Objectifs du projet

Objectif général

L’objectif principal du projet 3H est de contribuer à la réussite du projet global de restauration de la lagune du Brusc tant au plan scientifique que par l’appropriation locale, la compréhension des enjeux écologiques et la production de données issues de sciences participatives.

L’objectif spécifique du projet 3H Expé est de développer et valider, à une échelle pilote, des solutions de restauration écologique fondées sur le fonctionnement des écosystèmes, afin de rétablir les processus fonctionnels de la lagune du Brusc et de créer les conditions favorables à la reconquête de ses habitats.

• Actualiser l’état écologique de la lagune (suivi population / caractérisation des sédiments) et identifier les facteurs limitants à la restauration.

• Concevoir et dimensionner des actions de restauration à échelle pilote

• Tester des leviers de restauration fonctionnelle du compartiment sédimentaire.

• Participer à la diffusion de connaissance

Indicateurs de suivi et d’évaluation

Le projet 3H Expé repose sur la définition d’un ensemble d’indicateurs permettant d’évaluer de manière quantitative les effets des actions mises en œuvre et d’apprécier l’atteinte des objectifs fixés.

Les principaux indicateurs mobilisés incluent :

• Qualité du compartiment sédimentaire : évolution de la granulométrie, de la teneur en matière organique et des concentrations en nutriments (azote, phosphore), ainsi que des paramètres fonctionnels tels que le potentiel redox et l’oxygénation du sédiment ;

• Dynamique des herbiers : variation de la densité de faisceaux de Cymodocea nodosa, évolution de leur structure et de leur extension spatiale ;

• Fonctionnement biologique : évolution de l’abondance et de la distribution des organismes bioturbateurs, notamment les holothuries, ainsi que des indices d’activité bioturbatrice ;

• Biodiversité et fonction de nurserie : évolution de la composition des assemblages de poissons, avec une attention particulière portée à l’abondance relative des juvéniles selon les habitats ;

• Espèces patrimoniales : présence, distribution et utilisation des habitats par les syngnathidés, ainsi que résultats des expérimentations contrôlées sur les hippocampes.

L’ensemble de ces indicateurs sera analysé dans une logique comparative (avant, pendant et après expérimentation), permettant d’évaluer les effets des actions mises en œuvre et d’identifier les trajectoires écologiques associées.

Les résultats seront interprétés au regard de trajectoires écologiques attendues, définies à partir des données issues du diagnostic initial et des références disponibles. L’objectif n’est pas d’atteindre des valeurs seuils fixes, mais d’identifier des tendances significatives d’amélioration du fonctionnement écologique, notamment en termes de qualité du compartiment sédimentaire, de dynamique des herbiers et de structuration des communautés biologiques.

WP1 – Diagnostic écologique et cadrage du dispositif expérimental

Objectif du WP1

Le WP1 constitue la phase initiale du projet 3H Expé. Il vise à établir un diagnostic écologique intégré de la lagune du Brusc, en considérant l’ensemble des compartiments biotiques et abiotiques, afin d’identifier les facteurs limitants à la restauration et de fournir les bases scientifiques nécessaires à la mise en œuvre des actions expérimentales.

Ce work package permet de préciser les conditions écologiques dans lesquelles les actions de restauration seront testées.

Dans la continuité des travaux antérieurs, il vise en particulier à examiner l’hypothèse selon laquelle la limitation de la recolonisation des herbiers de Cymodocea nodosa est liée à une altération du fonctionnement du compartiment sédimentaire, en interaction avec la raréfaction des organismes bioturbateurs.

2 actions majeures seront mises en place :

• Diagnostic écologique

• Analyse des populations d’holothuries

Ces actions sont détaillées ci-dessous.

Action 1.1 – Diagnostic écologique intégré du système lagunaire

L’objectif de cette première action est d’établir un état de référence complet du fonctionnement écologique de la lagune, en intégrant les compartiments abiotiques, les habitats et les communautés biologiques dans une approche écosystémique.

Ce diagnostic s’appuie sur les données acquises dans le cadre du programme SARLAB, qu’il vise à actualiser et à mettre en perspective afin d’analyser les trajectoires écologiques du système. Il permet ainsi d’évaluer l’état actuel des compartiments étudiés et d’interpréter leur dynamique récente.

Plusieurs actions seront réalisées :

• La caractérisation du compartiment abiotique, qui se fera à travers l’analyse des propriétés des sédiments (mesures de la granulométrie / la teneur en matière organique, sous ses formes particulaire et reminéralisée / les concentrations en nutriments notamment l’azote et le phosphore)

• Cartographie des habitats lagunaires (zone d’herbiers, zones de matte morte, secteurs sableux)

• Analyse des compartiments biologiques (assemblages de poissons étudiés selon les habitats, communautés benthiques feront l’objet d’une caractérisation permettant d’apprécier leur contribution au fonctionnement de l’écosystème, caractérisation de la présence et de la distribution des organismes bioturbateurs, notamment les holothuries)

• Analyse ADNe permettant une caractérisation intégrée et complémentaire de la biodiversité à l’échelle du site, en complément des inventaires visuels réalisés par comptage sous-marin (UVC).

• Détection des espèces remarquables ou patrimoniales, dans la lagune du Brusc ainsi que dans les plans d’eau adjacents, notamment la saline des Embiez et les anciens salins.

L’ensemble de ces éléments permettra de produire un état écologique intégré et spatialement explicité, de caractériser les interactions entre compartiments et d’identifier les principaux facteurs limitant la restauration des écosystèmes lagunaires.

Action 1.2 – Analyse fonctionnelle des populations d’holothuries

L’objectif de cette tâche est de caractériser l’état des populations d’holothuries dans la lagune du Brusc, afin d’évaluer leur rôle fonctionnel dans le fonctionnement du compartiment sédimentaire.

Cette analyse vise à préciser la contribution des organismes bioturbateurs aux processus de transformation et de recyclage de la matière organique, ainsi qu’à la régulation des conditions physico-chimiques des sédiments.

Les actions seront :

• Estimation des densités d’holothuries à l’aide de relevés par drone et d’analyses photogrammétriques, afin de caractériser leur distribution spatiale et d’identifier les zones de présence ou de déficit au sein de la lagune.

Les résultats obtenus seront interprétés au regard des caractéristiques sédimentaires afin d’évaluer dans quelle mesure les niveaux de densité observés sont compatibles avec le maintien d’une fonction de bioturbation effective.

Cette analyse permettra ainsi de confirmer l’existence éventuelle d’un déficit fonctionnel en organismes bioturbateurs et d’en apprécier les conséquences sur le fonctionnement du système lagunaire.

Livrables

Ce work package donnera lieu à la production d’un rapport de diagnostic écologique initial, d’un rapport intermédiaire et d’un rapport final comparatif, incluant des cartographies et une analyse des trajectoires écologiques

WP2 – Expérimentation pilote de restauration fonctionnelle du compartiment sédimentaire

Objectif du WP2

Le WP2 vise à tester, en conditions naturelles et à une échelle pilote, l’efficacité de leviers de restauration fondés sur la régulation des processus biogéochimiques sédimentaires.

Les choix relatifs aux sites d’expérimentation, aux densités d’holothuries, aux types d’habitats étudiés ainsi qu’aux variables suivies seront établis à partir du diagnostic écologique intégré et de l’analyse fonctionnelle du compartiment sédimentaire réalisés dans le WP1.

Ce work package repose sur l’hypothèse que la restauration de la fonction de bioturbation constitue un levier déterminant pour améliorer la qualité des sédiments, favoriser la dynamique des herbiers et contribuer au rétablissement des fonctions écologiques associées.

Design expérimental

L’expérimentation sera conduite en milieu naturel, au sein de la lagune du Brusc, sur des zones sélectionnées à partir des résultats du WP1, du retour d’expérience du programme SARLAB et des contraintes écologiques et opérationnelles du site.

Le dispositif expérimental repose sur deux facteurs principaux :

• le type d’habitat, distinguant les zones de sable nu et les herbiers de Cymodocea nodosa,

• la présence d’organismes bioturbateurs, en l’occurrence les holothuries.

Quatre conditions expérimentales seront ainsi mises en place, correspondant aux différentes combinaisons de ces facteurs :

• sable nu sans holothuries,

• sable nu avec apport d’holothuries,

• sable nu avec transplantation de cymodocée sans holothuries,

• sable nu avec transplantation de cymodocée et apport d’holothuries.

Chaque condition fera l’objet d’un minimum de trois réplicas spatiaux indépendants. Cette structuration permet d’évaluer à la fois les effets propres de chaque facteur et leurs interactions.

Le dispositif sera déployé au sein d’un secteur homogène, subdivisé en unités expérimentales de 10 m², de manière à limiter l’influence de la variabilité environnementale à large échelle tout en conservant une indépendance fonctionnelle entre réplicats.

Mise en œuvre expérimentale

Les holothuries seront introduites selon des densités définies à partir des résultats du WP1 et de références écologiques fonctionnelles. Les densités testées seront définies de manière à se rapprocher de niveaux fonctionnels observés dans des systèmes de référence, tout en permettant d’évaluer des effets contrastés selon les conditions expérimentales.

Les modalités d’intervention viseront à limiter l’impact sur les populations sources, à assurer la survie des individus et à garantir leur distribution homogène dans les unités expérimentales.

Un suivi spécifique sera mis en place afin d’évaluer :

• la survie,

• la densité

• la présence effective des holothuries dans les zones expérimentales,

• les éventuels phénomènes de dispersion.

Les prélèvements seront réalisés à une échelle très limitée (ordre de grandeur de quelques dizaines d’individus), au regard des densités observées en 2024 (supérieures à 70 individus·100 m⁻²) dans les zones les plus favorables, notamment en limite basse d’herbier de posidonie. Dans ce contexte, aucun impact significatif sur la population source n’est attendu. Une vigilance générale sera néanmoins maintenue lors des opérations de prélèvement, afin de s’assurer du bon état des populations exploitées, sans mise en place d’un suivi spécifique dédié.

Suivi et variables mesurées

Le suivi reposera sur des indicateurs définis en cohérence avec le WP1 :

• Les sédiments seront caractérisés par leur granulométrie, leur teneur en matière organique, leurs concentrations en nutriments, ainsi que par des indicateurs fonctionnels tels que le potentiel redox, l’oxygénation et des proxi de conditions réductrices.

• La dynamique des herbiers sera évaluée à travers la densité de faisceaux, l’expansion spatiale et des indicateurs structurels non destructifs, tels que la longueur et la structure foliaire.

• Le suivi benthique reposera sur des indicateurs fonctionnels accessibles et reproductibles, incluant l’abondance des échinodermes visibles et des indices d’activité bioturbatrice.

• Les assemblages de poissons seront analysés afin d’évaluer la fonction de nurserie, principalement à travers l’abondance des juvéniles, la composition des assemblages et l’utilisation des habitats.

• Un suivi spécifique des holothuries sera également réalisé, incluant leur densité, leur survie apparente, leur activité et leur maintien effectif dans les zones expérimentales.

Temporalité et approche adaptative

Le WP2 s’inscrit dans une approche pluriannuelle comprenant une phase initiale de mise en place du dispositif et de suivi rapproché, suivie d’une phase d’évaluation écologique à moyen terme.

Cette temporalité est cohérente avec le suivi mis en œuvre dans le WP1, permettant une analyse comparative avant, pendant et après expérimentation.

Le dispositif pourra être ajusté en fonction des résultats intermédiaires.

Résultats attendus

Le WP2 permettra :

• d’évaluer le rôle de la bioturbation comme levier de restauration écologique, d’identifier les conditions favorables à la recolonisation des herbiers et de mieux comprendre les interactions entre sédiments, habitats et biodiversité.

• de caractériser les effets fonctionnels des actions expérimentales sur la biodiversité et la fonction de nurserie de la lagune, et à produire des connaissances transférables à d’autres systèmes lagunaires.

• D’identifier les combinaisons de leviers de restauration les plus pertinentes.

• de fournir des éléments d’aide à la décision en vue de la mise en œuvre d’actions de restauration à plus grande échelle.

Livrables

Le WP2 donnera lieu à un rapport d’analyse des résultats expérimentaux, incluant une évaluation des effets des leviers testés et des recommandations opérationnelles.

Les résultats issus du WP2 feront l’objet d’une valorisation scientifique lorsque leur niveau de robustesse le permettra, notamment à travers la préparation de publications ou de communications dans des supports spécialisés.

WP3 –Fonctionnalité des habitats lagunaires : évaluation de la capacité d’accueil des syngnathidés (hippocampes)

Objectif du WP3

Le WP3 vise à évaluer dans quelle mesure la restauration écologique de la lagune du Brusc, en particulier la restauration des herbiers de Cymodocea nodosa, peut bénéficier indirectement à des espèces patrimoniales associées à ces habitats.

Approche méthodologique

Action 1 – Expérimentation sur les hippocampes en milieu contrôlé

Ce volet vise à tester, dans un cadre expérimental structuré, la faisabilité du maintien et de la reproduction des hippocampes, ainsi que leur capacité de survie en conditions semi-naturelles similaires au principal habitat originel de la lagune du Brusc, l’herbier de cymodocée.

• Une première phase sera consacrée à la maîtrise des conditions de maintien en captivité, incluant les paramètres environnementaux, l’alimentation et le comportement. Cette phase intégrera des essais de reproduction, afin d’obtenir des individus de première génération (F1).

• Une seconde phase portera sur l’évaluation de la survie et du comportement de ces individus F1 en milieu semi-naturel, au moyen de dispositifs de caging déployés dans un site adapté (notamment la saline des Embiez), permettant de reproduire des conditions proches du milieu naturel de la lagune du Brusc tout en conservant un contrôle expérimental.

L’objectif est de tester concrètement la faisabilité de ces différentes étapes, sans mise en place d’un dispositif de production ni introduction d’individus dans la lagune au stade de ce projet 3 H expé initial. En effet, une fois la lagune restaurée les habitats devraient se rapprocher de ceux des salines des Embiez. Cette expérimentation de lâcher d’hippocampes dans les salines permettra de suivre le comportement des individus dans un milieu contrôlé : survie, acclimatation, croissance, reproduction et extrapoler les conditions éventuelles de réintroduction d’hippocampes dans la lagune.

Approvisionnement et encadrement des expérimentations

Les expérimentations reposeront sur l’utilisation d’individus récoltés auprès des pêcheurs locaux et / ou auprès de structures aquacoles spécialisées. Une attention particulière sera portée à la cohérence écologique et biogéographique des individus utilisés.

Les aspects génétiques seront également pris en compte dans ces expériences de reproduction in vitro.

Hypothèses de travail

Le WP3 vise à tester les hypothèses suivantes :

• la structure et la qualité des habitats conditionnent la présence des syngnathidés ;

• la restauration des herbiers favorise indirectement leur maintien ;

• la maîtrise des conditions de maintien et de reproduction des hippocampes est techniquement faisable ;

• la survie d’individus F1 en conditions semi-naturelles peut être évaluée dans un cadre contrôlé.

Résultats attendus

Le WP3 permettra :

• de tester la faisabilité de la reproduction des hippocampes en conditions contrôlées ;

• d’évaluer la survie et le comportement d’individus F1 en milieu naturel;

• d’identifier les principaux verrous écologiques et techniques associés.

Il contribuera également à la valorisation du projet à travers des espèces à forte valeur patrimoniale.

Livrables

Le WP3 donnera lieu à la production :

• d’une synthèse des expérimentations de reproduction et de suivi des individus F1 ;

• de recommandations sur les conditions de faisabilité d’approches expérimentales plus avancées.

WP4 – Participation à la diffusion et valorisation scientifique des actions de restauration écologique

Objectif du work package

Le WP4 vient en support et complément des action menées dans le cadre du projet 3H Média.

Description des actions

Le WP4 repose sur un ensemble d’actions coordonnées avec l’association Lei Bruscadou.

L’Institut interviendra en support pour :

• des prises de paroles scientifiques lors des manifestations publiques ou réunions institutionnelles organisées et animées par Lei Bruscadou

• contribuer scientifiquement aux supports pédagogiques réalisés par Lei Bruscadou

• participer aux actions de communication (film / site internet) développées par Lei Bruscadou

Par ailleurs, la valorisation globale du projet sera faite en concertation avec Lei Bruscadou pour une bonne cohérence lors de la communication extérieure sur les enjeux, objectifs, moyens et résultats.

Résultats attendus

Le WP4 permettra d’améliorer la compréhension des enjeux de restauration écologique par les acteurs du territoire, de renforcer l’acceptabilité des actions mises en œuvre et de favoriser leur intégration dans les dynamiques locales de gestion.

Livrables

Le WP4 donnera lieu à la production de supports de valorisation scientifique et technique, incluant un communiqué de presse de lancement co-construit, une page web dédiée sur le site de l’institut qui fera des renvois sur les pages du site de Lei Bruscadou, un affichage des avancées du projet sur les réseaux sociaux et une participation au film de présentation du projet.

Calendrier prévisionnel

Le projet 3H Expé est conçu sur une durée de 36 mois et s’organise selon une structuration en trois phases principales, articulant diagnostic, expérimentation et valorisation.

Phase 1 – Diagnostic et cadrage scientifique (M0 à M6)

La première phase est consacrée à la mise en œuvre du WP1 dans sa composante initiale. Elle vise à établir un diagnostic écologique intégré du système lagunaire, à actualiser les connaissances acquises dans le cadre du programme SARLAB et à identifier les principaux facteurs limitants à la restauration.

Cette phase permet également de poser les bases scientifiques du dispositif expérimental (WP2) et des travaux du WP3, notamment en ce qui concerne le choix des sites, le dimensionnement des dispositifs et la définition des indicateurs de suivi.

En parallèle, les démarches administratives nécessaires à la mise en œuvre des expérimentations seront engagées.

Phase 2 – Déploiement expérimental et suivi écologique (M6 à M30)

La deuxième phase correspond au cœur opérationnel du projet.

Le WP2 est déployé à partir du mois 6, après validation du cadrage scientifique et méthodologique.

Le WP3 est mis en œuvre en parallèle, avec un volet d’étude des populations naturelles et un volet expérimental en conditions contrôlées ou semi-contrôlées.

Le WP4 est actif sur l’ensemble de cette phase, avec la structuration du dialogue avec les acteurs, la diffusion des premières informations et la mise en place des outils de valorisation.

Phase 3 – Évaluation finale et valorisation (M24 à M36)

La dernière phase est consacrée à l’analyse intégrée des résultats et à leur valorisation.

Le WP1 est réactivé dans sa composante finale, avec la réalisation d’un diagnostic écologique global permettant d’évaluer les évolutions du système et les effets des actions mises en œuvre.

Le WP2 et le WP3 se poursuivent sur la fin du suivi, avec une consolidation des résultats et une analyse des effets à moyen terme.

Le WP4 est renforcé afin d’assurer la diffusion des résultats, la production de documents de synthèse et l’accompagnement des acteurs dans l’appropriation des enseignements du projet.