Structure et fonctionnement de récifs tempérés en Mer Ligure, dans le cadre du changement global

Structure and functioning of temperate reef benthic communities in the Ligurian sea under global change scenarios

• Auteur / Autrice : Valentina Asnaghi
• Direction : Carlo Nike Bianchi, Mariachiara Chiantore, Luisa Passeron-Mangialajo, Patrice Francour
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'univers
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Nice en cotutelle avec Università degli studi (Gênes, Italie)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences fondamentales et appliquées (Nice ; 2000-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Acidification des océans

Invertébrés

Effets du stress

Algues

Écologie des récifs coralliens

Ligurienne, Mer

Écologie humaine

Changement global de l'environnement

Résumé

Le concept de changement global comprend un large éventail de différentes altérations dans la relation homme-environnement. Ma thèse de doctorat s’articule autour de différents impacts agissant sur la structure des récifs rocheux tempérés, mettant en évidence la réponse des principales espèces de macroalgues et invertébrés calcifiants à ces impacts, ainsi que leurs interactions et leur rôle. L’application d���un indice écologique basé sur les macroalgues fournit une image détaillée des côtes rocheuses naturelles de la Ligurie et de la structure des communautés en fonction de différentes sources de stress anthropiques. Une expérience de perturbations/récupération sur les communautés intertidales des côtes rocheuses, a permis d’étudier leur réponse aux perturbations grâce à la résilience du système et d mettre en évidence le rôle des algues corallines comme des éléments clés dans la récupération, en tant qu’espèces pionnières et que substrat pour d’autres organismes. Les espèces corallines sont sensibles à la diminution du pH, comme démontré lors de l’expérience sur les effets de l’acidification des océans sur les macroalgues calcifiantes et non-calcifiantes, et sur les principaux herbivores des récifs rocheux, les oursins. Cette étude a permis de mettre en évidence que la teneur en carbonate de macroalgues coralline est particulièrement importante pour le renforcement de la lanterne d’Aristote et le test des oursins. Cela comporte une amplification des effets négatifs directs de la diminution de pH sur les oursins, si on tient compte aussi des effets indirects induits par l’alimentation ? Dans l’ensemble des dynamiques décrites par ma thèse proposent une orientation progressive des récifs méditerranéens vers des communautés où la perte de macroalgues structurantes, en raison de l’impact direct de l’homme, se cumule avec une perte de gazons de corallines, en raison de l’acidification des océans. Tour cela conduit à une simplification structurelle et fonctionnelle de l’écosystème, en raison du rôle clé que les espèces corallines jouent dans les processus de récupération.

The concept of global change encompasses a wide range of different alterations in the human-environment relationship. My PhD thesis encompasses different possible impacts acting on temperate rocky reefs, highlighting the response to threats of key macroalgae species and calcifying invertebrates, their interactions and their role. The application of an ecological index based on macroalgae provided a detailed picture of the shallow natural rocky shores of the ligurian coasts and evidences of different structures that these communities can display under anthropogenic stressors. A disturbance/recovery experiment on intertidal rocky shore communities in order to study their response to acute/pulse disturbances through resilience highlighted the role of coralline algae as key elements in the recovery, both as pioneer species and as substrate for later colonists. Coralline species are likely to face dissolution due to pH decrease in the very next decades, as additionally demonstrated in a laboratory experiment I performed on the effects of ocean acidification on calcifying and on-calcifying macroalgae, and their major gazers, sea-urchins. The carbonate content of these macroalgae turned out to be particularly important for strengthening the Aristotle’ lantern and urchin test, amplifying the direct negative effects of pH decrease on urchins through the diet. Overall, the dynamics described through my PhD thesis suggest a gradual shift toward communities where the loss of structuring macroalgae, due to the direct human impact, cumulates with a loss of coralline turf, due to ocean acidification. All this will lead to a structural and functional simplification of the ecosystem, because of the key role that coralline species play in the recovery processes.