L’habitat subtidal rocheux comprend toutes les zones de substrat dur du fond de l’océan. Les composants du substrat d’origine géologique comprennent les galets et les rochers dans la classe des substrats minéraux non consolidés du CMECS et le substrat rocheux et les mégaclastes dans la classe des substrats rocheux. Des substrats durs d’origine anthropique sont également présents. Les récifs anthropiques comprennent toutes les zones où des matériaux durs et persistants ont été placés intentionnellement ou accidentellement par l’homme. Les exemples incluent des jetées rocheuses à l’entrée de nombreuses baies, des épaves, des systèmes d’ancrage pour des projets d’énergie renouvelable et des parties non enterrées de câbles ou de pipelines sous-marins. Les zones subtidales rocheuses sont souvent appelées récifs, récifs rocheux, bancs rocheux, pinacles ou « fond dur. » Les habitats subtidaux rocheux, y compris les composantes naturelles et anthropiques, sont caractérisés par les CMEC comme se trouvant dans les zones subtidales des sous-systèmes marins côtiers et hauturiers. Bien que la plupart des zones ne soient jamais exposées à l’air, la définition subtidale du CMECS inclut les zones exposées de façon intermittente chaque mois lorsque les niveaux de marée tombent en dessous du niveau moyen des Basses eaux (MLLW). Les habitats subtidaux rocheux se trouvent à la fois dans le sous-système côtier et dans le sous-système hauturier et certaines des différences sont discutées ci-dessous.
Certaines zones subtidales rocheuses sont des extensions de caractéristiques rocheuses du littoral telles que des promontoires, des falaises ou un habitat intertidal rocheux, tandis que d’autres existent sous forme de régions rocheuses isolées entourées d’un habitat avec un substrat à fond mou. Les récifs rocheux ont une topographie variée; certains peuvent à peine dépasser le fond marin environnant, tandis que d’autres peuvent s’élever du fond marin de plusieurs mètres ou s’étendre au-dessus de la surface pour former des îles dans la mer territoriale. Il y a plus de 1 800 îles au large des côtes de l’Oregon, dont les bases forment un habitat subtidal rocheux.
Environnement physique
Les caractéristiques physiques des habitats subtidaux rocheux reflètent la proximité du rivage, la profondeur de l’eau, la géologie locale du fond marin, les forces d’érosion et les influences biologiques. La géologie de nombreuses zones subtidales rocheuses imite la géologie des reliefs adjacents, souvent constitués de basaltes résistants à l’érosion ou de roches métamorphiques communes dans les promontoires rocheux de l’Oregon. Au cours du temps géologique, les éléments rocheux sous-marins ont été soulevés, courbés, déformés et alternativement exposés aux forces d’érosion océaniques et terrestres, car les périodes glaciaires successives et les forces géologiques ont provoqué des changements massifs du niveau de la mer. Ces forces ont façonné diverses caractéristiques de l’habitat physique dans les récifs, y compris des bancs rocheux plats, des piles, des crêtes déchiquetées, des champs de rochers brisés et un grand nombre de fissures et de crevasses qui fournissent un abri et un substrat à une vie abondante.
Les processus et caractéristiques océanographiques influencent fortement l’environnement subtidal rocheux. Les récifs subtidaux sont exposés à l’action des vagues battantes, aux courants sous-marins et aux propriétés physiques et chimiques de l’eau. Ces facteurs influencent à leur tour les communautés biologiques sur les récifs. Généralement, les récifs côtiers sont plus exposés à l’action des vagues que les récifs hauturiers, et l’action des vagues est beaucoup plus forte en hiver qu’en été. L’action des vagues est un facteur clé pour déterminer les types d’organismes qui peuvent vivre sur les récifs très peu profonds. Les courants océaniques varient considérablement selon le lieu, la période de l’année et au cours des cycles de marée. Les courants influencent les récifs de diverses manières, y compris l’érosion directe, l’affouillement du sable ou l’enfouissement des zones récifales, et le mouvement des organismes vers et depuis les récifs, y compris le plancton et les larves. Les variations à grande échelle ou à long terme de l’environnement océanique, telles que les remontées d’eau, les changements de direction des courants saisonniers, les changements dans la circulation océanique, la variation de la température de l’eau, les modèles météorologiques locaux et mondiaux, l’acidification des océans et les processus biologiques, se combinent pour déterminer la composition chimique et physique ambiante de l’eau dans les habitats subtidaux rocheux. Les composants de la colonne d’eau du CMECS peuvent être utilisés pour décrire les caractéristiques importantes des eaux entourant et recouvrant les récifs rocheux qui jouent un rôle important dans la formation des communautés biologiques qui y vivent.
Le contour de 30 m de profondeur est défini par le CMECS comme la limite du sous-système côtier et du sous-système offshore. Les récifs rocheux côtiers diffèrent des récifs hauturiers par certaines caractéristiques physiques clés. La pénétration de la lumière est adéquate pour soutenir la vie algale sur les récifs côtiers, tandis que les récifs hauturiers soutiennent beaucoup moins la croissance algale. Par exemple, le varech ne se trouve que dans les zones rocheuses du sous-système côtier. L’action des vagues, les courants et les tempêtes produisent un environnement d’énergie plus élevée sur les récifs côtiers que leurs homologues plus profonds. Les organismes adaptés aux environnements à haute énergie sont plus répandus dans la zone côtière. Sur certains récifs, de forts courants peuvent récurer et enterrer ou exposer les roches de façon saisonnière avec du sable, influençant considérablement les types d’organismes pouvant utiliser ces environnements subtidaux rocheux.
La différence de détail dans les nouvelles cartes de l’habitat par rapport à celles disponibles pour la version 2006 de la Stratégie Nearshore est frappante. L’utilisation du système de composants de substrat CMECS fournit également beaucoup plus de détails. Un bon exemple est la zone au large du Cap Arago (Figure 6.7) où, à plus grande échelle, les différences sont très apparentes.
Caractéristiques biologiques
Les récifs rocheux subtidaux sont connus pour leurs communautés biologiques abondantes et diversifiées. La variété de la topographie, des caractéristiques du substrat et des profondeurs à l’intérieur et entre les récifs rocheux produit une pléthore de microhabitats, souvent dans des zones géographiques relativement petites. Cela permet à son tour une diversité d’espèces adaptées à la vie dans ces différents microhabitats. Les organismes formant des habitats, tels que le varech ou les invertébrés attachés, fournissent des microhabitats supplémentaires utilisés par les espèces récifales.
La plupart des récifs rocheux côtiers possèdent de riches communautés d’algues, d’invertébrés, de poissons, d’oiseaux et de mammifères marins. Selon la profondeur de l’eau, la pénétration de la lumière, l’énergie des vagues et d’autres processus physiques et biologiques, les algues et les macroalgues peuvent fournir une couverture étendue ou sporadique et de la nourriture à d’autres espèces du sous-système côtier. Les algues et les macroalgues comprennent des formes incrustées qui poussent près de la surface de la roche, des formes de gazon qui peuvent créer une couche dense pouvant atteindre un pied d’épaisseur ou plus, des formes de sous-canopée qui fournissent une structure d’habitat souterraine supplémentaire et des formes de canopée qui créent des « forêts » de varech qui peuvent briser la surface de l’eau. Les récifs rocheux au large dans les eaux plus profondes n’ont pas de forêts de varech. Les invertébrés nageant librement (néktoniques), dérivant (planctoniques) et attachés sont communs dans les habitats subtidaux rocheux côtiers et hauturiers.
De nombreuses espèces de stratégie, de Liste de surveillance et d’autres espèces communément associées habitent des habitats subtidaux rocheux (Tableau 6.3, Annexes E et F). Des poissons tels que le sébaste noir, le sébaste bleu, le sébaste de Chine, le sébaste cuivré et le sébaste à plumes, l’anguille-loup, la perche à poils et la perche dénudée, la morue lingue, le cabezon et le lange vert, ainsi qu’une grande variété de petits chabots, de gunnels, de braconniers, de blennies et d’autres sont associés à l’habitat subtidal rocheux. Les oiseaux marins plongeurs et les mammifères marins se nourrissent abondamment dans les zones subtidales rocheuses. Une grande variété d’invertébrés filtrants ou en suspension se fixent sur des substrats durs tels que des éponges, des anémones, des bernacles, des bryozoaires, des hydrozoaires, des tuniciers et des coraux d’eau froide. Les invertébrés mobiles abondent également ici. Les oursins rouges et violets, les ormeaux rouges et plats mangent des algues attachées aux rochers. L’ocre, le tournesol et d’autres étoiles de mer se nourrissent dans des habitats rocheux subtidaux, tout comme les crabes, les crevettes, les étoiles fragiles, les nudibranches, les chitons et les vers.
La diversité des producteurs et des consommateurs que l’on trouve dans les roches subtidales crée des réseaux trophiques complexes et des interdépendances entre les organismes. Les récifs sont liés aux environnements environnants par les courants océaniques et les mouvements des organismes. La structure topographique des récifs ralentit souvent les courants, améliorant la capacité de la communauté locale à capturer les organismes dérivants, un effet renforcé par la présence occasionnelle de grands lits de varech. De nombreux organismes se déplacent sur et hors des récifs, certains lors de migrations à grande échelle et d’autres lors de courtes incursions vers d’autres zones. Alors que la plupart des poissons de récif côtier occupent à la fois les récifs côtiers et les récifs hauturiers, il existe des différences dans les préférences de profondeur de certaines espèces et les stades de leur cycle biologique.
Plusieurs espèces de poissons dépendent des récifs rocheux côtiers pendant les premiers stades de leur cycle vital avant de se déplacer vers des récifs plus profonds, le plateau continental ou d’autres zones à mesure qu’elles grandissent. À l’inverse, certains poissons dépendent des estuaires ou de l’habitat intertidal rocheux pour les premiers stades de leur cycle vital avant de se déplacer vers les zones subtidales rocheuses à l’âge adulte. Par exemple, le varech greenling, le cabezon et le sébaste herbacé ont tendance à être plus répandus sur les récifs côtiers. Le sébaste canari et le sébaste à yeux jaunes se déplacent des récifs côtiers vers les récifs au large à mesure qu’ils grandissent. De nombreuses espèces de poissons dépendent entièrement des récifs pendant une partie de leur cycle de vie, tandis que d’autres sont des visiteurs. Les visiteurs communs incluent le hareng, l’éperlan, les requins, le poisson-rat et le saumon.
Les liens écologiques à l’intérieur et entre les habitats subtidaux rocheux aident à façonner leurs communautés biologiques et la diversité des espèces présentes dans ce type d’habitat. Les courants amènent des organismes planctoniques et transportent les larves dérivantes vers et depuis des habitats subtidaux rocheux disparates. L’emplacement des récifs par rapport à d’autres récifs « en amont » ou « en aval » a un effet dramatique sur les types, l’abondance et les taux de recrutement des communautés et des organismes du récif. Cette complexité des interrelations entre organismes rend difficile à mesurer ou à prédire le résultat de la perturbation naturelle ou humaine des récifs.
Composant biologique supplémentaire : Lits de varech
Les lits de varech constituent un sous-ensemble important de l’habitat subtidal rocheux de l’Oregon. Le CMECS classe les lits de varech comme une composante biotique de l’habitat subtidal rocheux de l’Oregon, et plus précisément comme des lits d’algues formant la canopée. Les lits de varech, que l’on trouve sur de nombreux récifs rocheux côtiers de l’Oregon, sont constitués d’une agrégation d’une ou plusieurs espèces de macroalgues brunes qui poussent généralement du fond marin à la surface de l’océan et forment une canopée flottante de varech. Alors que des lits de varech se trouvent tout le long de la côte de l’Oregon, la bande côtière du Cap Arago sud contient environ 92% des lits de varech de l’État (figures 6.8a et 6.8b). La plupart des lits de varech en Oregon sont constitués de varech taureau (Nereocystis luetkeana). Bien que les lits de varech semblent communs en raison de leur visibilité depuis le rivage, ils constituent en fait des habitats relativement rares dans les eaux de l’Oregon, couvrant moins d’un pour cent de la zone côtière.
La présence et les attributs des lits de varech dépendent d’un certain nombre de variables physiques et biologiques. Les principales variables déterminant l’emplacement du varech comprennent la profondeur de l’eau et la disponibilité du substrat. Dans les eaux de l’Oregon, les lits de varech ne se forment que sur un substrat rocheux et sont limités au sous-système côtier. Au-delà de cette profondeur, les faibles niveaux de lumière sur le fond marin limitent la croissance du varech. Cependant, la lumière et le substrat ne sont pas les seuls facteurs limitatifs; de nombreux récifs rocheux dans la plage de profondeur appropriée supportent rarement ou jamais des lits de varech. Les facteurs qui peuvent limiter le varech sur ces récifs comprennent l’enfouissement saisonnier du récif, l’affouillement des roches par le sable, la surexposition à l’énergie des vagues et des tempêtes, une turbidité localement élevée, un manque de nutriments, la distance du récif par rapport aux sources « d’ensemencement » de varech, l’abondance d’organismes qui consomment du varech (par exemple, les oursins) et la compétition avec les invertébrés et d’autres algues pour le substrat rocheux disponible pour l’attachement.
Les lits de varech en Oregon présentent des variations saisonnières et annuelles prononcées en termes d’étendue et de densité. Les lits de varech taureau se développent rapidement au printemps et en été, suivis d’une période hivernale où les tempêtes délogent une grande partie des algues, laissant peu ou pas de canopée en surface. La biomasse des lits de varech peut également varier de dix fois ou plus d’une année à l’autre en raison de la variation interannuelle des combinaisons de variables physiques et biologiques qui affectent leur croissance.
Les lits de varech sont des habitats biologiquement riches en raison à la fois de la productivité primaire du varech et de l’effet des lits de varech sur le milieu environnant. Le varech taureau est l’un des organismes à la croissance la plus rapide au monde, fournissant chaque année une grande biomasse disponible pour la consommation directement ou sous forme de détritus après la mort du varech. Le varech fournit une structure d’habitat verticale qui, autrement, n’existerait pas sur le récif. Les lits de varech ralentissent également les courants d’eau et réduisent les vagues et le coup de vent, aidant à piéger les larves dérivantes et les nutriments et fournissant un abri.
Les lits de varech et leurs auvents peuvent également supporter un riche sous-étage de couverture d’algues et d’invertébrés attachés. Sur les récifs de l’Oregon, la couverture dense d’algues du sous-étage cède la place à une couverture dominante d’invertébrés à environ 5 à 10 m de profondeur d’eau. Une couverture épaisse de varech réduit la pénétration de la lumière et peut limiter la densité des algues du sous-étage. Le lit de varech et le récif sous-jacent abritent un large éventail d’espèces de poissons et d’invertébrés et fournissent des zones de couverture et de nourriture pour les oiseaux marins plongeurs et les mammifères marins. En Oregon, le mélange d’espèces de poissons sur les récifs de lit de varech et non de lit de varech est similaire. Dans la plupart des régions du monde où des lits de varech ont été étudiés, les récifs avec des lits de varech ont des densités de poissons beaucoup plus élevées que les récifs similaires sans varech. En Oregon, cela ne semble pas être le cas. Cependant, aucune étude comparative quantitative n’a permis de le confirmer.
Utilisation humaine
Les utilisations humaines des récifs rocheux côtiers comprennent la pêche, la recherche scientifique, les visites touristiques et un certain nombre d’autres activités récréatives et industrielles. La pêche commerciale et récréative pour de nombreux types d’espèces de sébastes, la morue lingue, le cabezon et le verger de varech sont les principales utilisations humaines de cet habitat à ce jour. La plongée sous-marine et la photographie sous-marine sont parmi les autres utilisations moins répandues. Une grande partie de la pêche commerciale de poissons vivants a lieu sur des récifs peu profonds près de la côte. Les pêcheurs récréatifs privilégient également les récifs côtiers peu profonds, s’ils sont disponibles. L’effort de pêche commerciale ciblant les espèces côtières a tendance à être plus élevé sur la côte sud et l’effort récréatif plus répandu sur la côte nord. Une utilisation commerciale potentielle unique est la récolte de varech. La récolte commerciale de varech a été tentée à plusieurs reprises en Oregon à petite échelle dans le passé. Actuellement, il n’y a pas de récolte commerciale de varech. De nombreux récifs sont utilisés à des fins récréatives par les plongeurs, les kayakistes de mer, les plaisanciers et les surfeurs. Les récifs avec de vastes lits de varech et des îles offrent des possibilités de visites et d’observation des oiseaux aux résidents côtiers et aux visiteurs. Cependant, de nombreux récifs n’ont aucune caractéristique s’étendant à la surface de l’océan, et de nombreuses personnes ignorent donc la vie grouillante qui existe juste sous la surface de l’eau.