IRP – VELITROP

Vulnérabilité des écosystèmes littoraux tropicaux face à l’eutrophisation

Institut de rattachement : INEE

Pays de coopération : Brésil

1.   Introduction

Le milieu littoral est composé d’écosystèmes à fort intérêt scientifique, écologique et économique, sous pression croissante de divers forçages liés au climat ou à l’usage des terres. Dans les pays tropicaux, de très grandes agglomérations continuent de s’étendre le long du littoral, alors que les taux d’épuration d’eaux usées restent en général très faibles. Ces rejets massifs de matière organique et de nutriments impactent la biodiversité, provoquent des modifications drastiques du fonctionnement biogéochimiques et écologique des milieux aquatiques et altèrent les services écosystémiques pour ces sociétés en voie de développement. La perception des enjeux liés à la préservation des océans est des ressources marines est souvent plus fragmentaire dans les sociétés du Sud, les populations urbaines ayant moins conscience de la nature exacte des problèmes et les autorités locales et fédérales ayant affaire à d’autres urgences politiques, économiques et sociales. Tout en continuant à alerter sur la préservation des écosystèmes et la nécessité d’investissements en épuration des eaux, la recherche académique doit aussi s’adapter thématiquement à la réalité qu’est l’eutrophisation, en tant que forçage prépondérant sur les écosystèmes dans l’espace et le temps. Décrire et comprendre les phénomènes en cours au sein des écosystèmes permet de prédire leur évolution à différentes échelles spatiales et temporelles et de hiérarchiser dans le futur des actions prioritaires, dans le but d’optimiser leur efficacité compte tenu du peu de moyens disponibles. Sensibiliser les populations, notamment les jeunes générations, aux enjeux de ce qui reste une pollution encore « invisible » pour beaucoup, revêt aussi une importance stratégique pour le futur de ces sociétés qui tireraient de nombreux bénéfices à davantage se tourner vers la mer.

2.   Missions et thèmes de recherche

L’objectif de l’International Research Program (IRP) VELITROP est de structurer des recherches franco-brésiliennes en écologie et biochimie marine autour de la question de l’eutrophisation des écosystèmes littoraux tropicaux. De par l’ampleur des perturbations et les spécificités climatiques et géomorphologiques de son littoral, des approches conceptuelles et méthodologiques spécifiques au milieu tropical sont nécessaires. Le projet repose sur des compétences complémentaires entre les équipes proposantes brésiliennes et françaises dont plusieurs membres collaborent étroitement depuis une dizaine d’année. Avec sa forte densité de population et sa diversité d’écosystèmes et grâce à l’historique des recherches des partenaires Brésiliens, le littoral de l’Etat de Rio de Janeiro constitue un terrain d’étude privilégié pour aborder les principales questions scientifiques liées à l’eutrophisation. Cependant, des comparaisons sont prévues avec des écosystèmes dans les Etats du Nordeste du Brésil avec des niveaux de contamination différents, notamment dans le Céara. Tout en s’appuyant sur l’historique des conditions environnementales dans les écosystèmes littoraux de la région, les recherches se focaliseront sur des mécanismes clés d’altération des cycles biogéochimiques par l’eutrophisation en milieu littoral tropical :

• Stockage et déstockage de nutriments au sein d’écosystèmes interconnectés et réponse en cascade des communautés des producteurs primaires planctoniques et benthiques et des flux de CO2 et de CH4 ;
• Modification des ressources trophiques de mollusques bivalves filtreurs, utilisés comme biocapteurs de l’eutrophisation ;
• Vulnérabilité des stocks de carbone bleu dans les sols de mangroves passant par une caractérisation fine des sources et de la biodégradabilité de la matière organique ainsi que l’activité microbienne hétérotrophe ;
• Altération du métabolisme de tapis microbiens et impact sur la chimie des carbonates et la biocalcification dans les lagunes hypersalines.

À travers des journées thématiques et sportives mobilisant un large réseaux d’acteurs (écoles, acteurs sociaux dans les favélas, usagers du littoral (pêche et nautisme), unités de conservation, etc.) l’IRP VELITROP a aussi pour vocation de promouvoir les connaissances sur les questions environnementales liées au littoral auprès d’un large public carioca, notamment les jeunes des milieux défavorisés et les usagers du littoral.

L’IRP est structuré autour de trois thèmes de recherches :

1. Propagation de l’eutrophisation à l’interface continent-océan
2. Vulnérabilité du carbone bleu des sols de mangrove
3. Microbiologie, chimie des carbonates et biocalcification dans les lagunes hypersalines

3.   Principaux projets de recherche

VuBleu « Vulnérabilité du carbone bleu des mangroves face à l’eutrophisation » projet LEFE-INSU 2019-2020

Impact de l’eutrophisation sur la capacité des mangroves à stocker le carbone bleu : comprendre et prévenir. Projet financé par la fondation TOTAL, 2020-2022

4.   Les institutions et laboratoires impliqués

En France :

• CNRS
• Muséum National d’Histoire Naturelle
• Sorbonne Université
• Université d’Angers
• Université des Antilles
• L’Université de Lille
• Université du Littoral Côte d’Opale

Au Brésil :

• Universidade Federal Fluminense (UFF)
• Universidade Estadual do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
• Universidade Federal do Ceará (UFC)

Les laboratoires associés sont :

• Biologie des Organismes et Ecosystèmes Aquatiques (BOREA) – FRE 2030
• Laboratoire de Planétologie et Géodynamique (LPG) – UMR 6112
• Laboratoire d’Océanologie et de Géosciences (LOG) – UMR 8187
• Programa de pós-graduação em Geoquímica (UFF)
• Programa de pós-graduação em Biologia Marinha (UFF)
• Departamento de Ocenaografia fisica e meteorologia, faculdade de Oceanografia (UERJ)
• Instituto de Ciências do Mar – Labomar (UFC)