Approche multi-taxonomique des communautés aquatiques dans le lac de Lacanau - INRAE - Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement Access content directly
Reports (Research Report) Year : 2019

A multi-taxa approach of the aquatic communities from the Lacanau lake

Approche multi-taxonomique des communautés aquatiques dans le lac de Lacanau

Gwilherm Jan
  • Function : Author
  • PersonId : 1207321
Soizic Morin

Abstract

In lake ecosystems, biological taxa are usually studied either through trophic relationships (without considering environmental factors) or distinctly for each taxonomical group. In the last case, studying the response of communities to environmental abiotic factors is usually the main objective and biotic interactions are therefore rarely considered. This is the objective of the present study which aims to investigate, synchronously, the response of different biological taxa in the Lacanau's lake (South-West of France) to abiotic and biotic factors. More precisely, the effect of season, spatial variation, physico-chemical parameters and physical factors (e.g. wind, slope) on macrophytes, phytoplankton, epiphytic diatoms and micro-meiofauna communities and biomass will be tested. The aim is also to construct global models of the ecosystem to determine the relative effect of environmental factors and biotic relationships. At the same time, another goal is to investigate, for the first time, epiphytic micro-meiofauna taxa living in Lacanau's lake. We thus studied 6 stations located around the littoral shoreline that were sampled during the four temperate seasons. Permanent plots (24 per station) were installed to study macrophyte composition and phytoplankton biomass. Water samples were taken (3 per station) and water composition was analyzed through more than 20 parameters. Five macrophytes species were also sampled in each station to measure the composition and biomass of the epiphytic flora and fauna. Results revealed a strong seasonal variation of water composition. Taxa did not exhibit a synchronic response through time and, within taxa group, we often evidenced different variation of diversity and biomass with time. Microscopic organisms appeared to be strongly dependent of seasonal variation but it was almost impossible to separate the influence of physico-chemical parameters from those of seasonal succession. Weak influence of physico-chemical parameters on macrophytes communities was found (except for biomass) but these communities strongly depends on hydrodynamical and hydromorphological conditions. Physical factors also appeared to strongly impact phytoplankton diversity and biomass. Nature and architecture of plant host was found to greatly influence the biomass and diversity of diatoms and micro-meiofauna epiphytic communities. Considering biotic relationships, competition processes with macrophytes species seems to structure phytoplankton communities and the micro-meiofauna biomass and diversity appeared to be controlled by epiphytic diatoms. All these processes were correctly modeled in final models which allowed to test the relative influence of chemical, physical and biological factors. This fundamental study bring better knowledge on processes patterning biological communities in the Lacanau's lake and also contribute to a better understanding of the whole functioning of this lacustrine ecosystem. Some scientific and management perspectives were drawn from these results, but supplementary studies are still needed to better understand mechanisms patterning these biological communities.
Dans les écosystèmes lacustres, les différents maillons biologiques sont souvent étudiés via le réseau trophique de l'écosystème ou alors de manière complètement indépendante. La réponse des communautés aux différents facteurs abiotiques est alors le principal objectif de ces études mais les interactions biotiques sont très rarement considérés dans l'analyse des assemblages d'espèces. C'est l'objectif de cette étude qui vise à étudier de manière synchrone différents taxons biologiques au sein du lac de Lacanau. Plus précisément, l'influence de la saison, de la variabilité spatiale, de la physico-chimie de l'eau et des facteurs physiques (e.g. vent, pente) sera testé sur les communautés de macrophytes, de phytoplancton, de diatomées épiphytes et sur la micro-méiofaune épiphyte. L'objectif est également de construire des modèles d'interaction entre ces différentes communautés biologiques et les paramètres environnementaux mesurés. Parallèlement, un autre objectif est aussi de dresser pour la première fois la liste des taxons de la micro-méiofaune présent dans le lac de Lacanau. Nous avons pour ceci étudié 6 stations réparties autour du lac de Lacanau que nous avons échantillonnées pendant les 4 saisons. Des quadrats fixes (24 par stations) ont été placés pour quantifier la composition en macrophytes et la biomasse phytoplanctonique. Des prélèvements d'eaux (3 par stations) ont également été prélevés sur chaque station pour mesurer la composition de plus de 20 paramètres physico-chimiques. Cinq espèces de macrophytes ont également été prélevées sur chaque station afin de quantifier la composition et la biomasse de la flore et de la faune épiphyte. Les résultats ont montré une forte variation saisonnière de la composition physico-chimique de l'eau. Les différents taxons ne montrent pas une réponse synchrone au cours du temps, et au sein de chaque groupe taxonomique, la réponse de la diversité et de la biomasse est elle aussi rarement similaire au cours du temps. Les organismes microscopiques se révèlent être fortement dépendant des variations saisonnières mais il est difficile déconvoluer la part lié aux paramètres physico-chimiques de celle lié à la successions saisonnière. Les macrophytes apparaissent en revanche être peu influencés par les paramètres physico-chimiques/saison (à l'exception de leur biomasse) mais dépendent surtout des conditions hydrodynamiques et hydromorphologiques. Les facteurs physiques se révèlent également être particulièrement structurants pour la diversité et la biomasse phytoplanctonique. La nature et l'architecture de la plante hôte semble aussi jouer un rôle majeur sur la diversité et la biomasse de la faune et de la flore épiphyte. Des processus de compétition avec les macrophytes semblent structurer la communauté phytoplanctonique et la micro-méiofaune apparait être particulièrement dépendante des fluctuations de la micro-flore épiphyte. L'ensemble de ces processus semblent correctement modélisés dans les modèles globaux qui permettent de synthétiser et de mieux tester l'influence relative des facteurs chimiques saisonniers, physiques et biologiques. Cette étude, essentiellement fondamentale, apporte des connaissances nouvelles sur le fonctionnement des communautés biologiques au sein du lac de Lacanau et permet de mieux comprendre son fonctionnement et son organisation. Elle offre cependant quelques perspectives de gestion mais nécessite aussi des études complémentaires pour mieux comprendre les principaux mécanismes structurant les communautés biologiques.

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Dates and versions

hal-02609713 , version 1 (02-03-2021)

Identifiers

Cite

Aurélien Jamoneau, Vincent Bertrin, Brigitte Delest, Mélissa Eon, Kewin Gery, et al.. Approche multi-taxonomique des communautés aquatiques dans le lac de Lacanau. [Rapport de recherche] Irstea. 2019, pp.167. ⟨hal-02609713⟩
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