Dynamique et fonctionnement des herbiers marins dans un complexe récifal anthropisé (île de la Réunion, océan Indien)

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• Auteur / Autrice : Alexis Cuvillier
• Direction : Johann Henrich Bruggemann, Patrick Frouin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Écologie marine
• Date : Soutenance le 01/12/2016
• Etablissement(s) : La Réunion
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, Technologies et Santé (Saint-Denis, La Réunion)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Écologie marine tropicale des océans Pacifique et Indien (Réunion)
• Jury : Président / Présidente : Lionel Denis
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Lionel Denis, Pascale Cuet
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Mathew Vanderklift

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mer -- Productivité

Mer -- Effets de l'eutrophisation

Animaux benthiques

Écologie marine

Phanérogames marins

Mots clés libres

Herbier marin

Écologie du paysage marin

Productivité

Eutrophisation

Communautés itchyologiques

Communautés benthiques

Réseau trophique

Seagrass beds

Seascape ecology

Productivity

Eutrophication

Benthic communities

Fish communities

Trophic webs

Résumé

À l'interface bentho-pélagique, les herbiers marins présentent une multitude de rôles écosystémiques. Historiquement, les scientifiques et décideurs de La Réunion se sont focalisés sur l'écosystème récifal. Néanmoins, des prairies monospécifiques à Syringodium isoetifolium sont présentes de manière pérenne (3 hectares) au sein du complexe récifal de l'Ermitage / La Saline (côte ouest). L'objectif principal de cette étude était d'apporter les premières données sur l'écologie de ces herbiers marins. Ainsi, une approche pluridisciplinaire a été développée : 1. L'étude de la dynamique spatiale du paysage herbier sur 65 ans (dès 1950), et à l'échelle saisonnière (2013-2015) qui a permis de définir le rôle majeur des forçages hydrodynamiques et de l'eutrophisation. 2. L'analyse de la productivité de l'écosystème herbier et sa réponse métabolique face à des apports nutritifs, révèle des bilans métaboliques opposés (autotrophie/hétérotrophie) en fonction des conditions environnementales, ainsi qu'un rôle de tampon sur les flux de nutriments. 3. Des analyses isotopiques (δ13C et δ15N) ont permis d'identifier les sources de matière entrant dans l'écosystème et alimentant les réseaux trophiques associés aux herbiers. L'étude a permis d'établir un lien trophique entre Holothuria leucospilota et les herbiers marins ainsi qu'un rôle essentiel dans le maintien des populations de poisson herbivores récifaux. 4. Des enquêtes locales ont révélé une méconnaissance de cet écosystème malgré leur potentiel économique et écologique. À la lumière de ces travaux de thèse, la prise en considération des herbiers marins dans la gestion du milieu marin réunionnais est nécessaire.

Located at the benthos-pelagos interface, seagrass beds have many ecosystemic roles such as coastal protection or biodiversity. Historically, scientists and decision-makers at Reunion Island have been focusing on reef ecosystems. However, for several decades, monospecific (Syringodium isoetifolium) seagrass beds have been observed (3 hectares – 2013) within Ermitage / La Saline reef (West coast). The main objective of this study was to give the first data on seagrass ecology at Reunion Island. Therefore, a multi-disciplinary study was developed. First, seascape ecology of seagrasses is analyzed at decadal (since 1950) and seasonal scales (2013-2015). Physical settings (swell) and eutrophication were driving factors on the spatial dynamics of seagrass beds. Second, seagrass community metabolism and response to nutrient loads (nitrate and phosphate) show variations in metabolic budget (autotrophy to heterotrophy) and make seagrass beds a nutrient sink following the environmental conditions. Third, stable isotope analysis (δ13C and δ15N) identified sources of particulate matter entering the ecosystem and fueling food webs. The trophic roles of seagrass beds are assessed for echinoderm and herbivorous fish communities. This study highlighted a trophic link between seagrass and Holothuria leucospilota, and proved some species to be heavily dependent on seagrass ecosystem (Leptoscarus vaigiensis, Siganus sutor). Finally, interviews showed a lack of knowledge about this ecosystem despite crucial economic and ecologic roles. Considering their major functions, seagrass beds have to be considered in future management of the coastal marine systems at Reunion Island.