Ecological persistence interrupted in Caribbean

coral reefs

John M. Pandolfi and Jeremy B.C. Jackson, Ecology Letters (2006)

Introduction

• Une mortalité massive des récifs a altéré la structure des communautés récifales

Existait-il une persistance des assemblages de coraux avant l’action de l’Homme ?

• Étude de la variabilité temporelle difficile sur le long terme, sauf avec l’utilisation de récifs fossiles.

Introduction

• 2 objectifs :

– Mesurer la persistance de la diversité spécifique et de la composition des communautés au cours du temps

– Examiner l’ampleur de l’impact de la disparition des coraux Acropora palmata et A. cervicornis

• Les fossiles vont servir « d’archives ».

Quelques rappels

• Le Pléistocène est la première partie du Quaternaire, débutant vers -1,8 Ma et cédant sa place à l’Holocène il y a 10 000 ans.

• Les 4 épisodes de construction des récifs coralliens étudiés sont âgés de 104, 125, 195 et 220 ka.

Matériels et méthodes

• Lieu d’étude : La Barbade (mer des Caraïbes)

• Mise en place de transects de 40 m de long obtention de transects de chaque épisode de construction récifale

• Analyse des données

• Au Pléistocène : 6 espèces constituaient 97% de la densité totale pour les 4 épisodes de construction.

• A. palmata = espèce la plus abondante.

Abondance relative des espèces dans les transects du Pléistocène.

Résultats :

P-value

104 vs 125 < 0,0001

104 vs 195 0,002

104 vs 220 < 0,0001

125 vs 195 0,250

125 vs 220 0,605

195 vs 220 0,550

• Pour avoir des différences significatives entre les différentes périodes, la P-value doit être très faible.

• Le récif daté de 104 000 ans diffère donc des autres.

• Il y a 104 000 ans, l’espèce A. palmata était moins abondante que pendant les 3 autres périodes.

• Montastraea quant à lui a augmenté.

Abondance relative d'A. palmata et de Montastraea

0102030405060708090

100

mod

erne

104

ka

125

ka

195

ka

220

ka

période

ab

on

da

nc

e r

ela

tiv

e

A.palmata

organ-pipe Montastraea

Variabilité de la structure des communautés coralliennes pendant le Pléistocène

• Forte persistance de la structure des communautés sur le long terme.

• Persistance de l’abondance relative.

• MAIS une variabilité de celle-ci, notamment au niveau du récif datant de 104 000 ans.

Aucune corrélation avec les paramètres environnementaux.

Acropora palmata domine largement et forme avec A. cervicornis, Diploria strigosa et Montastraea annularis la structure tridimensionnelle du récif.

Dominance d’espèces rares au Pléistocène.

Très peu d’A. palmata et A. cervicornis absente.

Espèces les plus abondantes au Pléistocène

0

20

40

60

80

100

Ap Ac op M Ma Ds Mf

Espèces

Ab

on

dan

ce (

%)

Pleistocène

actuel

Espèces les plus abondantes à l'heure actuelle

0

20

40

60

80

100

Pa Pp Sr Ag Ss M'a'

Espèces

Ab

on

dan

ce (

%)

actuel

Pléistocène

Importance d’Acropora palmata• Composante principale de la structure tridimensionnelle caractéristique des récifs coralliens des Caraïbes.

• Réduit l’énergie des vagues → fournit l’habitat calme nécessaire à certains écosystèmes et protège les côtes de l’érosion lors des orages.

• Habitat pour de nombreuses espèces de Téléostéens ; beaucoup de homards.

Cependant, ne tolère pas les périodes de fortes sédimentations prolongées.

Acropora palmata

• Taux de croissance élevé → pourrait résister à élévation du niveau marin.

Variation relative de la température atmosphérique et évolution de la teneur en CO2

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

0104125195220

Temps (milliers d'années)

Tem

pér

atu

re (

°C)

0

100

200

300

400

CO

2 (p

pm

v) Variation de la températurepar rapport à l'actuelle

teneur en CO2

Fluctuations de ces paramètres durant la période d’étude.

Pas de changement mis en évidence concernant la structure des communautés coralliennes de la Barbade.

→ La structure actuelle semble ne pouvoir s’expliquer par ces seules fluctuations d’origine naturelle.

Conclusion de l’article

• L’homme a modifié la structure des récifs coralliens d’une manière jamais observée au cours des derniers 220 000 ans.

• Décimation d’A. palmata et A. cervicornis par divers facteurs incluant : la surpêche, les maladies touchant les coraux ou les herbivores, l’érosion.

• A la Barbade, l’augmentation de la turbidité constitue probablement l’impact majeur, bien que l’eutrophisation joue aussi un rôle.

Limites de cette étude

• Absence de données relatives à la période allant de 104 000 ans à aujourd’hui.

• Or, absence d’enregistrement d’A. palmata il y a 6 300 et 3 000 ans.

• L’homme n’est peut être pas à l’origine des changements actuels observés dans la structure des récifs coralliens. En revanche, le retour à l’état antérieur pourrait être aujourd’hui compromis.

Références

• Hubbard,Dennis K., ‘Acropora palmata, keystone species or just another weed?’ , The Geological Society of America, North-Central Section - 38th Annual Meeting (St. Louis, Millennium Hotel, April 1–2, 2004) Geological Society of America Abstracts with Programs, Vol. 36, No. 3, p. 50.

• Robert W. Buddemeier, Joan A. Kleypas, Richard B. Aronson, ‘Coral reefs & Global climate change - Potential Contributions of Climate Change to Stresses on Coral Reef Ecosystems’, Pew Center on Global Climate Change (2004).

• Centre for biological diversity.http://www.biologicaldiversity.org/swcbd/species/coral/

• Salva tres palmas, fondacion surfrider Ricon. http://www.surfrider.org/Rincon/reefs.asp