Environnement marin et côtier de la Méditerranée

Le bassin méditerranéen est l’une des mers contenant le plus de richesses dans le monde. La région comprend un vaste ensemble d’écosystèmes marins et côtiers qui offrent d’importants avantages à tous les habitants du littoral, notamment des lagunes d’eau saumâtre, des estuaires ou des zones de transition, des plaines côtières, des zones humides, des côtes rocheuses et des zones côtières, des herbiers, des communautés coralligènes, des systèmes frontaux et des remontées d’eau riches en éléments nutritifs (upwellings), des monts sous-marins et des systèmes pélagiques. La complexité de ce bassin ne se limite pas seulement à son environnement écologique mais concerne aussi son contexte socio-politique, avec 21 pays qui bordent cet espace maritime très utilisé (PNUE/PAM, 2012).

La région renfermant la mer Méditerranée couvre en partie trois continents : L’Europe et ses péninsules du sud au nord, l’Asie du sud-ouest à l’est et la région du Maghreb en Afrique du Nord au sud. De manière générale, il s’agit d’une région densément peuplée à l’histoire politique complexe du fait des nombreux groupes ethniques représentés. Il en résulte une cartographie politique compliquée et fragmentée. Aujourd’hui, ce sont 21 pays, d’une superficie allant de 2 km² à 2,4 millions km², qui disposent d’un littoral en mer Méditerranée. L’Albanie, l’Algérie, la Bosnie-Herzégovine, la Croatie, Chypre, l’Égypte, l’Espagne, la France, la Grèce, Israël, l’Italie, le Liban, la Lybie, Malte, Monaco, le Monténégro, le Maroc, la Slovénie, la Syrie, la Tunisie et la Turquie.

Sur le plan historique, la région méditerranée a été le théâtre d’activités humaines intenses. La mer Méditerranée et son littoral renferment de nombreuses ressources exploitées dans la région. Ils sont également le moteur des échanges commerciaux et souvent la cible des impacts cumulés résultant de ces activités. La mer Méditerranée est une mer relativement petite et fermée et dispose de voies d’accès limitées avec les bassins océaniques, d’une circulation méso-échelle interne intense et d’une grande diversité d’écosystèmes sensibles. Ces caractéristiques, associés à la complexité politique de la région, signifient que la gestion et la protection des milieux marins et côtiers nécessiteront une règlementation et des accords environnementaux multilatéraux validés au niveau supranational. Cette approche est essentielle au développement durable dans une nation riveraine d’une masse d’eau qui s’étend au-delà de ses frontières.

Afin d’analyser les différents problèmes et enjeux environnementaux qui impactent les écosystèmes marins et côtiers en région méditerranée, il est important de connaître les caractéristiques naturelles du bassin méditerranéen ainsi que les principales forces motrices de la région, y compris tous les secteurs économiques présents dans le bassin et particulièrement ceux qui visent l’exploitation des ressources naturelles marines et côtières. Cela permet une meilleure compréhension des interactions générales entre les écosystèmes méditerranéens et les facteurs humains.

Géographie, physiographie et paysages

Une présentation globale de la géographie physique de la région méditerranée permet de mettre en lumière un littoral irrégulier et très découpé, particulièrement au nord où les péninsules ibérique, italienne et balkanique dessinent des saillies vers le sud. De nombreuses îles correspondent à des blocs tectoniques isolés, aux sommets de dorsales ou à la crête de volcans sous-marins. Les plus grandes îles sont la Sicile, la Sardaigne, la Corse, Chypre, et la Crète et les archipels les plus importants comprennent les îles des Baléares au large de l’Espagne, les îles Ioniennes, les Cyclades et le Dodécanèse au large de la Grèce. Exception faite des plaines côtières et des deltas des grands fleuves (l’Èbre, le Rhône, le Pô et le Nil), les côtes sont principalement bordées de chaînes montagneuses. Seules les plaines côtières allant de l’est de la Tunisie à la péninsule du Sinaï, entourées par un désert de faible altitude, ne contiennent pas de massifs montagneux. En fait, les plus hauts sommets des principales chaînes montagneuses marquent généralement la limite du bassin hydrographique qui alimente la mer Méditerranée. Ces chaînes montagneuses comprennent l’Atlas, le Rif, les cordillères Bétiques, le Système ibérique, les Pyrénées, les Alpes, les Alpes dinariques, les Pindes, les Balkans et les monts Taurus.

La mer Méditerranée s’étend de l’océan Atlantique à l’ouest jusqu’au continent asiatique à l’est et sépare l’Europe de l’Afrique. Le bassin couvre une surface pouvant atteindre 2,6 millions km² avec une profondeur moyenne de 1460 m et une profondeur maximum de 5267 m, faisant de la mer Méditerranée la plus grande mer fermée du monde (Coll et al, 2010). Elle est constituée de plateaux continentaux étroits et d’une grande surface de pleine mer. La Méditerranée présente des plateaux continentaux étroits et une grande surface de pleine mer. Ainsi, une grande partie du bassin méditerranéen peut être classé comme des eaux profondes, avec des caractéristiques inhabituelles comme des variations de températures allant de 12,8 °C à 13,5 °C dans le bassin occidental et de 13,5 °C à 15,5 °C dans le bassin oriental, et une forte salinité de 37,5 à 39,5 psu.

Récemment sur l’échelle des temps géologiques, les côtes de la Méditerranée occidentale, tout comme celles du bassin oriental, ont été soumises à l’action inégale des dépôts et de l’érosion. Cette action, associée aux mouvements de la mer et à l’émergence et la submersion des terres, a donné lieu à une grande diversité de types de côtes. La côte Adriatique italienne, révélant les Apennins, est l’exemple typique d’une côte émergée. La côte de granite au nord-est de la Sardaigne et la côte dalmate où la surface terrestre érodée a été immergée, créant des îles allongées parallèles à la côte, sont typiques de côtes submergées. Les deltas du Rhône, du Pô, de l’Èbre et du Nil sont de bons exemples de côtes créées par le dépôt de limons.

Figure 1.1
Caractéristiques géographiques de la région méditerranéenne (PNUE/PAM, 2012)

Circulation et masses d'eau

La mer Méditerranée est une mer semi-fermée caractérisée par des salinités, des températures et des densités élevées. L’évaporation nette excède les précipitations, entraînant une circulation anti-estuaire au niveau du détroit de Gibraltar qui contribue à de très faibles concentrations de nutriments. La mer Méditerranée dispose d’une circulation de retournement active, d’une cellule de surface qui communique directement avec l’océan Atlantique et de deux cellules profondes de retournement, une dans chacun des deux bassins principaux (Tanhua et al, 2013). Elle agit comme un système océanique au sein duquel plusieurs échelles temporelles et spatiales (bassin, sous-bassin et méso-échelle) interagissent pour produire une circulation extrêmement complexe et variable. Il s’agit de l’une des rares régions du monde où ont lieu les convections profondes et la formation de masses d’eau. La Méditerranée est également un bassin marginal important pour l’Atlantique Nord. Elle produit des eaux très salines et dont l’écoulement via le détroit de Gibraltar peut jouer un rôle indirect dans la circulation des eaux profondes de l’Atlantique Nord. Les eaux pénétrant dans le bassin méditerranéen sont modifiées du fait de l’évaporation excessive par rapport aux précipitations et au léger refroidissement qui se produit au cours des 100 années nécessaires à ces eaux pour retourner dans l’Atlantique. (El-Geziry & Bryden, 2010).

L’hydrodynamique de la Méditerranée est influencé par trois couches de masses d’eau : la couche de surface, la couche intermédiaire et la couche profonde qui s’étend jusqu’au fond du bassin. La mer Méditerranée ne reçoit des rivières qui s’y déversent qu’environ un tiers du volume d’eau qu’elle perd par évaporation. En conséquence, elle bénéficie d’un afflux continu d’eaux de surface provenant de l’océan Atlantique. Après avoir passé le détroit de Gibraltar, la majeure partie des eaux de surface entrantes transitent vers l’est le long de la côte nord de l’Afrique. Ce courant est la composante la plus constante de la circulation des eaux de la Méditerranée. Il est particulièrement fort en été, lorsque l’évaporation de la Méditerranée est à son niveau le plus élevé. L’afflux d’eau de l’océan Atlantique perd de sa force en transitant vers l’est, mais il est toujours reconnaissable comme mouvement de surface dans le canal de Sicile, voire jusqu’au large de la côte du Levant. Un petit volume d’eau provenant de la mer Noire entre également en Méditerranée comme courant de surface via le Bosphore, la mer de Marmara et les Dardanelles (Coll et al, 2010).

Cadre hydrologique et climatique

La région méditerranéenne est caractérisée par des hivers marqués par les précipitations et des étés chauds et secs. Bien qu’une forte variabilité spatiale et climatique et une grande diversité existent dans les bassins méditerranéens, de nombreuses zones peuvent être classées comme arides ou semi-arides. La Méditerranée est une zone de transition entre une Europe tempérée aux ressources en eau relativement abondantes et constantes et des déserts arides d’Afrique et d’Arabie qui sont très pauvres en eau. La région méditerranée subit de fortes pressions sur ses ressources en eau en raison d’une combinaison d’effets allant du changement climatique aux pressions anthropiques dues à une demande en eau croissante pour les usages domestiques et industriels, l’expansion des zones irriguées et les activités de tourisme. Plus de la moitié de la population pauvre en eau du monde se concentre dans le bassin méditerranéen, qui détient seulement 3 % des ressources mondiales en eau douce. Ces ressources sont réparties de manière non homogène. La moitié est situé en Italie et en Grèce et 25 % dans des bassins versants en France et en Turquie. Les bassins versants aux extrémités sud et est fournissent respectivement seulement 4 % et 2 % des ressources méditerranéennes en eau (Milano et al, 2013).

La disponibilité des ressources en eau en Méditerranée a déjà été affectée par le changement climatique et est sérieusement compromise dans les scénarios environnementaux, économiques et démographiques pour les années qui viennent (Garcia-Ruiz et al, 2011). La plupart des modèles hydrologiques mondiaux sont basés sur des tendances attendues en matière de précipitations et de températures. Cependant, plusieurs études ont montré l’influence de la couverture du sol sur le débit des fleuves et les ressources en eau. Les changements climatiques et de la couverture du sol (reboisement artificiel et naturel, déforestation, expansion des zones agricoles) vont potentiellement amplifier le stress hydrique dans la région méditerranée du fait de la disponibilité réduite des ressources en eau (réduction des précipitations et augmentation de l’évapotranspiration) associée à une pression accrue sur l’utilisation de l’eau résultant de la croissance économique et de l’étalement urbain. Un intérêt particulier doit être porté aux zones montagneuses car ils sont les sites les plus importants dans le monde en matière de création de ressources en eau, particulièrement dans les régions tempérées et semi-arides, y compris le bassin méditerranéen. Pourtant, les zones montagneuses subissent un stress hydrologique croissant lié à une combinaison de facteurs : i) augmentation de la température et baisse des précipitations, dépassant celles des eaux des plaines ; ii) évolution de l’aménagement des terres, y compris le reboisement naturel et artificiel de terres agricoles abandonnées entraînant une augmentation de l’évapotranspiration et de la consommation en eau; et iii) des pressions croissantes sur les ressources en eau de surface et souterraines entraînant une réduction du débit des rivières et une baisse du niveau piézométrique dans les zones dépendant des eaux souterraines.

Figure 1.2
Débit des cours d'eau en Méditerranée (PNUE/PAM, 2012)
Figure 1.3
Précipitations annuelles totales (PNUE/PAM, 2012)

Le volume et la répartition des précipitations dans les régions méditerranéennes sont variables et imprévisibles. Le long de la côte nord-africaine, de Gabès en Tunisie à l’Égypte, il est rare de rencontrer plus de 250 mm (10 pouces) de précipitations annuelles, alors que sur la côte dalmate de la Croatie, certaines zones en reçoivent plus de 2500 mm (100 pouces). Les records de précipitations se trouvent dans les régions montagneuses du littoral (Figure 1.3). Le climat de la région se caractérise par des étés chauds et secs et des hivers froids et humides. La température moyenne annuelle de la surface de la mer présente une forte saisonnalité et des gradients importants de l’ouest à l’est et du nord au sud.

 

Les aquifères côtiers constituent une autre source de débit d’eau douce vers la Méditerranée. Le débit d’eau souterraine provenant des aquifères côtiers et se répandant dans le milieu marin est estimé à 2200 m3/s et représente presque 20 % des eaux douces totales alimentant la mer Méditerranée, dont un tiers de ce débit provient des côtes européennes. Les apports par infiltration sont courants sur les côtes est de l’Adriatique, en grande majorité dus aux systèmes d’aquifères karstiques, ainsi que sur les côtes est et sud de la Méditerranée offrant des climats arides et semi-arides et des quantités limitées de précipitations, de ruissellements, de cours d’eau en surface et de points de rejet. Les infiltrations côtières et les rejets sous-marins sont essentiels à l’équilibre hydrique et à la qualité de l’eau de mer dans les sous-bassins marins. Ils contribuent également aux habitats des zones humides et des eaux saumâtres qui sont importants pour la biodiversité et les zones piscicoles. Les aquifères côtiers sont menacés par la surexploitation entraînant des infiltrations d’eau de mer et donc une salinisation des eaux et des terres, ce qui contribue au déficit de recharge de la mer Méditerranée. Les rejets d’eaux souterraines en milieu marin représentent également une source importante de nutriments dans certaines régions et peuvent être un vecteur de pollution de la mer (PNUE/PAM, 2012 et PNUE/PAM, UNESCO, 2015).

Caractéristiques de l'eau et des éléments nutritifs

Avec une hauteur de marée moyenne typique de 50 cm, la mer Méditerranée est considérée comme un milieu microtidal. Cela réduit le potentiel de dilution et de dispersion des déchets dissous ou sous la forme de particules. La mer Méditerranée est l’un des systèmes océaniques les plus oligotrophes (pauvre en nutriments) et est caractérisée par un gradient longitudinal d’oligotrophie orienté vers l’est. La principale source de nutriments en Méditerranée se trouve dans les eaux de surface entrantes de l’Atlantique, au niveau du détroit de Gibraltar. Ces entrées d’eau se dirigent vers l’est le long des côtes d’Afrique en direction de la Méditerranée de l’ouest puis passent par le canal de Sicile et continuent leur progression le long des côtes d’Afrique du Nord. À mesure que ces eaux se dirigent vers l’est depuis le détroit de Gibraltar, les nutriments qu’elles contiennent s’amenuisent. À leur arrivée aux côtes égyptiennes, leur signature nutritive a presque disparu. Par ailleurs, la signature nutritive du Nil a disparu suite à la construction en 1960 du barrage d’Assouan. Tous ces éléments font du bassin Levantin (partie est de la mer Méditerranée) l’une des zones les plus oligotrophes du monde (AEE-PNUE/PAM 2014).

D’autres sources de nutriments existent en Méditerranée mais leur impact est à la fois localisé et peu important. L’une de ces sources est le flux des eaux de surface de la mer Noire vers la mer Égée, un déplacement d’eau dont l’influence se limite à la région nord de la mer Égée ; une autre est le fleuve Pô qui se déverse dans la mer Adriatique, sur sa côte ouest. Les eaux les plus eutrophes du bassin ouest sont situées sur les côtes nord, à l’embouchure des grands fleuves que sont le Rhône et l’Èbre. Les apports en nutriments fluviaux sont relativement faibles en raison du faible débit des systèmes fluviaux se jetant dans la mer Méditerranée. L’apport élevé en nutriments dans les petites rivières peut être important dans la plupart des oueds d’Afrique du Nord car ces derniers se chargent d’effluents riches et en quantité importante. Dans ces rivières/oueds, les métaux, les nitrates et les carbones organiques atteignent des concentrations pouvant affecter les populations biologiques en cas de fortes pluies après une période de sécheresse. (AEE-PNUE/PAM 2014).

Les rivières contribuent également à la recharge en nutriments de la mer et représentent 50 % des apports en azote et 75 % des apports en phosphore qui, avec la silice, sont des éléments essentiels au maintien de la productivité biologique en milieu marin (Figure 1.4). Les bassins versants accumulent les produits émis par les différentes activités naturelles et anthropiques (agriculture, urbanisation, eaux usées, émissions industrielles, etc.) et rejetés dans les eaux de surface pour être ensuite transportés en aval à l’embouchure des fleuves puis dans la mer (PERSEUS-PNUE/PAM, 2015).

Figure 1.4
a) La moyenne interannuelle des concentrations de nitrates dans les cours d'eau méditerranéens, calculée à partir des données disponibles de 2000 à 2010 ou de la valeur interannuelle la plus récente tirée de références scientifiques; b) Concentrations moyennes de phosphore inorganique dissous (DIP) dans les rivières méditerranéennes, calculées à partir des données disponibles de 2000 à 2010 ou de la valeur interannuelle la plus récente tirée de références scientifiques. Source : PERSEUS-PNUE/PAM, 2015.

Biodiversité

La Méditerranée est l’un des 25 points chauds de biodiversité au monde. Son écosystème marin extrêmement diversifié abrite entre 4 et 18 % de la biodiversité marine dans le monde (Coll et at, 2010, Gabrié C. et al, 2012). La mer Méditerranée offre des aires essentielles à la reproduction des espèces pélagiques : les frayères du thon rouge de l’Atlantique, les zones de reproduction uniques du grand requin blanc et les zones de couvaison de la tortue de mer, telles que la tortue verte et la tortue caouanne, le long de la côte est. Ces zones à fortes productivités océaniques abritent une faune mammifère marine particulièrement riche et l’est du bassin est l’un des derniers refuges pour le phoque moine de Méditerranée, une espèce menacée. Les eaux côtières peu profondes accueillent des espèces essentielles et des écosystèmes fragiles, tels que les herbiers marins et les assemblages coralligènes tandis que les eaux profondes abritent une faune unique et vulnérable. Une grande partie de ces espèces sont rares et/ou menacées et sont classées au niveau régional ou mondial comme espace menacée ou en danger par l’UICN.

Table 1
Biodiversité de la Méditerranée (Gabrié C., et al. 2012)

Ce patrimoine naturel a profondément influencé le développement des populations et transformé ce bassin en une mosaïque de cultures riche et hétérogène. Il est défini comme en « état de siège » en raison de l’impact historique et actuel de plusieurs facteurs de stress. Parmi ces facteurs, on trouve les pratiques de la pêche, la perte et la dégradation des habitats, l’eutrophisation, et plus récemment l’introduction d’espèces exotiques et les effets du changement climatique. Étant donné que l’intensité de ces facteurs de stress augmente dans la majeure partie du bassin méditerranéen, des analyses temporelles sont de plus en plus nécessaires afin d’informer les politiques marines actuelles et futures et les actions de gestion.

Figure 1.5
Aires marines protégées et aires protégées pour la conservation (Piante, C., Ody, D.,2015)

Près de 86 000 km² de la mer Méditerranée sont classés Aires marines protégées (AMP) ou sites Natura 2000. En 2016, seuls 3 % de la mer Méditerranée étaient protégés. L’objectif de 10 % de protection de la Convention sur la diversité biologique (CDB) est loin d’être atteint. De nouvelles Aires marines protégées doivent être créées en haute mer pour des zones qui ne sont pas représentées dans le réseau actuel.