Permanent « phase shifts » or reversible declines in coral cover? Lack of recovery of two coral reefs in St. John, US Virgin Islands. Caroline S. Rogers, Jeff Miller MARINE ECOLOGIE PROGRESS SERIES Perez Yann et Hodosy Sandra

Généralités •Changement radicaux des écosystèmes coralliens aux Caraïbes depuis 30 ans •Etude de 2 récifs aux Iles Vierges: –Chute du recouvrement des coraux –Hausse de la biomasse macrophytique •Hypothèse d’un régime shift sous l’influence de stress d’origines naturelles et anthropiques •Suivi des taux de recouvrement coralliens et macrophytiques au cours des 20 dernières années et de l’impact des facteurs environnementaux

I) Introduction •Dégradation des récifs  baisse du taux de recouvrement des coraux par prolifération des macrophytes •Causes de dégradations multiples •Hypothèse la plus courante: Surpêche •En réalité, combinaison de plusieurs facteurs  Ouragans, surpêche, maladies, ancrage des bateaux, etc.

Milieu environnemental et échantillonnage • L’étude s’est déroulée sur deux sites aux Iles Vierges (USA): – Lameshur Reef au Sud – Newfound Bay au Nord-Est

Milieu environnemental et échantillonnage •Lameshur Reef: zone du VINP, pêche professionnelle interdite mais pêche à la ligne autorisée •Newfound Bay: pas de zone protégée •Zone balayée par plusieurs ouragans (Hugo, Marylin, Georges) •Relevés des taux de recouvrements du corail, des macrophytes et du corail mort  dynamique du récif et impact des facteurs de stress

II) Dynamique du récif •Aucun signe de retour l’état initial dans chacune des stations sauf pour Newfound Bay (légère hausse du taux de recoucrement du corail) •Montastraea annularis (espèce édificatrice dominante) affectée par des pathologies notamment « white plague » M.annularis

Impact des ouragans •Lamashur Reef: Chute significative du taux de recouvrement du corail après le passage de Hugo et hausse du recouvrement macrophytique •Pas d’effet notoire après le passage de Marilyn •Hypothèse: faible recouvrement du corail associé à fort recouvrement par Macrophytes  forte mortalité du corail par Hugo (destruction mécanique), suivi d’une colonisation de l’espace libre par les macrophytes

Impact des ouragans •Newfound Bay: Légère hausse du taux de recouvrement du corail mais tendance non confirmée de 99 à 2003 par vidéo •Recouvrement du corail supérieur à celui de Lameshur et biomasse algale moindre  site non affecté par Hugo •Hypothèse: Ouragans  impact sur herbivorie

Évolution et causes du recouvrement des récifs, par des macrophytes. • Depuis 40 ans  Hausse du recouvrement des récifs par les macrophytes. •Lameshur Reef  Forte variation, maximum : ~ 35 % •Newfound Reef  maximum : ~ 10%. Mais zone peu touchée (ReefBase)

Tendance générale  Augmentation significative du recouvrement des récifs par des macrophytes. Causes principales : - Cyclones - Diminution de l’herbivorie ? - Enrichissement en sels nutritifs du milieu ? Nemeth et al., 2003

Diminution de l’herbivorie •Depuis 40 ans  changements importants des populations de poissons récifaux surtout causé par la sur-pêche, souvent illégale (Appeldoorn et al.,1992; Rogers et Beets, 2001).  Stress pour les coraux •Stress chronique : Sur-pêche  baisse du nombre d’herbivores  favorable au développement des macrophytes. •Perturbation aïgue : Cyclone  destruction habitat herbivores  Baisse nombre herbivores et nouveaux substrats libre pour développement des macrophytes.

Eutrophisation •Abondance des macrophytes  Forte concentration en nutrients dans le milieu. •Concentrations en nutrients à Lameshur Reef et Newfound Bay = Faible •Szmant ( 2002) : concentration en nutrients = rarement responsable, du recouvrement des récifs coralliens par des macrophytes.

Système en phase shift? • Zone de la Caraïbe: Dégradation irréfutable des récifs coralliens ( Gardner et al.,2003; Pandolfi et al., 2003) •Belize et Panama ( Aronson et al, 2004)  « Remplacement » de certaines espèces coralliennes par d’autres( ex: Acropora cervicornis par agaricia tenuifolia), après une dégradation progressive de la qualité des eaux.  Phase shift •St John  Pas de « remplacement » de la totalité des coraux pas des macrophytes.  Rapport des taux de recouvrement des macrophytes et des coraux varie avec le temps.  Pas 1 mais plusieurs facteurs de perturbation  Manques d’études sur le long terme  Pas d’exemple de « retour à état moyen, antérieur du système corallien.

III) Conclusion •Combinaison de plusieurs facteurs responsables de la dégradation des récifs •Phases shift en milieu corallien pas encore bien définis •Autres études sur le long terme nécessaires pour confirmer la tendance de dominance des macrophytes et si confirmation  phase shift possible

REFERENCES:  Global Coral Reef Monitoring Network  Météo France  CARICOMP  Google earth