Analyse des paysages du fond marin du Pays Basque

Les mers et les océans du monde ont une grande biodiversité et une grande variété d'habitats uniques qui fournissent à l'être humain des services et des biens comme les aliments, minéraux, énergie ou loisirs. Cependant, malheureusement, certaines actions de l'homme pour exploiter ces ressources peuvent entraîner la dégradation, la destruction, la fragmentation et, dans certains cas, la perte des habitats marins. Ainsi, on considère qu'il n'existe pas de zones océaniques qui ne sont pas affectées par l'être humain, et plus encore, à 41% de la surface des océans, l'influence humaine est considérée comme très élevée. Par conséquent, les habitats marins naturels sont menacés et il a été démontré qu'ils doivent être mieux gérés que jusqu'à présent.

Malheureusement, les connaissances sur la taille, l'étendue géographique et le fonctionnement écologique des habitats du fond marin restent encore très réduites. Par exemple, bien que les mers et les océans couvrent 71% de la surface mondiale, la qualité des informations disponibles pour la surface terrestre est la même que pour 5% et 10% des habitats des fonds marins. Ces raisons montrent la difficulté d'une gestion efficace des ressources naturelles tout en protégeant les habitats et la biodiversité.

Afin d'aider à surmonter ces obstacles, un programme de recherche a été conçu pour cartographier les fonds marins et les habitats du Pays Basque. L'objectif principal de la recherche était d'obtenir des connaissances scientifiques sur les caractéristiques, les processus et les habitats du fond marin. Dans le même temps, générer des informations utiles pour faciliter la proposition des mesures de gestion les plus appropriées et la mise en œuvre de législations autonomes, nationales et européennes.

Nouvelles technologies au service des sciences de la mer

Les méthodes d'échantillonnage marin conventionnelles --plongée, dragées pour la prise d'échantillons de sédiments et d'organismes du fond marin, et les technologies pour l'imagerie sous-marine - sont limitées par la profondeur. Il est donc difficile d'analyser l'écosystème marin et de comprendre sa complexité.

Heureusement, le développement technologique des dernières décennies a permis des avancées importantes dans les techniques d'échantillonnage acoustique, comme les éco-concentrateurs et sonaires, ou les techniques laser LIDAR. Ces techniques permettent la réalisation de cartes et la création d'images de fond marin à grande échelle analogues aux images du sol (Figure 1a).

Figure . (a) Carte présentant la profondeur de la côte basque; (b) les données des différentes disciplines scientifiques recueillies dans le processus de recherche et la localisation géographique des échantillons; et (c) Carte morphosémentaire en haute définition de la côte basque. Ed. AZTI-Tecnalia

Parmi elles, l'éco-onde multifaisceau la plus utilisée pour la création de la cartographie de la côte basque (Figure 1b). Son fonctionnement consiste à émettre un pouls acoustique envoyé à partir d'un bateau et de recueillir l'écho qui génère l'onde acoustique en s'écrasant sur le fond marin. En mesurant le temps que l'onde acoustique a pris pour réaliser ce voyage aller-retour, on peut analyser la profondeur de la mer et ses caractéristiques physiques.

La cartographie de la côte basque jusqu'à 100 m de profondeur (1.096 km 2) a pris 181 jours entre 2005 et 2008 (figure 2a). En outre, pour la meilleure caractérisation des habitats du fond marin, 2 323 échantillons de sédiments et 413 échantillons biologiques, vidéos sous-marines, données hydrographiques et données énergétiques des vagues ont été collectés (figure 2b).

Toutes ces informations ont été intégrées dans des bases de données et un système d'information géographique (SIG) pour analyse et interprétation ultérieure. En outre, des modèles statistiques spécifiques ont été utilisés pour analyser les caractéristiques physiques et océanographiques du fond marin qui caractérisent les habitats de la côte basque.

Caractéristiques du fond marin sur la côte basque

En analysant les données décrites ci-dessus, on observe que la côte basque est composée de plusieurs types et morphologies de fonds marins. Ces caractéristiques sont le résultat de l'interaction des différents processus qui ont été donnés dans l'histoire géologique, influencés par les mouvements tectoniques, les changements au niveau de la mer, les apports sédimentaires des rivières et les conditions climatiques, qui existent encore aujourd'hui. Les informations sur ces caractéristiques morphologiques ont été utilisées pour créer la première carte morphosédimentaire haute définition de la côte basque (figure 2c).

Selon l'interprétation réalisée, les fonds marins mixtes formés de roches et de sédiments occupent la moitié de sa surface, de la côte à 100 m de profondeur. Dans les zones peu profondes se caractérise par un rocher de rugosité et une forte pente, tandis qu'à partir de 40 m de profondeur la pente du fond marin est inférieure et la surface des roches est lisse (Figure 3).

En outre, les restes caractéristiques des processus géologiques ont été identifiés dans les fonds marins formés par des roches et des rochers jusqu'ici inconnus. Parmi eux se trouvent les canaux des anciennes régates (plus de 40) et les terrasses sous-marines (9). Ces morphologies sont des traces de structures créées lorsque le niveau de la mer était à plusieurs mètres au-dessous de ce que nous connaissons (figure 4).

Figure . Image tridimensionnelle du paysage de la côte basque face à la sierra de Jaizkibel. Dans cette zone, le fond marin est principalement formé de roches. Ed. AZTI-Tecnalia

D'autre part, les fonds sédimentaires marins apparaissent comme des bancs résiduels qui s'étendent à de plus grandes profondeurs depuis les plages et les bouches des estuaires, occupant 36% de leur surface. Dans ces fonds marins, on a trouvé diverses morphologies qui donnent une idée des modèles de dynamique sédimentaire générés par les courants.

Enfin, les structures créées par l'homme ont été analysées. À cet égard, les bateaux submergés et les puits et les conduites sous-marines ont été cartographiés. Parmi eux, les restes de dragages dans les ports et les canaux de navigation sont ceux qui occupent la plus grande surface (2%).

La diversité géomorphologique et les caractéristiques des fonds marins décrits ci-dessus ont une grande influence sur la répartition géographique, la distribution des habitats et des caractéristiques des biocénose, c'est-à-dire sur les communautés végétales et animales qui vivent ensemble.

Les analyses ont révélé que les paramètres qui influent le plus sur la biocénose et sa distribution spatiale sont la profondeur, les caractéristiques sédimentaires et l'énergie des vagues par rapport aux habitats sédimentaires. La combinaison de ces facteurs environnementaux influe sur la stabilité et la productivité des habitats, tout en conditionnant la biodiversité, la richesse des espèces et les caractéristiques écologiques des espèces. Par exemple, on a constaté qu'en profondeur, et par conséquent, dans des habitats avec des conditions environnementales plus stables, on trouve plus d'espèces avec une vie plus longue, une maturation plus longue et une croissance plus longue. Ces caractéristiques indiquent la sensibilité de l'habitat et sa capacité de récupération limitée en cas de destruction physique. Il est normal de trouver des éponges et des coraux dans ces habitats (Figure 5).

Utilisation de cartographie de fond marin pour la gestion

Les résultats obtenus ont entraîné des améliorations significatives dans différents domaines. Par exemple :

Figure . Certaines caractéristiques morphologiques trouvées sur le fond marin à la hauteur d'Ogeia et Lekeitio: (a) terrasses sous-marines, (b) le lit des rivières, (c) les structures sédimentaires et (d) les restes de déversements de dragages. Ed. AZTI-Tecnalia

- Connaître l'habitat de certaines espèces d'importance commerciale comme le homard.

- Pour la gestion de certaines espèces d'intérêt pour la conservation et leur conservation, connaissant les caractéristiques et la distribution spatiale de leurs habitats les plus appropriés.

- Dans la première phase, il a également été utilisé pour sélectionner l'emplacement le plus approprié lors de l'installation des appareils de production d'énergie des vagues.

- Il peut également être utile de sélectionner des zones marines qui, en raison de leurs caractéristiques écologiques devraient être protégées.

Cette recherche a représenté une avancée scientifique importante dans la cartographie des fonds marins. D'une part, les techniques les plus modernes de dernière génération ont été utilisées et, d'autre part, les données biologiques, géologiques et océanographiques ont été analysées conjointement, ce qui a uni de nombreux domaines de la science marine.

Il est supposé que les connaissances scientifiques sont indispensables pour mettre en œuvre les mesures de gestion appropriées. Les connaissances générées dans cette recherche ont été publiées dans 15 articles scientifiques de divers magazines internationaux et ont posé la base d'autres études scientifiques. En outre, il a un rôle important dans la gestion environnementale et des ressources de la côte basque.

Bibliographie Bibliographie

Figure . Images des habitats de substrat dur gravés avec caméra immergée. Les roches sont couvertes par diverses algues, éponges et autres espèces animales. Ed. AZTI-Tecnalia

Remerciements

Directeurs de thèse, AZTI-Tecnalia et l'équipe qui a collaboré au développement de ce travail.

Département de l'Environnement, de la Planification Territoriale, de l'Agriculture et de la Pêche du Gouvernement Basque.

MESH Atlantic: Programme Transnational Cooperation 2007-2013 de l'European Regional Development Fund.

Députation Forale de Gipuzkoa.

Joxe, Iñigo et Irantzu pour les recommandations de préparation du texte.