H.Wigg., 1780 ;
- Zostera oregona S.Watson, 1891 ;
- Zostera pacifica S.Watson, 1891 ;
- Zostera serrulata Bertol. ;
- Zostera stenophylla Raf. ;
- Zostera trinervis Stokes, 1812.
Formes et variétés
Selon Catalogue of Life et ITIS, les différentes formes et variétés décrites ne seraient pas valides ; il n’y aurait donc qu’un seul type de Zostère marine13,14, Zostera marina L. s.str., correspondant à l’autonyme Zostera marina L. var. marina.
Menaces pesant sur l’espèce
La « wasting disease » des années 1920-1930
Dans les années 1920 — 1930, les herbiers de Zostera marina furent décimés dans tout l’Atlantique nord par une maladie nommée « wasting disease » (ce qui signifie « maladie du dépérissement »). Les symptômes de cette maladie étaient l’apparition de taches brunes sur les feuilles, qui s’étendaient jusqu’à ce que les feuilles meurent et se détachent de la plante. Les jeunes pousses qui se développaient ensuite subissaient le même sort. Au bout de deux ou trois ans, les rhizomes privés d’apports nutritifs par absence de photosynthèse finissaient par pâlir et mourir15,16.
La cause de la maladie a été attribuée à un micro-organisme du sous-règne des Stramenopiles, Labyrinthula zosterae. De nombreux auteurs ont pensé que la maladie était une conséquence de l’affaiblissement de la plante, et non la cause, et qu’une plante saine était à même de résister à l’infestation17,18,19,20,21. Selon ces auteurs, la cause initiale de la destruction massive de ces herbiers était sujette à débats, mais il semblait clair qu’un ensemble de facteurs environnementaux perturbateurs, ensemble, affaiblissaient la plante, permettant une infestation mortelle par le Labyrinthula. Les causes les plus souvent citées étaient une diminution de l’insolation qui a eu lieu deux années consécutives au cours de cette période, avec simultanément une augmentation de la température moyenne de l’eau de 1 à 3 °C. Dans la même période, l’urbanisation des côtes et les aménagements portuaires ont pu localement augmenter la turbidité et la pollution de l’eau3. Une étude plus récente semble démontrer que la cause initiale serait l’infestation par Labyrinthula zosterae, et les facteurs environnementaux des facteurs aggravants16.
Quelle que soit la cause initiale de la maladie, les conséquences sur l’environnement furent importantes8,15 :
- une diminution voire une disparition d’espèces marines inféodées aux herbiers à Zostères marines, notamment probablement de la Patelle des zostères (Lottia alveus), dont la dernière observation date de 1929 (Maine, États-Unis) ;
- une érosion accrue des bancs de sable et plages auparavant protégés de la houle et des courants par les herbiers ;
- le déplacement des oiseaux qui se nourrissent de cette zostère vers d’autres aires de nourrissage.
Les retours sporadiques de la « wasting disease »
Après un lent rétablissement amorcé vers le milieu des années 1930, la « wasting disease » se déclara à nouveau de façon sporadique et localisée :
- dans la Mer des Wadden dans les années 1970 ;
- sur la côte est de l’Amérique du Nord au début des années 1980 ;
- dans le nord-ouest de l’Europe entre 1987 and 1992 (notamment dans les estuaires du sud de l’Angleterre et sur les îles Sorlingues)15.
De nos jours
De nos jours, les herbiers à Zostères marines sont de nouveau en régression dans le monde entier, mais à des degrés divers au niveau local. Divers facteurs (le plus souvent d’origine anthropique) sont incriminés, comme l’augmentation de la turbidité de l’eau, l’eutrophisation des eaux du littoral, l’arrachement dû aux ancres de bateaux de plaisance, les travaux portuaires ou toute autre activité impliquant l’extraction de sédiments, certaines méthodes de pêche ou l’extension des installations de conchylicultures (huîtres, moules...)22.
La Zostère marine et l’Homme
Usages
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/38/Hedvigs_hus.jpg/220px-Hedvigs_hus.jpg
Cette maison traditionnelle danoise a un toit recouvert de feuilles séchées de Zostère marine.
Les feuilles séchées étaient autrefois utilisées pour rembourrer les matelas et paillasses1. Elles ont aussi parfois été utilisées pour recouvrir les toitures, notamment au Danemark23.
Certains Amérindiens de l’île de Vancouver et de la côte de la Colombie-Britannique utilisaient cette plante comme source de nourriture : ils consommaient le rhizome cru et le donnaient comme nourriture aux oiseaux domestiqués tels que la Bernache cravant, la Bernache du Canada, le Canard colvert, mais aussi au bétail24,25. Ils consommaient, lors de grandes occasions, les tiges et rhizomes de cette zostère trempés dans l’huile d’un poisson, Thaleichthys pacificus26, ou alors ils récoltaient sur la côte les feuilles de cette zostère portant des œufs de Clupeidae et mangeaient le tout24,25,27. La plante entière était aussi utilisée comme herbe aromatique pour parfumer la viande de phoque, de marsouin ou de cervidés28.
Statut et mesures pour la préservation de l’espèce
Comme il a été vu dans le paragraphe sur les menaces pesant sur l’espèce, il semble que les facteurs environnementaux modifiés par l’Homme soient une cause ou un facteur aggravant de la régression actuelle de la Zostère marine.
Au niveau européen, cette espèce est placée en annexe I de la Convention de Berne ; sont donc interdits par cette Convention la cueillette, le ramassage, la coupe ou le déracinage intentionnels des Zostères marines. Cette espèce est aussi placée en annexe II de la Convention de Barcelone depuis 200729.
De plus cette plante bénéficie en France d’un statut d’espèce protégée au niveau régional en Provence-Alpes-Côte d’Azur, en Basse-Normandie et en Poitou-Charentes5.
Un avis scientifique du Ministère des Pêches et des Océans du Canada a déclaré la Zostère marine « espèce d’importance écologique » (EIE), qualification qui devrait mener à terme à la protection par le Canada de l’écosystème entier formé par les herbiers à zostères et les organismes qui y résident8.
Source de l’article complet avec notes et références : https://fr.wikipedia.org/wiki/Zost%C3%A8re_marine
Voir également l’introduction d’un autre article de Wikipédia :
Le goémon (orthographié aussi goëmon) ou varech est un mélange indéterminé d’algues brunes, rouges ou vertes. On distingue :
- Le goémon épave (ou sart ou varech en normand) laissé par le retrait des marées, et que l’on récolte le long des côtes maritimes.
- Le goémon de rive (découvert à l’estran).
- Le goémon de fond (récolté en mer par bateaux)1.
Le mot goémon désigne aussi par extension l’engrais de goémon2… »
Source de l‘article complet : https://fr.wikipedia.org/wiki/Go%C3%A9mon
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Traduction, compléments et intégration de liens hypertextes par Jacques HALLARD, Ingénieur CNAM, consultant indépendant – 18/10/2020
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Fichier : ISIAS Ecologie marine Climat How planting 70 million eelgrass seeds led to an ecosystem s rapid recovery French version.2
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