Functioning of Arctic and sub-Arctic shallow benthic ecosystems in highly-stratified coastal systems

Fonctionnement des écosystèmes benthiques peu profonds Arctiques et sub-Arctiques en système côtier hautement stratifié Face au changement climatique, les systèmes côtiers Arctiques et sub-Arctiques subissent l’une des plus fortes augmentions de stratification à l’échelle de la planète en raison d’un réchauffement et/ou une dessalure des eaux de surface. Cependant les conséquences ultérieures de ces changements environnementaux sur le fonctionnement des écosystèmes benthiques côtiers restent encore peu comprises à ce jour. Cette thèse vise ainsi à mieux comprendre comment les futures augmentations de stratification dans ces écosystèmes pourraient influencer leur fonctionnement en terme de qualité des sources de matière organique, d’intensité du couplage pélagique-benthique ainsi que de structure des réseaux trophiques benthiques. Deux systèmes côtiers subissant de fortes variations saisonnières de température et de salinité des eaux de surface ont été étudiés : un fjord haut-arctique (Young Sound, NE Groenland) caractérisé par une forte stratification haline et un archipel sub-Arctique (Saint-Pierre-et-Miquelon, plateau continental de Terre- Neuve) exposé à une forte stratification thermique. La première partie de la thèse montre qu’une forte stratification réduit la qualité des sources de matière organique pélagique et l’intensité des transferts de matière organique des eaux de surface vers le compartiment benthique. En revanche, aucun impact n’a été observé sur la qualité des sources de matières organiques benthiques. La deuxième partie de la thèse montre que la stratification n’affecte pas les réseaux trophiques benthiques en raison de la forte plasticité trophique des consommateurs primaires et des niveaux élevés d’omnivorie au sein de la communauté. En outre, la production primaire benthique en zone côtière pourrait potentiellement fournir une source de matière organique alternative à la production primaire pélagique vers les consommateurs primaires en condition de forte stratification. A travers ces résultats, nous proposons plusieurs schémas conceptuels décrivant les possibles évolutions de ces écosystèmes dans le contexte du changement climatique et nous montrons l’importance de considérer la singularité propre à chaque écosystème côtier ainsi que leur variation spatiale à petite échelle.