Des loutres anti-pollution

• 2014/numéro 12 - Juin 2012 :

Loutres de mer et bilan carbone

Zostère ou "herbe à anguilles" (Zostera marina) (cliché Menchi/Creative commons).

Pour croître, ces plantes chlorophylliennes ont besoin de lumière et l'accès à cette ressource d'énergie peut parfois être limité du fait du développement d'algues à la surface de leurs feuilles. La quantité de ces épiphytes indésirables est le généralement limitée par l'action de petits animaux brouteurs; c'est le cas d'un mollusque très courant dans les herbiers à zostères, la limace de mer Phyllaplysia taylori et d'un crustacé qui affectionne le même milieu, l'isopode Idotea resecata.

Dans certaines circonstances les algues épiphytes peuvent se mettre à proliférer - dès lors au détriment des zostères qui périclitent - en particulier quand des nutriments, de l'azote par exemple et/ou du phosphore, sont présents en abondance dans le milieu aquatique. Ainsi, lorsque les eaux d'une rivière et donc de son estuaire sont polluées par des nitrates, on pourrait s'attendre à ce que les herbiers à zostère soient menacés.

Crabe Cancer (ou Romaleon) antennarius (cliché James Wanatabe/source Seanet).

Quand ils se sont mis à étudier le marais d'Elkhorn Slough en Californie centrale, où la rivière Salinas rejoint l'océan, le chercheur états-unien Brent Hugues (Université de Californie à Santa Cruz) et ses collaborateurs, s'attendaient à y trouver des herbiers très dégradés. En effet, le bassin que draine la rivière Salinas est une région où s'est développée une agriculture intensive qui utilise de grandes quantités d'engrais de synthèse. Selon les estimations des chercheurs, plus de 400 kilogrammes d'azote sont répandus chaque année sur chaque hectare cultivé. Évidemment, une partie importante de cet azote est emportée par les eaux de ruissellement ce qui in fine met à disposition des organismes de l'estuaire une énorme quantité de nutriments. Et pourtant les zostères d'Elkhorn Slough semblent très bien se porter. En remontant dans le temps les chercheurs ont constaté que cela n'a pas toujours été le cas.

Loutre marine qui mange un crabe à Elkhorn Slough (cliché Ron Eby, source University of California/Santa Cruz).

La loutre de mer (Enhydra ludris) est souvent citée comme exemple d'espèce "clé de voûte" (voir dans Espèces n°12 de Juin 2014, "Loutres de mer et bilan carbone"). Le long des côtes du Pacifique Nord, ce petit mammifère marin, en se nourrissant essentiellement d'oursins, limite l'impact de ces herbivores sur les algues géantes qui constituent le kelp. Quand, en raison de la chasse intensive qu'elles ont subie, les loutres ont disparu de certaines zones, le kelp a laissé place à des rochers dénudés où ne survivaient essentiellement que des oursins. Lorsque les loutres sont revenues, le kelp a pu à nouveau se développer et fournir un abri pour pléthore d'espèces animales.

Dans la même région du monde, les loutres de mer sont également présentes dans d'autres écosystèmes côtiers tels que les prairies de zostères que l'on trouve notamment dans certains estuaires. Le substrat peu profond est alors occupé non par des algues géantes mais par d'originales plantes à fleur, appartenant notamment au genre Zostera et qui se développent sur une hauteur beaucoup plus modeste que le kelp. Ces prairies sous marines (dont les "herbiers à posidonie" sont l'équivalent méditerranéen) hébergent également un grand nombre d'espèces animales, raison pour laquelle les zostères sont localement connues sous le nom d'"herbes à anguilles" (eelgrass en anglais).

L'isopode Idotea resecata (cliché L. Schroeder).

La limace de mer Phyllaplysia taylori (cliché Brent Hughes, source University of California/Santa Cruz).

Ainsi, si l'apport massif de nutriments favorise bien la multiplication et la croissance des algues épiphytes, celles-ci sont dévorées au fur et à mesure par des populations très importantes de brouteurs.

La disparition de la loutre marine a donc, par effet de cascade, des conséquences catastrophiques aussi bien dans les herbiers à zostères que dans le kelp. Dans le cas des herbiers à zostères, le processus est plus complexe puisqu'il s'observe sur quatre niveaux trophiques (loutres/crabes/mollusques et isopodes/algues épiphytes) au lieu de trois (loutres/oursins/algues géantes) dans le cas du kelp.

Nous avons vu que la loutre, espèce clé de voûte dans le kelp, jouait un rôle positif dans les flux de carbone (voir Espèces n°12 de Juin 2014, "Loutres de mer et bilan carbone" ). Les travaux de Brent Hugues et ses collaborateurs nous montrent qu'elle est également clé de voûte dans les herbiers à zostère et que, de plus, elle y pallie certains effets dramatiques de la pollution aux nitrates.

Dans les années 1960 à 1984, alors que des quantités d'azote moindres qu'à l'heure actuelle mais déjà conséquentes étaient déversées dans les champs et parvenaient dans les eaux de l'estuaire, les herbiers à zostère étaient très affectés. Puis leur situation s'est améliorée alors que, paradoxalement, les quantités de polluants ne cessaient d'augmenter. Que s'est-il alors passé ? Brent Hugues et ses collaborateurs ont montré qu'entre temps c'est l'arrivée d'une nouvelle venue, la loutre marine, qui avait changé la donne. D'ailleurs, depuis le retour de l'élégant mustélidé, la surface de prairies à zostères a été multipliée par six.

Si dans les zones à kelp de l'Alaska, la loutre est connue pour se nourrir en grande partie d'oursins, dans l'estuaire d'Elkhorn Slough ses proies de prédilection sont plutôt des crabes, appartenant notamment au genre Cancer. Or, ces crabes sont eux aussi des prédateurs, qui se nourrissent de petits mollusques et crustacés comme la limace de mer Phyllaplysia taylori ou l'isopode Idotea resecata. En supprimant une grande partie des crabes, les loutres favorisent les proies de ces derniers et donc les mangeurs d'algues.

• Hughes B.B., Eby R., van Dyke E., Tinker M.T., Marks C.I., Johnson K.S. & Wasson K., 2013 - "Recovery of a top predator mediates negative eutrophic effects on seagrass", Proceedings of the National Academy of the Sciences of the USA, 110 (38), 15313-15318 (doi:10.1073/pnas.1302805110).

Pour tout savoir sur Elkhorn Slough :

http://www.elkhornslough.org/index.html

Pour suivre des loutres de mer d'Elkhorn Slough sur webcam :

http://www.elkhornslough.org/ottercam/

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