Responses of two Mediterranean corals, Cladocora caespitosa and Oculina patagonica to environmental and climate change

par Riccardo Rodolfo-Metalpa

Thèse de doctorat en Biologie marine

Sous la direction de Christine Ferrier-Pagès.

Soutenue en 2007

à Aix Marseille 2 .

  • Titre traduit

    Etude de la physiologie de deux coraux méditerranéens


  • Résumé

    Cette thèse présente la réponse de deux coraux symbiotiques Méditerranéens Cladocora caespitosa and Oculina patagonica aux variations des paramètres environnementaux. L’effet de variations saisonnières ainsi que d’une élévation anormale de la température a été testé sur les deux coraux. Par contre, les effets de l’éclairement, d’un apport en nourriture, ou d’une élévation de pCO2 n’ont été testés que sur l’espèce modèle, C. Caespitosa. J'ai montré que la température était le paramètre ayant le plus fort impact sur le métabolisme des coraux. En effet, des températures basses, couplées à un apport de nourriture (conditions hivernales), augmentent les concentrations en chlorophylle et zooxanthelles, permettant ainsi une meilleure efficacité photosynthétique au cours de conditions défavorables. Au contraire, les taux de photosynthèse et de calcification sont augmentés l’été, pour des températures comprises entre 18 et 23°C. Des températures plus élevées (entre 24 et 28°C) ont un effet négatif sur le métabolisme des coraux. Cependant, alors que C. Caespitosa résiste pendant 5 semaines à des températures égales ou supérieures à 24°C, avant de s’effondrer et mourir, O. Patagonica diminue immédiatement sa densité en zooxanthelles et son taux de croissance, mais conserve une vitalité élevée. Ces résultats, couplés aux observations in situ de mortalité massive de C. Caespitosa pendant les récentes périodes estivales, montrent que ce corail vit à sa limite supérieure de température. Nous avons également montré, en utilisant C. Caespitosa, que la nourriture constitue le deuxième facteur le plus important pour le métabolisme de ces coraux tempérés. Par contre, une augmentation d’un facteur 8 d’éclairement ne produit aucun changement dans les concentrations en chlorophylle et zooxanthelles ou dans les taux de croissance, suggérant que l’éclairement n’est pas un facteur important chez ces coraux. Finalement, un doublement de pCO2, comme il est prévu suite aux changements climatiques, n’a aucun effet sur le métabolisme de C. Caespitosa, suggérant que la température reste le paramètre le plus important.


  • Résumé

    This thesis explores the physiology of two symbiotic Mediterranean corals, Cladocora caespitosa and Oculina patagonica to changes in their environmental parameters. The effect of temperature was investigated both under the normal seasonal range as well as in the perspective of climate change on the two coral species. The effects of irradiance, food supply, and pCO2 level were only investigated with C. Caespitosa taken as a model. Temperature was one of the main environmental factors affecting corals’ metabolism. Increased concentrations of zooxanthellae and chlorophyll were observed at low temperatures and high food supply, allowing an increase in the photosynthetic efficiency during unfavorable conditions. Conversely, photosynthetic and growth rates were maximal under summer conditions, at temperatures ranging from 18 to 23°C. Higher temperatures (from 24 to 28°C) negatively affected the photosynthesis, growth and symbiosis in both corals. While C. Caespitosa resisted 5 weeks at temperatures equal or above 24°C before decreasing its metabolic functions and dying, O. Patagonica reduced its symbiont density and growth rates as soon as temperature increased, but showed a low mortality rate. These results, together with the observations of mass mortalities of C. Caespitosa during the last summers suggest that this coral is living near its upper thermal limits. We also demonstrated, using C. Caespitosa, that food supply was the second most important parameter for these two temperate corals. Conversely, a 8-fold increase in the light level did not change zooxanthellae and chlorophyll concentrations, or growth rates, suggesting that this factor is not important for the coral metabolism. Finally, a doubling in the pCO2 level, as expected by the end of the century, did not either affect C. Caespitosa metabolism, leading temperature as the most important parameter.

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  • Détails : 1 vol. (207 f.)
  • Annexes : Bibliogr. f.186-207

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  • Cote : 47373

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