Vie et Milieu

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Article 9

Macro-invertebrates functional groups in freshwater and marine sediments: a commun mechanistic classification

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M. GERINO*, G. STORA#, F. FRANÇOIS-CARCAILLET , F. GILBERT#, J.-C. POGGIALE#, F. MERMILLOD-BLONDIN‡, G. DESROSIERS , P. VERVIER*
* UMR 2630 LEH, 29 Rue J. Marvig 31055 Toulouse, France
# COM/LOB, Campus de Luminy, Case 901, 13009 Marseille, France
ISMER-UQUAR, 310 Allée des Ursulines, G51 3A1 Rimouski, Québec, Canada
UMR 5119 Ecosystèmes lagunaires, Université de Montpellier II, 34095 Montpellier Cedex 05, France
‡UMR CNRS 5023, Laboratoire d’Ecologie des Hydrosystèmes Fluviaux, Université de Lyon I, 69622 Villeurbanne Cedex, France
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ABSTRACT. – Functional group definitions in aquatic ecology vary depending on the type of ecosystem (e.g., marine compared to fresh water ecosystems, stream compared to lake ecosystems). Since the benthic environment functions as the major storage and recycling compartment for virtually all material that flows in the aquatic system, biological processes that take place there are interesting models for identification of the different invertebrate functions. The accurate species function includes the effects of an organism on the abiotic as well as the biotic properties of the habitats. Therefore, a functional group may be defined as a group of species that share common biogeochemical and interspecific attributes. The main difficulty of applying this definition in aquatic ecosystems comes from the high diversity of organism functions (compared to terrestrial systems) that potentially exist at different levels: i) interspecific diversity supported by the large morphological and behavioural diversity of organisms, reinforced by a low degree of species redundancy; ii) intraspecific functional diversity due to changes in life history strategy during the life cycle, and enhanced by optimal foraging theory. The major question remains to find accurate functional group sizes and classifications that permit the distinction of the different biological activities involved in ecosystem key processes without missing other biological functions. After reviewing some of the problems in current functional classifications of benthic invertebrates, we propose a classification system based on the mechanical activities that characterize each species rather than consideration of the multiple consequences of these activities. This sorting strategy will result in a sub-classification of classical feeding groups into more precise functional groups. Such groups as bioturbation groups or functional feeding groups may be composed of representative taxa in both marine and freshwater environments.

RÉSUMÉ. – La définition des groupes fonctionnels en écologie aquatique dépend du type d’écosystème considéré (e.g. écosystèmes marins comparés aux écosystèmes d’eaux douces en distinguant les eaux douces courantes et les eaux stagnantes). Si le compartiment benthique assure le stockage et la transformation de la majorité de la matière transitant dans la colonne d’eau, les processus biologiques impliqués dans le fonctionnement de ce compartiment sont proposés comme base pour l’identification des modalités d’intervention des macro invertébrés benthiques. La fonction des macro-invertébrés benthiques doit inclure leurs interventions dans les propriétés biotiques et abiotiques de leur environnement immédiat. Ainsi un groupe fonctionnel peut être défini comme un groupe d’espèces partageant des effets communs d’ordre biogéochimique et intespécifique. La principale difficulté pour appliquer cette définition aux invertébrés des sédiments aquatiques se heurte à la forte diversité des fonctions des organismes qui s’exprime à différents niveaux : i) une diversité interspécifique alimentée par une importante hétérogénéité des traits morphologiques et comportementaux, et une redondance fonctionnelle encore faiblement mise en évidence ; ii) une diversité intraspécifique générée par les modifications de stratégie nutritionnelle au cours des cycles de vie, augmentée par les stratégies opportunistes. La principale question reste à déterminer la taille appropriée des groupes fonctionnels pour permettre d’expliquer la participation de ces organismes dans les fonctionnalités essentielles des écosystèmes sans cacher certaines fonctions biologiques à l’intérieur de groupes trop largement définis. Après avoir exposé quelques difficultés posées par l’élaboration des classifications fonctionnelles pour les invertébrés benthiques, un système de classification basé sur le type d’intervention mécanique caractérisant l’activité trophique et de bioturbation de chaque espèce est proposé. Les groupes fonctionnels ainsi définis constituent une sous-classification des modes trophiques actuels en précisant leurs modalités d’interventions. De tels groupes fonctionnels dénommés groupes de bioturbation et groupes fonctionnels trophiques doivent être composés d’organismes représentatifs des écosystèmes benthiques marins et d’eaux douces.

You are here: Volume 53 (2003) Issue 4 Article 9
Vie et Milieu
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