Chapter 1. Climate change impacts on marine ecosystems and resources

The Mediterranean Sea is one of the biggest reservoirs of biodiversity in the world. Millions of people directly or indirectly depend on the ecosystem services it provides, in particular the provisioning of fisheries resources. Rather than a hot-spot of biodiversity, the Mediterranean Sea has now become a hot-spot of global change where climate change and other anthropogenic pressures (e.g., overfishing, pollution, habitat destruction) operate independently or synergistically to shape an altered Mediterranean Sea that may shift from the today picture. The set of physical-chemical changes triggered by climate change may disrupt the functioning of the biological components of ecosystems, from the individual up to the ecosystem scale, from the basis of the food webs (macrophytes, phytoplankton) up to the higher trophic levels (e.g., predator fish). Current research shows that the physiology and fish life history traits have changed, that fish distribution areas are moving northward and eastward, thus modifying the structure and the species composition of the communities. The dynamics of populations and food webs are modified as well, and species invasions increase at an unprecedented rate. Combined with fishing, climate change renders marine ecosystems more vulnerable to anthropogenic pressures, to natural hazards and to invasions by non-indigenous species. Although uncertainties remain with regard to the magnitude of expected ecological changes, the projections based on IPCC scenarios all confirm that climate change is a serious threat for the biodiversity and the sustainable exploitation of fishing resources in the Mediterranean Sea. This calls for the reinforcement of innovative and integrated research and assessment capacities to support an ecosystem-based management at the scale of the Mediterranean basin.La Méditerranée constitue l’un des plus grands réservoirs de biodiversité à l’échelle mondiale. Des millions de personnes dépendent directement ou indirectement des services écosystémiques rendus par celle-ci, notamment l’approvisionnement en ressources marines. Plus qu’un point chaud de biodiversité marine, la Méditerranée est désormais un point chaud du changement global où changement climatique et autres pressions d’origine anthropique (e.g. surexploitation, pollution, destruction d’habitat) peuvent agir indépendamment ou en synergie pour former une Méditerranée différente de celle que nous connaissons aujourd’hui. L’ensemble des modifications physico-chimiques induites par le changement climatique conduit à un bouleversement des composantes biologiques des écosystèmes, de l’échelle individuelle à l’échelle écosystémique, des producteurs primaires (algues, phytoplancton) aux plus hauts niveaux trophiques (e.g. poissons prédateurs). Les recherches actuelles démontrent que la physiologie et les traits de vie des poissons changent et que leurs distributions spatiales se sont décalées vers le nord et l’est, modifiant la structure et la composition des communautés. La dynamique des populations et des réseaux trophiques s’en trouve également modifiée et les invasions biologiques se multiplient à un rythme encore jamais observé. Avec la pêche, le changement climatique induit une fragilisation des écosystèmes marins, rendant ces derniers moins résilients et plus instables face aux activités anthropiques, aux aléas naturels et aux invasions d’espèces exotiques. Bien que des incertitudes demeurent quant à l’ampleur des changements biologiques en Méditerranée, les projections faites à partir des scénarios émis par le GIEC s’accordent pour affirmer que le changement climatique est une sérieuse menace pour la biodiversité marine et la production de ressources vivantes. Il s’agit alors d’appuyer des systèmes de recherche et d’évaluation innovants et intégrés afin d’adopter une gestion écosystémique à l’échelle du bassin méditerranéen