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Sargassum muticum

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Sargassum muticum

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Sargassum muticum plus communément dénommée Sargasse japonaise est une espèce d'algues brunes, épilithe de la famille des Sargassaceae, endémique du Japon, mais qui a été récemment introduite dans une grande partie du monde, dont sur les côtes françaises où elle s'étend depuis les années 1980[1], contribuant à ce que certains dénomme biodiversité négative ou « pollution biologique »[2].

Aire de répartition, invasivité, impacts

Cette espèce fut introduite en Californie en 1940, puis sur la côte atlantique française vers 1960 pour l'opération « RESUR » (opération Résurrection) ; Par suite de la forte mortalité de l'huître portugaise, Crassostrea angulata, partout en Europe, les ostréiculteurs avaient décidé de cultiver une huitre japonaise Crassostrea gigas, l'espèce même qui avait causé l'extinction de l'huitre portugaise. Il s'ensuivit de multiples introductions d'espèces dont cette Sargasse japonaise.

Cette espèce fait preuve de grandes facultés de régénération[3] et d'adaptation (en France elle a colonisé le finistère jusqu'à la Belgique et en mer Baltique[4] en quelques décennies, tout en s'installant dès les années 1980[5] en Méditerranée[6], jusque dans l'étang de Thau[7],[8]), d'une bonne capacité de profifération et de colonisation de nouveaux milieux, au détriment des espèces autochtones[9],[10]. Elle est aujourd'hui considérée en expansion et comme très invasive dans de nombreux pays[11], que ce soit en Mer Méditerranée, en Atlantique, puis en Manche ou en Mer du Nord. Ses effets écosystémiques (directs et indirects et à court et long terme[12]) sur les communautés subtidales et benthiques, notamment dans les mares[13] et plus généralement sur la biodiversité[14]) sont encore incomplètement évalués, notamment car son extension ne semble pas terminée. La présence de tapis denses de cette espèce modifie considérablement certains environnements subaquatiques. On a ainsi montré au sud-ouest des Pays-Bas où l'espèce a été détectée vers 1985 (à Grevelingen puis dans une partie de l'estuaire de l'Escaut) que là où le tapis de plante est dense et dans une eau peu renouvelée (ex : Lac salé de Grevelingen où S. muticum formait une canopée persistante, dense et étendue couvrant 100 % du fond (4 442,5 ± 525,6 grammes en poids humide par m2, 640,3 ± 75,8 g en poids sec m−2) l'espèce a un effet sur la pénétration de la lumière (97 % du rayonnement solaire intercepté à 10 cm dans ce cas) avec une élévation de la température de l'eau en surface (+2,7 °C dans le même cas)[15].

Habitat

Substrats rocheux et cuvettes de l'estran et de la bande médiolittorale[16].

Description

Son thalle fixé au substrat rocheux par un disque d'où se ramifient plusieurs frondes cylindriques peut atteindre 1 m de long. Il est de couleur brun à jaunâtre. Les frondes sont très ramifiées et portent de nombreuses lames foliacées (phylloïdes (de)), plus ou moins développées ainsi que des vésicules aérifères (aérocystes à pédoncules).

« Les ramifications sont plus longues à la base du thalle »[16].
« Les conceptacles sont groupés sur des réceptacles cylindriques »[16].

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    Bordure d'une « canopée » de sargasses (propice à un réchauffement local de l'eau à marée basse[15]) .

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    Vue d'une fronde et de ses flotteurs (aérocystes à pédoncules).

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    Extrémité d'une fronde de sargasse.

Biologie, cycle de vie

Des individus diploïdes (sporophytes) produisent des gamètes[16] ; En 1974, Jensen a supposé que le gamétophyte est très réduit et se développe sur le sporophyte[16].

Le cycle de l'espèce est digénétique et haplodiplontique[16]

Les conceptacles sont unisexués, mais les réceptacles sont bisexués selon Coppejans (1995)[16].

Recherche

Cette espèce présente une rusticité qui intéresse l'industrie biotechnologique et de la chimie verte, ce pourquoi elle a fait ou fait encore l'objet de travaux de recherche, in situ et en laboratoire, dont par exemple à propos de sa capacité à biosynthétiser ou contribuer à la synthèse de nanoparticules d'intérêt[17],[18], à épurer l'eau de certaines molécules[19] ou absorber le nickel[20], ou encore le chrome hexavalent[21] ou le cadmium (deux métaux très toxiques)[22],[23],[24].

Certaines études ont également recherché la microfaune[25] ou les communautés qui vivent dans les frondes de cette espèce, (qui ne se sont pas montrées très spécifiques)[26].

Bazes et al (2009) se sont aussi intéressés aux molécules antibiotiques et naturellement antifooling sécrétées par la plante dans le milieu ou dans son mucilage protecteur, molécules qui se sont montrées potentiellement intéressantes pour la production d'antifooling moins écotoxiques[27],[28] et d'autres chercheurs se sont intéressés aux changements saisonniers de sa composition biochimique[29]

D'autres évaluent sa biomasse[30], sa résistance aux courants et aux turbulences[31], ou aux vagues[32], sa phénologie[33], ses limites écologiques[34] (en termes de température ou de faible salinité notamment[35]) ou recherchent des moyens d'éventuels contrôler la prolifération de l'espèce[36].

On étudie aussi la capacité d'espèces proches (il en existe plusieurs devant le littoral brésilien, qui présentent des caractéristiques proches ) à également éventuellement devenir invasives[37]

Notes et références

  1. ↑ Belsher T & Pommellec S (1988) de l'algue d'origine japonaise Sargassum muticum (Yendo) Fensholt, sur les côtes françaises, de 1983 à 1987. Cahiers de Biologie marine, 29(2), 221-231
  2. ↑ Rueness J (1989) Sargassum muticum and other introduced Japanese macroalgae: biological pollution of European coasts. Marine Pollution Bulletin, 20(4), 173-176.
  3. ↑ Fletcher R.L, & Fletcher S.M (1975) Studies on the recently introduced brown alga Sargassum muticum (Yendo) Fensholt. II. Regenerative ability. Botanica Marina, 18(3), 157-162 (résumé)
  4. ↑ Stæhr, P. A., Pedersen, M. F., Thomsen, M. S., Wernberg, T., & Krause-Jensen, D. (2000). Invasion of Sargassum muticum in Limfjorden (Denmark) and its possible impact on the indigenous macroalgal community. Marine Ecology Progress Series, 207, 79-88.
  5. ↑ Knoepffler-Peguy M, Belsher T, Boudouresque C.F & Lauret M (1985). Sargassum muticum begin to invade the Mediterranean. Aquatic Botany, 23(3), 291-295.
  6. ↑ voir carte p. 173 in Rueness J (1989) Sargassum muticum and other introduced Japanese macroalgae: biological pollution of European coasts. Marine Pollution Bulletin, 20(4), 173-176
  7. ↑ Gerbal, M., Maiz, N. B., & Boudouresque, C. F. (1985). Les peuplements à Sargassum muticum de l'Étang de Thau: données préliminaires sur la flore algale. Actes Cong. Nat. Soc. Sav, 110, 241-254.
  8. ↑ Belsher, T., Boudouresque, C. F., Lauret, M., & Riouall, R. (1985). L'envahissement de l'Etang de Thau (France) par la grande Phaeophyceae Sargassum muticum. Rapp Comm int Mer Médit, 29, 33-36.
  9. ↑ Den Hartog, C. (1997). Is Sargassum muticum a threat to eelgrass beds ?. Aquatic Botany, 58(1), 37-41 (résumé).
  10. ↑ Deysher, L., & Norton, T. A. (1981). Dispersal and colonization in Sargassum muticum (Yendo) Fensholt. Journal of experimental marine biology and ecology, 56(2), 179-195 (résumé).
  11. ↑ Norton T A (1976) Why is Sargassum muticum so invasive. British Phycological Journal, 11, 197-198.
  12. ↑ Sanchez I, Fernández C & Arrontes J (2005) Long‐term changes in the structure of intertidal assemblages after invasion by Sargassum muticum (Phaeophyta)1. Journal of Phycology, 41(5), 942-949.
  13. ↑ Viejo, R. M. (1997). The effects of colonization by Sargassum muticum on tidepool macroalgal assemblages. Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom, 77(02), 325-340 (résumé).
  14. ↑ Britton-Simmons K.H (2004) Direct and indirect effects of the introduced alga Sargassum muticum on benthic, subtidal communities of Washington State, USA. Marine Ecology Progress Series, 277, 61-78.
  15. ↑ a et b Critchley, A. T., De Visscher, P. R. M., & Nienhuis, P. H. (1990). Canopy characteristics of the brown alga Sargassum muticum (Fucales, Phaeophyta) in Lake Grevelingen, southwest Netherlands. Hydrobiologia, 204(1), 211-217.
  16. ↑ a b c d e f et g Fiche sargassum-muticum, USTL
  17. ↑ Azizi S, Ahmad M.B, Namvar F & Mohamad R (2014). Green biosynthesis and characterization of zinc oxide nanoparticles using brown marine macroalga Sargassum muticum aqueous extract. Materials Letters, 116, 275-277.
  18. ↑ Mahdavi, M., Namvar, F., Ahmad, M. B., & Mohamad, R. (2013). Green biosynthesis and characterization of magnetic iron oxide (Fe3O4) nanoparticles using seaweed (Sargassum muticum) aqueous extract. Molecules, 18(5), 5954-5964.
  19. ↑ Rubin, E., Rodriguez, P., Herrero, R., Cremades, J., Barbara, I., de Vicente, S., & Manuel, E. (2005). Removal of methylene blue from aqueous solutions using as biosorbent Sargassum muticum: an invasive macroalga in Europe. Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 80(3), 291-298.
  20. ↑ Bermúdez Y.G, Rico I.L.R, Bermúdez O.G & Guibal E (2011) Nickel biosorption using Gracilaria caudata and Sargassum muticum. Chemical Engineering Journal, 166(1), 122-131 (résumé).
  21. ↑ Bermúdez, Y. G., Rico, I. L. R., Guibal, E., de Hoces, M. C., & Martín-Lara, M. Á. (2012). Biosorption of hexavalent chromium from aqueous solution by Sargassum muticum brown alga. Application of statistical design for process optimization. Chemical Engineering Journal, 183, 68-76.
  22. ↑ Lodeiro, P., Cordero, B., Grille, Z., Herrero, R., & Sastre de Vicente, M. E. (2004). Physicochemical studies of cadmium (II) biosorption by the invasive alga in Europe, Sargassum muticum. Biotechnology and bioengineering, 88(2), 237-247
  23. ↑ Lodeiro, P., Herrero, R., & de Vicente, M. S. (2006). The use of protonated Sargassum muticum as biosorbent for cadmium removal in a fixed-bed column. Journal of hazardous materials, 137(1), 244-253.
  24. ↑ Lodeiro, P., Herrero, R., & De Vicente, M. S. (2006). Batch desorption studies and multiple sorption–regeneration cycles in a fixed-bed column for Cd (II) elimination by protonated Sargassum muticum. Journal of hazardous materials, 137(3), 1649-1655 (résumé).
  25. ↑ Norton, T. A., & Benson, M. R. (1983). Ecological interactions between the brown seaweed Sargassum muticum and its associated fauna. Marine Biology, 75(2-3), 169-177.
  26. ↑ Viejo, R. M. (1999). Mobile epifauna inhabiting the invasive Sargassum muticum and two local seaweeds in northern Spain. Aquatic botany, 64(2), 131-149 (résumé).
  27. ↑ Plouguerné, E., Ioannou, E., Georgantea, P., Vagias, C., Roussis, V., Hellio, C., ... & Stiger-Pouvreau, V. (2010) Anti-microfouling activity of lipidic metabolites from the invasive brown alga Sargassum muticum (Yendo) Fensholt. Marine Biotechnology, 12(1), 52-61.
  28. ↑ Bazes, A., Silkina, A., Douzenel, P., Faÿ, F., Kervarec, N., Morin, D., ... & Bourgougnon, N. (2009). Investigation of the antifouling constituents from the brown alga Sargassum muticum (Yendo) Fensholt. Journal of Applied Phycology, 21(4), 395-403
  29. ↑ .Gorham, J., & Lewey, S. A. (1984). Seasonal changes in the chemical composition of Sargassum muticum. Marine biology, 80(1), 103-107 (résumé).
  30. ↑ ex :Pedersen, M. F., Stæhr, P. A., Wernberg, T., & Thomsen, M. S. (2005). Biomass dynamics of exotic Sargassum muticum and native Halidrys siliquosa in Limfjorden, Denmark—implications of species replacements on turnover rates. Aquatic Botany, 83(1), 31-47.
  31. ↑ Norton T.A (1983) The resistance to dislodgement of Sargassum muticum germlings under defined hydrodynamic conditions. Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom, 63(01), 181-193 (résumé).
  32. ↑ Andrew N & Viejo R (1998) Effects of wave exposure and intraspecific density on the growth and survivorship of Sargassum muticum (Sargassaceae: Phaeophyta). European Journal of Phycology, 33(3), 251-258.
  33. ↑ Wernberg T, Thomsen M.S, Stæhr P.A & Pedersen M.F (2001) Comparative phenology of Sargassum muticum and Halidrys siliquosa (Phaeophyceae: Fucales) in Limfjorden, Denmark. Botanica Marina, 44(1), 31-39.
  34. ↑ Andrew N.L & Viejo R.M (1998) 'limits to the invasion of Sargassum muticum in northern Spain. Aquatic Botany, 60(3), 251-263.
  35. ↑ Steen, H. (2004). Effects of reduced salinity on reproduction and germling development in Sargassum muticum (Phaeophyceae, Fucales). European Journal of Phycology, 39(3), 293-299.
  36. ↑ Critchley, A. T., Farnham, W. F., & Morrell, S. L. (1986). An account of the attempted control of an introduced marine alga, Sargassum muticum, in southern England. Biological Conservation, 35(4), 313-332.
  37. ↑ Paula, E. D., & Eston, V. R. (1987). Are there other Sargassum species potentially as invasive as S. muticum?. Botanica Marina, 30(5), 405-410 (résumé).

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Sargassum muticum plus communément dénommée Sargasse japonaise est une espèce d'algues brunes, épilithe de la famille des Sargassaceae, endémique du Japon, mais qui a été récemment introduite dans une grande partie du monde, dont sur les côtes françaises où elle s'étend depuis les années 1980, contribuant à ce que certains dénomme biodiversité négative ou « pollution biologique ».

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