BIOMIN-2 (Étude in situ de l’impact de la diversité biologique sur la reminéralisation de la matière organique à l’interface eau / sédiment des sédiments du prodelta du Rhône)

Contexte et objectifs

L’objectif principal du projet BIOMIN est de compléter, à partir d’une approche in situ, les études expérimentales réalisées en laboratoire sur les effets de la diversité de la faune benthique (vivant dans les fonds marins) :

• sur les processus de bioturbation (transfert d'eau ou de particules par les êtres vivants sur ou dans le sédiment),
• sur la minéralisation de la matière organique
• et sur les flux des principaux éléments biogènes (produits par un être vivant) à l’interface eau / sédiment.

La campagne BIOMIN-2 vise à caractériser l'impact de la diversité de la faune benthique et des apports en matière organique du Rhône sur le fonctionnement de l'écosystème benthique du prodelta de ce fleuve (partie du delta située sous la mer à l'avant du delta). L'approche intégrée proposée permettra d’étudier conjointement la minéralisation de la matière organique et les flux totaux d’oxygène et de nutriments à l’interface eau / sédiment du prodelta en fonction de la diversité de la faune benthique, mais également des facteurs physiographiques (comme la profondeur) ou abiotiques (comme la température), ainsi que des caractéristiques quantitatives/qualitatives de la matière organique sédimentée. Les résultats seront comparés à ceux obtenus sur les autres sites atelier (vasière Ouest Gironde et bassin d’Arcachon), sélectionnés pour refléter une large gamme de conditions écologiques. Ils seront notamment rapprochés de ceux acquis en juillet 2010 dans la vasière Ouest Gironde pour comparer le fonctionnement d’écosystèmes benthiques fortement influencés par deux fleuves aux caractéristiques différentes, la vasière Ouest Gironde étant sous l’influence immédiate d’un fleuve dont le débit est environ deux fois plus faible et les régimes de crue et de transfert des particules vers l’océan très différents de ceux du Rhône.

Dates et lieux

La mise en œuvre du projet BIOMIN implique des campagnes océanographiques dans différentes zones de l’océan présentant des situations écologiques diverses. Depuis 2009, des campagnes dans la zone de dilution du Rhône en baie de Banyuls sur mer (navire côtier Néréis II, septembre 2009), dans la vasière Ouest Gironde (BIOMIN-1, navire de façade Côte de la Manche, juillet 2010) ont déjà été réalisées et des campagnes dans le bassin d’Arcachon sont en cours (navire côtier Planula IV, 2011).
La campagne 2011 dans le prodelta du Rhône devrait se dérouler du 20 juillet au 3 août 2011 sur le Côte de la Manche.

 

Moyens déployés

Afin de répondre au besoin d’échantillonnage le long du gradient d’influence de ce fleuve à l’influence côtière majeure qu’est le Rhône, sept stations ont été retenues. Leur dispersion, avec notamment la station située au large de Banyuls sur mer à l’extrémité de la zone de dilution du Rhône, permettra de documenter une très large gamme de situations relatives à l’intensité des apports de ce fleuve qui constituent la principale source de matière organique alimentant le prodelta. Des changements qualitatifs dans les apports de matière organique sédimentaire sont en outre attendus en relation avec les modifications saisonnières du débit du fleuve.
Ces stations ont déjà été échantillonnées trois fois, durant les mois de mai 2007, puis juin et décembre 2008, dans le cadre de l’ANR VMC CHACCRA (responsable C. Rabouille). La campagne 2011 permettra de les échantillonner une quatrième fois en période estivale (juillet) et d’y adjoindre des mesures de bioturbation (autres que la simple analyse de traces d’activité sur les images de profils sédimentaires) et des mesures in situ de flux benthique (à l’aide de chambres benthiques).
Lors de cette campagne, seront analysés :

• la colonne d’eau, à l’aide de profils in situ d’oxygène, température et salinité et de prélèvements d’eau (radioélément, isotopie (15N, 13C), pigments, matières en suspension, oxygène, sels nutritifs, métaux, gaz carbonique total)
• le sédiment, à l’aide de prélèvements par carottier multitubes (flux benthiques, microélectrodes, analyses chimiques, diversité microbiologique, foraminifères, structure sédimentaire/métaux totaux par SCOPIX et XRF, radioéléments / isotopie, bioirrigation, remaniement sédimentaire) et de prélèvements par benne Hamon et Van Veen (diversité/biomasse macrofaune).

Des équipements in situ seront également mis à l’eau : un miniprofileur de microélectrodes (mesures des profils de O2), des cloches benthiques (mesure des flux benthiques) et un profileur d’imagerie sédimentaire ou SPI (activité macrofaune)
Enfin, des analyses seront réalisées à bord :

• le dosage d’oxygène par la méthode de Winkler au titrateur automatique ;
• les analyses colorimétriques des sulfures, fer dissous, sulfate et phosphate.

Soutiens

INSU (LEFE-CYBER, PNEC-EC2CO), Université Bordeaux 1 et Région Aquitaine.

Laboratoires français impliqués

EPOC/OASU (Bordeaux), BIAF (Angers), GE/IPGP (Paris).