Impacts acoustiques du trafic maritime sur les moules et pectinidae du Golfe du Saint-Laurent – AUDITIF

Auditif propose toute une série de nouvelles approches pour estimer l'impact de la pollution sonore dans des environnements anthropiques contrastés sur les bivalves filtreurs dont le rôle fonctionnel dans les écosystèmes côtiers est essentiel et pour les espèces modèles étudiées (la moule bleue et le pétoncle géant) dont l'intérêt économique est évident.

Parmi les méthodes et outils originaux, peuvent être listés :

- l'utilisation de la métabolomique et de la RMN Solide pour estimer l'état de santé des larves de moule bleue ;

- les méthodes d'expérimentations d'exposition des larves et adultes aux émissions sonores au laboratoire (mésocosmes Larvosonic) ou in situ ;
- les méthodes d'analyse des coquilles larvaires par technologie RAMAN ;

- les méthodes d'analyse du trafic maritime et d'estimation des zones d'impact sur la base des données de Marine trafic et de couplage à celles d'acoustique passive ;

- la production de cartes de vulnérabilité des populations de pétoncle géant par le croisement de données issues de l'atlas de pèche et océan (https://soundscape-atlas.uqar.ca/) et de celles des fermetures valvaires de juvéniles et adultes ;

- l'utilisation d'un modèle techno-économique pour quantifier la valeur d'une stimulation du captage de 10% du naissain pour la viabilité d'une entreprise mytilicole ;

- les résidences d'artistes dans les laboratoires et lors de campagne de terrain qui via des restitutions arts et sciences permettent de sensibiliser les acteurs locaux et les jeunes.

Ces outils innovants pour la gestion des ressources marines pourront être transposés sur d'autres espèces et d'autres sites.

Dans le port modèle de Saint-Pierre-et-Miquelon (SPM, France), AUDITIF a permis de mesurer ces impacts par une quantification du trafic maritime, des conditions environnementales, trophiques et écotoxicologiques selon des paysages acoustiques sous-marins diversement anthropisés et de les lier aux performances des différents stades ontogéniques des pétoncles et des moules. En parallèle, des approches expérimentales fines menées à la Station aquicole de Point-au-Père (Québec) dans les mésocosmes Larvosonic ont validé les résultats de terrain en utilisant des méthodes de métabolomique et pour la première fois de RMN solide sur des stades larvaires.

Les principaux résultats associés au projet AUDITIF confirment le poids de l’anthropophonie dans le contrôle de la dynamique des populations des espèces étudiées et d’interactions complexes avec la pollution chimique issue du trafic maritime. AUDITIF propose des niveaux seuils au-delà desquels la pollution sonore perturbe fortement les premières phases de vies des bivalves et les comportements des juvéniles et adultes. AUDITIF souligne aussi que les réponses des espèces aux expositions sonores sont spéci-spécifiques, seuil- et pontes-dépendantes : neutres, stimulantes ou inhibantes. Sur l’exemple de la moule bleue et d’une stimulation de captage de 10%, un modèle techno-économique révèle un gain d’un an de retour sur investissement pour une entreprise mytilicole de SPM. AUDITIF a produit des cartes de vulnérabilité des populations du pétoncle géant à l’échelle du Golfe du St-Laurent qui révèlent des zones à surveiller près des îles de la Madeleine et des grands ports commerciaux. A cet égard, les travaux des géographes couplés au données acoustiques de terrain révèlent que la navigation récréative est une source majeure de pollution sonore, actuellement oubliée des bases de données du trafic maritime. Comme le révèle l’analyse du cadre réglementaire de la pollution sonore, la plupart des réglementations restent non contraignantes ou ont une portée territoriale limitée, excluant les activités liées à la défense ou à la sécurité nationale, ce qui soulève des questions quant à leur applicabilité.

En conclusion, AUDITIF, projet pilote développé en domaine subarctique, fournit une véritable boite à outil pour les recherches portant sur la pollution sonore des zones côtières mondiales et soulève des perspectives de recherches visant à une meilleure gestion des impacts associés au trafic maritime.

Le volet réglementaire d'Auditif sur les pollution sonores a permis de mettre au jour l'absence d'une réglementation contraignante, une portée territoriale limitée, excluant les activités liées à la défense ou à la sécurité nationale, ce qui soulève des questions quant à son applicabilité ;

Les articles scientifiques incluant une vraie réflexion sur le déficit de connaissance des impacts de l'anthropophonie sur les mollusques bivalves et gastéropodes (cf. Solé et al. 2023) permettent de définir des niveaux seuils qui pourront être intégrés très facilement dans de futures réglementations.

Pour la première fois et sur la base des travaux réalisés, Auditif propose que le seuil maximum de 140 dB re 1mPa².s soit adopté dans un futur cadre réglementaire visant à protéger les invertébrés marins benthiques des zones côtières de la pollution sonore générée par les activités humaines ;

Auditif démontre que les impacts des sons de cargo sur les jeunes stades de développement des bivalves, quand ils sont observés, ne sont pas toujours négatifs mais peuvent, selon l'espèce, le niveau sonore et les autres polluants chimiques, accélérer la cinétique de métamorphose et favoriser la phase de captage de naissain sur collecteurs (mytiliculture) ;

Les travaux des géographes d'Auditif couplés aux données acoustiques de terrain révèlent que la navigation récréative est une source majeure de pollution sonore, actuellement oubliée des bases de données du trafic maritime ;

Nous avons souhaité poursuivre nos recherches aux impacts du trafic maritimes sur les espèces d'intérêt commercial sédentaires et de les élargir aux espèces vagiles (bulots, crabes commun, homard...) dans le cadre du projet Auditif 2 financé uniquement au Québec par le CRSNG Alliance supporté par Pêches et Océans Canada et le RAQ. Ces recherches impliquent notamment des approches de tracking des invertébrés et d'analyses numériques sur les trajectoires enregistrées.

Depuis 2023, nous somme dans la phase de valorisation de nos résultats par des articles publiés, soumis ou en préparation, principalement dans le cadre des MSc soutenues et des Doctorats en phase finale de rédaction:

Publications parues ou acceptées:

Cervello et al. (2023). Impact of human made-noise (pile driving, drilling and vessels sounds) on model species involved in the development of marine biofilms. Frontiers in Marine Science. 10: 1111505. DOI: 10.3389/fmars.2023.1111505

Barrat et al. (2023). Trace elements in bivalve shells: how “vital effects” can bias environmental studies. Chemical geology 190: 106106. DOI: 10.1016/j.chemgeo.2023.121695

Guillot A., Barrat J.-A., Olivier F., Tremblay R., Saint-Louis R., Rouget M.-L. et Ben Salem D., 2024. – “Trace element variations in mussels’ shells from continent to sea: the St. Lawrence system, Canada”. Marine Pollution Bulletin. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2024.116034

Uboldi et al., sous presse. Daily and seasonal spatial behaviour of waved whelk Buccinum undatum: implications for fishery management and restoration. Canadian Journal of Zoology

Publications under review:

Veillard et al. soumis 15 août 2024. Molecular evidence of shipping noise impact on the blue mussel, a key species for the sustainability of coastal marine environments.”. Marine Ecology Progress Series

Byrro-Gautier et al. soumis le 10 juillet 2024. Should I stay, or should I go: anthropogenic noises induce changes in seasonal patterns of early recruitment of subarctic invertebrates. Ecological Applications

Publications à soumettre avant la fin de l'année:

Veillard et al. à soumettre octobre 2024. Shipping noise impacts the metabolome of post-larval mussels. Journal of Experimental Biology

Veillard et al. à soumettre octobre 2024. Influence of chemical pollution representative of an industrial port on the embryonic success of the blue mussel M. edulis: A metabolomic approach. Canadian Journal of Zoology

Byrro-Gautier et al. à soumettre octobre 2024. Where to settle? In-situ Mytilus edulis settlement in changing soundscapes. Canadian Journal of Zoology

Blanchet et al. à soumettre octobre 2024. Shell of juvenile mussels need sound for their development. PNAS

Uboldi à soumettre novembre 2024. Assessing the impact of shipping noise on Buccinum undatum (Gasteropoda) behavior and habitat usage through acoustic telemetry and accelerometry”. Movement Ecology


En outre 34 communications (orales ou posters) ont été données dans des colloques et workshops nationaux ou internationaux

Le projet Auditif vise à comprendre et estimer les impacts écologiques et socio-économiques des pollutions sonore et chimique associée au trafic maritime sur la vie marine benthique, et à développer des outils de gestion et de surveillance. La "Convention sur la conservation des espèces migratrices" a identifié l’anthropophonie (bruits générés par les activités humaines) comme une menace potentielle pour la vie marine, qui pourrait être amplifiée si elle est combinée à d'autres stress liés au transport maritime, tels les polluants (pétrole, antifouling, zinc et cuivre associés aux anodes). Auditif se concentrera sur deux bivalves de valeur écologique et socio-économique essentielle ayant un cycle de vie complexe, comprenant un stade larvaire pélagique dispersif, la moule bleue et le pétoncle géant. Les niveaux de trafic seront évalués dans deux ports modèles, ceux de Saint-Pierre et Miquelon (SPM, France) et de Sept-Iles (SI, Québec). Les impacts seront étudiés in situ et en conditions expérimentales sur différents stades de développement.
Auditif sera réalisé en 5 volets, chacun comprenant des objectifs / tâches spécifiques.
Le WP1 permettra 1) de caractériser le trafic maritime depuis les 3 dernières décennies sur les deux ports modèles, 2) d’identifier les contraintes acoustiques et les cocktails de contaminants à inclure dans l’approche multistress, et 3) de définir les futurs scénarios basés sur le développement de nouvelles routes de navigation, le marché économique et le développement juridique.
Le WP2 sera réalisé in situ à SPM. Il 1) caractérisera l’environnement (conditions physiques et niveaux de polluants) et les populations de bivalves (génomique) dans deux zones contrastées (sites impactés et non impactés), 2) évaluera l’effet du bruit des navires sur ces populations selon les conditions trophiques et physiques et des niveaux de compétition avec l’holoplancton, 3) validera in situ l’impact du bruit des navires sur le comportement et la croissance des adultes, 4) produire des scénarios de viabilité pour l’aquaculture des coquilles Saint-Jacques en fonction des contraintes de temps et d’environnement, 5) analysera le droit maritime local et l’intégration des impacts acoustiques dans ce droit.
Le WP3 produira les données sur les interactions multi-stress en expérimental pour valider les données obtenues dans le WP2 dans le contexte des niveaux de perturbation, tels que déterminés dans le WP1. Les objectifs spécifiques seront d’étudier l’effet du bruit des navires, des cocktails de contaminants et de leur interaction pour les larves et adultes et bivalves aux niveaux génomique, biochimique, physiologique et comportemental. Le WP4 aura pour objectif 1) de produire des cartes de vulnérabilité des populations de bivalves à l’échelle du site en extrapolant au GSL, 2) de transposer les données dans des modèles individu-centrés (comportement et croissance), 3) de proposer des outils de gestion permettant de limiter l’impact et d’optimiser l’aquaculture et les pêcheries des bivalves exploités.
Le WP5 est axé sur la communication avec les médias et vers le public à travers 1) des résidences d’artistes pendant les missions de terrain, 2) des présentations de productions d’artistes lors de concerts et expositions en France et au Québec et 3) la conception et la maintenance d’un site Web dédié à ce projet et au consortium.
Grâce à des outils très innovants (RMN solide, mésocosmes Larvosonic, capteurs de mouvement équipant les bivalves…), Auditif améliorera la connaissance des impacts potentiels conjugués des sons et des polluants générés par le trafic maritime sur 1) les bivalves de valeur commerciale, qui contribuent à la préservation de l'intégrité biologique côtière et 2) sur les populations côtières humaines qui utilisent ces ressources pour leur développement économique. Ainsi, Auditif proposera des outils innovants pour la gestion des ressources marines pouvant être transposées sur d'autres espèces et d'autres sites.