NOS SCIENCES DE GESTION DES RESSOURCES EN ALGUES


Des sciences reconnues mondialement


DESCRIPTION DE LA RESSOURCE


L’Ascophyllum nodosum est une algue brune qui pousse dans la région allant du cercle polaire arctique jusqu’aux côtes nord de l’Amérique du nord et de l’Europe. Elle pousse dans des sites exposés à plusieurs sortes de vagues, sur des substrats stables (Baarsdeth, 1970). D’ailleurs, cette espèce d’algue vivace est prédominante dans la zone intertidale le long de la côte atlantique des provinces des Maritimes, où elle forme de vastes lits. L’Ascophyllum algue est devenu l’algue dont l’exploitation commerciale est la plus importante au Canada. 

Les pousses de cette algue sortent d’un crampon par lequel l’algue s’accroche à son substrat, et se développent pour former une structure complexe de ramifications dichtonomes et latérales. La plante est hermaphrodite (dioïque) et produit des gamètes à partir de structures spécialisées appelées réceptacles. Lorsque la marée monte, la plante flotte grâce à un système de vésicules remplies de gaz sur les branches, formant ainsi un lit flottant. La majorité des nouvelles pousses sortent par croissance végétative de tissus crampons existants qui en forment la base. À mesure que la plante grandit, son crampon se fond dans les crampons des plantes adjacentes pour former des massifs de plantes.

La forte densité des pousses en ramification dans le massif et la répartition des massifs dans le lit de plantes crée un habitat complexe pour les invertébrés et les poissons pendant le cycle des marées. Il s’agit d’un habitat productif : la production annuelle de biomasse végétale varie entre 35 et 45%, selon le degré d’exposition aux vagues (Cousens, 1984).

Dynamique de l’évolution de la population


Depuis 1986, Algues Acadiennes a un programme de recherche et de surveillance de longue durée qui s’occupe d’étudier la dynamique de l’évolution de la population d’Ascophyllum nodosum au Canada atlantique.  Le programme a plus récemment été étendu au Maine, aux États-Unis. Il s’agit d’un programme qui a permis d’optimiser les stratégies de gestion de la ressource dans ces régions et qui continuera de chercher des moyens afin d’améliorer davantage ces stratégies. 

RÉPARTITION DE LA BIOMASSE


Pour bien gérer une ressource marine, quelle qu’elle soit, la première étape est de connaître la répartition de sa biomasse. Au Canada atlantique, Algues Acadiennes a étudié ce paramètre pour l’espèce d’algue Ascophyllum nodosum en utilisant une combinaison de systèmes de détection à distance et de techniques de vérification au sol.

La première mesure consiste à examiner visuellement la côte grâce aux photographies aériennes et de repérer les lits d’Ascophyllum nodosum. Nous parlons de lit pour décrire une unité géographique homogène et continue contenant de l’Ascophyllum nodosum. En règle générale, le lit est bordé par un élément de la géographie (comme une plage de sable). Nous attribuons ensuite un numéro à chaque lit repéré le long de la côte.

Une fois que nous avons repéré tous les lits le long de la côte, les photos aériennes sont numérotées et transférées dans un ordinateur utilisé pour mesurer la surface du lit d’algues à l’aide d’un logiciel spécifique d’analyse d’images.


Après la phase de la photographie aérienne, nous passons à la phase de la vérification au sol. Une équipe d’évaluation se rend sur place à chaque lit repéré dans les photographies aériennes et fait une coupe transversale du lit. Elle prélève plusieurs échantillons le long de cette coupe transversale afin d’obtenir des informations sur la couverture, la densité des plantes, la longueur et la biomasse. Elle note aussi des informations supplémentaires comme la possibilité de récolter l’algue, le type de substrat, l’exposition aux vagues, la largeur du lit, l’inclinaison et tout autre détail concernant le lit. Certains de ces paramètres (comme la largeur et l’inclinaison du lit) servent à calibrer les mesures de surface effectuées à partir de l’ordinateur. 

Une fois que nous avons obtenu les données de la vérification au sol et ajusté les mesures de surface à l’ordinateur, nous combinons tous les paramètres. Nous créons un fichier informatique pour chaque lit, avec toutes les informations biologiques et physiques. Chaque lit constitue désormais une unité de gestion. La compagnie a  3 566 unités de gestion dans les territoires où nous avons un permis d’exploitation.


 

TAUX DE CROISSANCE ET DE PRODUCTION


Les taux de croissance et de production sont des paramètres importants sur la population d’algues, parce qu’ils fournissent des informations sur la croissance et la régénérescence de la ressource. Nous utilisons ensuite ces informations pour fixer des taux d’exploitation appropriés.

Dans notre programme de recherche et de surveillance, nous avons une étude de la croissance qui s’appuie sur des plants marqués. Ces marques nous permettent de surveiller la croissance de plants individuels pendant plusieurs années, dans divers gradients écologiques et dans des lits exploités et non exploités. Une fois que le taux de croissance est établi, nous fixons le taux de production en déterminant la biomasse engendrée par les plantes chaque année.

 

Le taux de croissance annuelle des plantes exploitables (c’est-à-dire mesurant 60 cm ou plus) va de 13 à 20 cm, selon le degré d’exposition à l’eau. Cependant, au cours d’une année, chaque plante produit généralement plusieurs ramifications latérales, qui sont toutes comptabilisées dans la mesure annuelle de la biomasse. Nous estimons que la production annuelle de la biomasse dans les territoires que nous louons varie entre 3,5 et 5,5 kg de matière humide par mètre carré, ce qui représente entre 35 et 55% du total de la biomasse. Ces informations sont conformes aux études antérieures effectuées dans la région (c’est-à-dire au Canada atlantique et au Maine) (Cousens, 1984; Vadas et al. 2004). 
   
Les études expérimentales effectuées au cours des 15 dernières années montrent que la récolte à l’aide de notre râteau coupant conçu sur mesure renforce le taux de croissance des plantes (Ugarte et al., 2006). Ceci est dû au fait que cet outil élimine les vieilles branches de la plante dans le lit flottant, ce qui permet à la lumière de parvenir aux branches étouffées. Dans les zones calmes où l’on n’élimine pas ces vieilles branches dans le lit, les branches qui sont à l’ombre peuvent rester dans des conditions qui inhibent la croissance pendant au moins 10 années.

MORTALITÉ DE LA RÉCOLTE

 
La récolte d’Ascophyllum nodosum est un processus de taille dans lequel seule une portion de la plante (les branches les plus longues, qui forment le lit flottant) est récoltée à l’aide de l’outil de coupe manuelle. Le râteau coupant est affûté tous les jours, afin de garantir que la coupe soit bien nette. En dépit de ces précautions — et pour différentes raisons —, certaines plantes sont arrachées avec leur crampon, ce qui est une cause de mortalité de la récolte. Les Algues Acadiennes surveille attentivement la mortalité de la récolte depuis 1995 et est parvenue à apporter des améliorations importantes.

La mortalité de la récolte est principalement due au mauvais entretien des outils et aux récoltes dans des zones où le substrat est faible ou se détache. La compagnie a par conséquent établi une politique de contrôle stricte concernant l’état des outils servant à la récolte. Elle a mis en place un programme de remplacement hebdomadaire des lames, afin de garantir que les récolteurs aient toujours des râteaux qui sont dans le meilleur état possible. En outre, la compagnie a interrompu les récoltes dans les zones sensibles où le substrat se détachait. Grâce à toutes ces politiques, la proportion moyenne de crampons dans les récoltes, en Nouvelle-Écosse par exemple, est passée de 18% en 1995 à 2,6% en 2009.

En 2004, nous avons effectué une étude d’évaluation de l’impact réel du détachement de ces crampons sur la population d’Ascophyllum nodosum au sud du Nouveau-Brunswick (Ugarte, 2010). Nous avons analysé la structure des massifs récoltés et nous les avons comparés à des massifs non récoltés dans la même zone de récolte. Les résultats montrent que, lorsqu’un râteau arrache un massif, il ne détache que 17,4% de la surface du crampon, de sorte que 36,8% de la biomasse végétale et 80,3% de la densité de pousses restent intactes. L’analyse des plantes rejetées par les tempêtes dans la même zone d’étude montre que l’effet des tempêtes sur la structure des massifs est semblable, même si la proportion de crampons dans la biomasse rejetée peut atteindre jusqu’à 30%. En raison de la quantité importante de biomasse rejetée chaque année par les tempêtes sur les côtes du Nouveau-Brunswick, l’impact de ces tempêtes sur la ressource d’Ascophyllum nodosum est 21 fois plus élevé que celui de la récolte annuelle.

En tenant compte du fait que 50% seulement du total de la ressource est exploitable et que le taux d’exploitation prudent adopté pour cette proportion exploitable varie entre 17 et 25%, nous constatons que le taux potentiel de mortalité dans la population d’Ascophyllum en raison de la récolte varie entre 0,78 et 1,45%. Il s’agit là d’une très faible proportion lorsque nous la comparons à l’effet des événements naturels (comme les tempêtes), qui peuvent causer un taux annuel de mortalité allant jusqu’à 9%.

 

PÉRIODE DE REPRODUCTION


La période pendant laquelle l’Ascophyllum nodosum libère ses gamètes dans la région des Maritimes se situe entre la mi-mai et le début du mois de juin. Pendant cette période, la biomasse affectée à la production d’organes reproducteurs peut atteindre jusqu’à 30% de la masse totale de la plante. La récolte n’interfère pas dans le processus de reproduction, parce qu’elle ne commence qu’après la disparition des structures reproductrices.

 

RECRUTEMENT


Le recrutement d’Ascophyllum nodosum par les zygotes a été caractérisé comme étant un processus hautement stochastique, qui a un taux de réussite relativement faible pour ce qui est de maintenir les populations (Vadas, 1986). Si tel était le cas, la population d’Ascophyllum au sud-ouest de la Nouvelle-Écosse et au Nouveau-Brunswick aurait subi certains effets cumulés avec un taux de mortalité naturelle si élevé. Or, au contraire, nous n’enregistrons aucune perturbation importante de la ressource dans les analyses des photos aériennes faites depuis 1978.

 

Les Algues Acadiennes effectue une étude sur le recrutement d’Ascophyllum dans la baie de Fundy, qui montre que ce recrutement peut se produire chaque année dans cette région du moment que de nouveaux substrats stables sont disponibles. Nous avons des preuves solides de ce fait lorsque nous calculons le total des plants d’algues  qui se sont établis sur toutes les digues construites le long de la côte de la baie de Fundy à diverses périodes.

La forte résistance de cette algue à la mortalité naturelle pourrait indiquer que la reproduction sexuée joue un rôle plus important qu’on ne le pensait dans le processus de recrutement.

IMPACT SUR L’HABITAT


L’écosystème est d’importance cruciale pour les plantes marines et en particulier les grands varechs, lesquels sont reconnus comme étant à la fois une ressource et un habitat (Foster & Barilotti, 1990; Santelices, 1996; Santelices & Ojeda, 1984; Vásquez, 1989). Il n’est donc pas possible d’exploiter ces algues en ne tenant compte que de l’angle de la pérennité de chaque ressource prise isolément. 

L’algue Ascophyllum joue un rôle important dans l’écosystème de la baie de Fundy, parce qu’il fournit un habitat aux proies de certains oiseaux d’eau (Hamilton, 1997). Il est également à noter qu’au moins 22 espèces de poissons (dont sept ont une importance sur le plan commercial) sont associées à l’Ascophyllum pendant une partie de leur cycle de vie (Rangeley, 1994; Rangeley & Kramer, 1998). Il est rare, dans l’industrie de la pêche, que l’on prenne des dispositions pour protéger l’habitat dans lequel évoluent les poissons et que l’on surveille l’impact écologique de l’équipement. Algues Acadiennes est fière d’avoir élaboré une telle approche pour l’exploitation de l’Ascophyllum.

Comme il n’existe pas d’industrie dans laquelle on dispose de toutes les informations biologiques nécessaires pour élaborer un plan de gestion à risque nul, il est recommandé d’adopter une approche précautionneuse. Le but de cette approche est soit de ne susciter aucun changement significatif dans la structure de l’habitat, soit de faire en sorte que l’impact soit de courte durée et reste dans des limites susceptibles de faire l’objet de mesures d’atténuation. Grâce à un effort de collaboration entre Les Algues Acadiennes et les administrations des provinces, du gouvernement fédéral et des états, on a réussi à réaliser cet objectif. On limite l’ampleur, l’amplitude et la durée des changements produits dans l’architecture de l’habitat en utilisant un taux d’exploitation prudent, en fixant une taille minimum pour la coupe, en limitant la proportion de crampons détachés et en utilisant des procédures de gestion propres à chaque zone avec des données de résolution très fine. En outre, il y a des zones d’exclusion et des zones protégées dans lesquelles aucune récolte n’est autorisée, afin de protéger les espèces d’oiseaux d’eau (Ugarte & Sharp, 2001).

BIBLIOGRAPHIE


Baardseth E. (1970), « Synopsis of biological data on knobbed wrack Ascophyllum nodosum »,  Fao Fisheries Synopsis, 38, rév. 1,  41 p.

Cousens R. (1984), « Estimation of annual production by the intertidal brown alga Ascophyllum nodosum (L.) Le jolis », Botanica Marina, 27, p. 217-227.

Foster M. S. & Barilotti D. C. (1990),  « An approach to determining the ecological effects of seaweed harvesting: a summary », Proceedings of the International Seaweed Symposium, 13, p. 15-16.     

Hamilton D. J. (1997), « Community consequences of habitat use and predation by common elders in the intertidal zone of Passamaquoddy Bay », thèse de doctorat, Université de Guelph, 211 p.

Rangeley R. W. (1994), « Habitat selection in juvenile pollock, Pollachious virens: Behavioral Responses to Changing Habitat availability », thèse de doctorat, Université McGill (Montréal), 179 p.

Rangeley R. W. & Kramer D. L. (1998), « Density-dependent antipredator tactics and habitat selection in juvenile Pollock »,  Ecology 79(3), p. 943-952.

Santelices B. (1996), « Seaweed research and utilization in Chile: moving into a new phase », Hydrobiologia, 326/327, p. 1-14.

Santelices B. & Ojeda F. P. (1984), « Effects of canopy removal on the understory algal community structure of coastal forest of Macrocystis pyrifera from Southern South America », Marine Ecology Progress Series, 14, p. 165-173. 

Sharp G. J. (1986), « Ascophyllum nodosum and its harvesting in Eastern Canada », dans Case studies of seven commercial seaweed resources, rapport technique de la FAO, 281, p. 3-46.

Ugarte R. & Sharp G. J. (2001),« A new approach to seaweed management in Eastern Canada: The case of Ascophyllum nodosum », Cahiers de biologie marine, 42, p. 63-70.

Ugarte R., Sharp G. J., Moore B. (2006), « Changes in the brown seaweed Ascophyllum nodosum (L.) Le Jol. plant morphology and biomass produced by cutter rake harvests in southern New Brunswick, Canada », Journal of Applied Phycology, 18, p. 351-359.

Ugarte, R. (2010), « An evaluation of the mortality of the brown seaweed Ascophyllum nodosum (L.) Le Jol. produced by cutter rake harvests in southern New Brunswick, Canada », Journal of Applied Phycology, DOI : 10.1007/s10811-010-9574-y.

Vásquez J. A. (1989), « Estructura y organizaciόn de huirales de Lessonia trabeculata », thèse de doctorat, Faculté de sciences de l’Université du Chili, 261 p.

Vadas L. V., Wesley A., Wright, S. L., Miller (1986), « Recruitment of Ascophyllum nodosum: wave action as source of mortality », Marine Ecology Progress Series, 61, p. 263-272.

Vadas R. L., Wright W. A. , Beal B. F. (2004), « Biomass and Productivity of Intertidal Rockweeds (Ascophyllum nodosum Le Jolis) in Cobscook Bay – Ecosystem Modeling in Cobscook Bay, Maine: A Boreal, Macrotidal Estuary », Northeastern Naturalist, 11(numéro spécial 2), p. 123–142.

RECHERCHE


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