LATRY Lise LE LUHERNE Emilie LEPETIT Audrey Master 1 Pro & BEM UE 227 C.R.C. Sheppard, A. Harris, A.L.S. Sheppard, 2008 Archipelago-wide coral recovery.

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1 LATRY Lise LE LUHERNE Emilie LEPETIT Audrey Master 1 Pro & BEM UE 227 C.R.C. Sheppard, A. Harris, A.L.S. Sheppard, 2008 Archipelago-wide coral recovery patterns since 1998 in the Chagos Archipelago, central Indian Ocean

2 Archipel des Chagos Localisation du site d’étude dans le contexte mondial de l’anomalie thermique de 1998 Gravité du blanchiment Fort Moyen Faible Pas de blanchiment Introduction Matériel et méthodesRésultatsDiscussionRemarques Impact du réchauffement de 1998 sur les récifs coralliens du monde Anomalie thermique induite par l’évènement ENSO de 1998 (Wendling et al., 1998) 2 Anomalies de températures en février 1998 www.meteorologic.net

3 Archipel des Chagos Situation géographique : 6°S 72°E Ensemble de 55 îles réparties en 7 atolls Seule Diego Garcia est habitée et abrite une base militaire Depuis le 1 avril 2010, cet archipel constitue la plus grande aire marine protégée au monde ___________ Introduction Matériel et méthodesRésultatsDiscussionRemarques Présentation du site d’étude Localisation de l’archipel des Chagos dans l’océan Indien Etude réalisée de février à mars 2006 3

4 Intérêt scientifique de cet archipel : Archipel fortement impacté par l’anomalie thermique positive de 1998, avec une mortalité corallienne > 90% Absence d’interactions anthropiques (Guitart et al. 2007) La recolonisation mesurée = recolonisation suite à un évènement de forte mortalité dû à un réchauffement Recolonisation de l’archipel des Chagos : Recolonisation durant une succession d’évènements de réchauffement de moindre ampleur L'île de Diego Garcia dans l'archipel des Chagos (photo www.atopia.tk) Introduction Matériel et méthodesRésultatsDiscussionRemarques 4

5 Introduction Matériel et méthodesRésultatsDiscussionRemarques Objectif de l’étude : Suivi de l’évolution de la recolonisation des récifs coralliens impactés par l’anomalie thermique de 1998. 1996 2001 Pentes externes de récifs d’atolls au nord de l’archipel des Chagos. Les deux photographies représentent le même site, l’une avant le réchauffement de 1998 et l’autre, trois ans après. Photographies de Sheppard et al., 2003, Chagos Conservation Management Plan 5

6 Carte de l’Archipel des Chagos (Sheppard et al., 2008) sites échantillonnés pour N et pourcentage de couverture sites de comptage des juvéniles Echantillonnage sur 5 atolls et 18 sites  Estimation du nombre de colonies (N) et du pourcentage de couverture : 5 profondeurs (5, 10, 15, 20, 25 m) 400 quadrats (0,5 x 0,5 m) estimation par une méthode visuelle Tests statistiques : ANOSIM à deux facteurs (Primer v6 ; Clarke & Gorley, 2006)  Comptage des colonies de juvéniles : 3 profondeurs (5, 15, 25 m) détermination de la taille et du genre 1159 quadrats (33 x 33 cm) Tests statistiques : ANOSIM à deux facteurs Khi² IntroductionMatériel et méthodesRésultatsDiscussionRemarques N 6

7 IntroductionMatériel et méthodes Résultats DiscussionRemarques Pic de 1998 (suite à la crise ENSO) : SST = 29.8 °C Pics plus récents (2003 et 2005) : SST = 29.5 °C, blanchiment important des récifs coralliens à Chagos, mais mortalité mineure (sauf dans l’atoll d’Egmont) SST (°C) Valeurs mensuelles de SST pour la région de Chagos de 1980 à 2006 Pic de 1998 Pics récents 2003 2005 Cycle de réchauffement = 3-5 ans, avec une augmentation de la SST de 0,4°C à 0,8 °C déclenchement du blanchiment Température de l’eau de surface (SST) 7

8 IntroductionMatériel et méthodes Résultats DiscussionRemarques Schéma des anomalies thermiques de la SST pendant IOD SST Vent Cycle sous influence combinée de l’IOD + du phénomène ENSO (anomalie positive de la SST) Indian Ocean Dipole (Toshio Yamagata, 1999) = phénomène climatique impliquant une interaction entre l’océan et l’atmosphère dans l’océan Indien (actuellement peu d’information) IOD + à l’Ouest : SST Précipitations à l’Est : SST Précipitations Coraux = organismes sténohalins + sténothermes 8 http://la.climatologie.free.fr/iod/iod.htm

9 D’après Clarke et Gorley (2001), R<0.25 : significativement identiques Interprétations statistiques parfois arbitraires La recolonisation des coraux IntroductionMatériel et méthodes Résultats DiscussionRemarques Test globalSans Egmont Entre atollsR = 0,057 p = 0,001 R = 0,003 p = 0,42 Entre profondeurs R = 0,06 p = 0,001 R = 0,059 p = 0,001 Test ANOSIM à deux facteurs : différences très significatives entre les différents atolls et différentes profondeurs Après suppression de l’atoll Egmont pas de différence significative entre les atolls Nombre d’individus et couverture corallienne de l’atoll Egmont sont très différents des autres atolls Test ANOSIM à deux facteurs pour comparer le pourcentage de couverture entre les 5 atolls et les 5 profondeurs 9

10 La recolonisation des coraux Recolonisation supérieure en surface Intervalles de mesure trop important IntroductionMatériel et méthodes Résultats DiscussionRemarques Profondeur (m) % de couverture Couverture corallienne en fonction de la profondeur sur 2 atolls au nord des Chagos en 1978, 2001 et 2006 (Sheppard et al.) 2006 : même pourcentage de couverture qu’avant 1998 mais changement de structure de communauté 10

11 Colonies de juvéniles Comparaison des colonies de juvéniles de 2001 et de 2006 Absence de données sur le nombre de juvéniles avant la mortalité de 1998 Nombre de juvéniles total est abondant 20012006 Taille des juvéniles2 à 160 mm0 à 100 mm Moyenne des juvéniles au m²65,823,2 Pourcentage de couverture corallienne 13 %45,4 % Pourcentage de substrat non recouvert par des coraux 87 %54,6 % Prise en compte du genre des juvéniles présents 20012006 Acropora ↗ Pavona Montipora ↗ Psammocora Pavona ↗ Porites Faviids ↘ Acropora Porites ↘ Faviids Les mêmes groupes dominent mais dans des proportions différentes IntroductionMatériel et méthodes Résultats DiscussionRemarques Genres les plus abondants en 2001 et 2006 dans l’ordre décroissant Densité des juvéniles et pourcentage de substrat nu potentiellement disponible pour les juvéniles en 2001 et 2006 (données de Sheppard et al. 2001 et 2006) 11

12 IntroductionMatériel et méthodes Résultats DiscussionRemarques Le nombre total de recrutement ne montre aucune différence en densité moyenne entre la profondeur et les atolls Ajout de l’information sur les genres par un test ANOSIM à deux facteurs Différences significatives entre les profondeurs mais pas entre les atolls Test du Khi² sur le nombre de recrutement de chaque genre H ₀ = aucune différence avec la profondeur 14 genres sur 19 montrent clairement des profondeurs de préférence Un recrutement sur substrats quasiment nus suggère une forte sélection au stade juvéniles pour la plupart des genres 12

13 IntroductionMatériel et méthodes Résultats DiscussionRemarques Illustration du changement de densité d’un genre en fonction de la profondeur : Superposition de la densité de juvéniles d’un genre de corail à un MDS (Multi- Dimentional Scaling) Acropora (espèce de faible profondeur) Pachyseris ( espèce de profondeur) Pachyseris speciosa Acropora palifera 13

14 IntroductionMatériel et méthodes Résultats DiscussionRemarques Mortalité répétée dans l’atoll Egmont Récupération des coraux anormalement plus faible Différences très marquées entre côte ouest et côte est de l’atoll Egmont Côte ouest du site Entre 5 et 10 m de profondeur : bon rétablissement des tables d’Acropora cytherea Sur les tables : présence de petites tâches vivantes (aucune colonie entièrement vivante) Fragmentation + effondrement des tables Signes de mort récente des tables d’A. cytherea Côte est du site ≠ Pas de tables d’A.cytherea vivantes - de couverture corallienne - de colonies 1996 : couverture corallienne à 5 et 10 m = 35 à 50 % Surface calcaire érodée, pas de présence de « coraux blanchies » : pas de recrutement ou fréquente mortalité répétée Pas de signes de mort récente des tables d’A. cytherea 14

15 Jusqu’à 5 m de profondeur : Inégale mais forte recolonisation (couverture, nombre d’individus et recrues) Importance de la prise en compte de l’état de maturité des coraux lors des observations : En 1998, Acropora palifera et Acropora abrotanoides dominaient sous forme mâture (branchue) En 2006, ces espèces sont retrouvées sous forme de jeunes colonies (encroûtante) De 5 à 10 m de profondeur : Recolonisation, plus lente, mais de nombreuse espèces ont retrouvées leur forme 3D branchues et tabulaires IntroductionMatériel et méthodesRésultats Discussion Remarques Différentes stades de Acropora palifera (coralscience.org) 15

16 Les années les plus chaudes qui ont suivi 1998 ont pu causer : - un blanchiment sans mortalité massive - un retard répété de la croissance et de la reproduction Différences entre l’archipel des Chagos et les autres récifs après le réchauffement de 1998 : - Contrairement aux autres récifs à l’Est de l’Afrique, le recrutement n’a pas été un facteur limitant sur l’archipel des Chagos - Pas de changement dans l’assemblage de l’écosystème contrairement à d’autres sites Importance de cet archipel sans impact anthropique local pour l’analyse des effets seul du réchauffement sur les populations de coraux conditions pas forcément similaires dans un autre site d’étude Sources potentielles de recrutement (réservoirs de coraux adultes) : - Coraux des lagons profonds ont bien mieux survécus que ceux des pentes externes - Coraux profonds des pentes externes 16

17 IntroductionMatériel et méthodesRésultatsDiscussion Remarques Perturbation de type II : perturbation d’amplitude inférieure à la résilience de l’écosystème ‘Shifting baseline’ : ne pas faire de conclusions trop hâtives car données depuis 1980 La thermotolérance (plasticité) Microévolution contemporaine : sélection naturelle rapide des individus les plus thermotolérants Hypothèse adaptative du blanchiment 17 Acropora cytherea

18 Merci de votre attention Des questions ? 18

19 Références bibliographiques Brown, 1997. Coral bleaching: causes and consequences Clarke, K. R. & Gorley R. N. 2001. Software PRIMER v5. Plymouth, PRIMER-E. UK. Roberty, 2006-2007. L’anémone hermatipique Aiptasia pallida Verrill (1864): photophysiologie en rapport avec le phénomène de blanchiment Michael H. Schleyer, Yehuda Benayahu. 2010. Pre- and post-1998 ENSO records of shallow- water octocorals (Alcyonacea) in the Chagos Archipelago. Marine Pollution Bulletin 60 (2010) 2197–2200 Sheppard C., 1980. Coral cover, zonation and diversity on reef slopes of Chagos atolls, and population structures of the major species. Mar Ecol Prog Ser 2:193-205 Sheppard C., Raynerb N. A., 2002. Utility of the Hadley Centre sea ice and sea surface temperature data set (HadISST1) in two widely contrasting coral reef areas. Marine pollution bulletin Sheppard et al., 2003. Chagos Conservation Management Plan Smith et al., 2007. Resilience of coral communities on an isolated system of reefs following catastrophic mass-bleaching Wickel et al., 2005. Les récifs coralliens frangeants de l’île de Mayotte (Grande Terre): Bilan de l’état de santé en 2004 et évolution depuis 1989 19