Biologie des populations du corail rouge Corallium rubrum (L. 1758) de Méditerranée nord-occidentale

Population biology of the precious Mediterranean red coral Corallium rubrum (L. 1758) in the NW Mediterranean area

• Auteur / Autrice : Oriol Torrents
• Direction : Jean Vacelet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biosciences de l'environnement, chimie et santé
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 2
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre d'Océanologie (Marseille)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Changements climatiques

Reproduction (biologie)

Conservation

Méditerranée (mer)

Coraux

Résumé

Le corail rouge de Méditerranée Corallium rubrum (L. 1758) est un octocoralliaire colonial sessile à longue durée de vie (> 100 ans) qui possède un squelette calcaire arborescent de couleur rouge. Le corail rouge est une espèce emblématique de Méditerranée parce qu’il a été récolté depuis l’antiquité pour l’utilisation de son squelette calcaire en bijouterie et ornementation. Les principales sources de mortalité de cette espèce sont les récoltes humaines et les événements de mortalité massive causés par des anomalies thermiques positives. Les principales conséquences de ces mortalités ont été la diminution de l’abondance des populations et de la taille moyenne des colonies. Malgré sa renommée, la biologie et l’écologie du corail rouge sont encore mal connues et leur connaissance s’avère indispensable pour une bonne gestion de populations. Les principaux objectifs de cette thèse ont été d’améliorer la connaissance globale de la biologie et écologie de cette espèce en étudiant des populations de côtes françaises méditerranéennes et d’apporter des données nécessaires pour les gestionnaires. Cette thèse a été dédiée à l’étude de paramètres essentiels de son cycle de vie comme la croissance et la biologie de la reproduction sur un grand nombre de populations (17 au total, réparties entre les côtes rocheuses près de Marseille et la Réserve naturelle de Scandola située à l’ouest de la Corse). Elle a aussi été le cadre de la première étude expérimentale sur la thermotolérance du corail rouge. Le corail rouge présente un taux moyen de croissance en diamètre de 0,15 mm par an. Malgré le grand nombre de colonies étudiées, les taux de croissance semblent être du même ordre de grandeur quel que soit l’habitat : intérieur ou extérieur des grottes, 20 ou 40 mètres de profondeur, les côtes de Calanques ou les côtes de l'ouest de la Corse. Par contre, la fécondité (nombre de gonades par polype), étudiée sur ces mêmes populations, semble être influencée par l’habitat. Ainsi, les populations de corail rouge localisées à l’intérieur des grottes montrent une fécondité significativement inférieure à celle des populations situées à l’extérieur des grottes. Cependant, aucune différence significative n’a pas été trouvée pour la fécondité entre populations situées à des profondeurs contrastées (18 – 22 m vs 39 – 42 m). L’étude de la biologie de la reproduction de l’espèce a été complétée par des travaux sur le cycle reproducteur, sur le sex–ratio qui semble être 1:1, sur la taille à la première reproduction située à moins de 3 cm de hauteur correspondant à 7 – 10 ans, sur la différence de maturité des gonades en profondeur, sur la variabilité annuelle de la fécondité qui s’avère être faible sur 3 ans et finalement sur les effet de l’anomalie thermique positive de l’été 2003 sur la reproduction. Finalement, des expérimentations sur la thermotolérance en aquarium ont été realisées sur deux populations provenant de profondeurs très contrastées (11 – 14 m vs 39 – 42 m). Ainsi, le seuil maximal de résistance a été trouvé aux alentours de 25 °C, température à laquelle les colonies commencent à se nécroser après 10 – 15 jours d’exposition. L’augmentation de la température de l’eau de mer affecte aussi la calcification et l’activité des polypes. La population peu profonde a montré une résistance plus élevée aux augmentations de température et ceci pour les trois variables de réponse étudiées. En conclusion, ce travail a permis d’avancer sur la compréhension de la dynamique de population du corail rouge. Les résultats seront essentiels pour le développement de modèles de dynamique de populations et également, ils faciliteront les recherches sur les facteurs environnementaux et/ou génétiques qui modulent la réponse des populations face au changement global. Finalement, ces nouvelles connaissances aideront au développement et à l’amélioration des plans de gestion et de conservation du corail rouge.

The precious Mediterranean red coral Corallium rubrum (L. 1758) is a long–lived colonial sessile octocorallian which develops a red calcareous skeleton well–appreciated since antiquity for its value in jewellery and ornamentation. Professional harvesting, poaching and mass mortality events associated with positive thermal anomalies are the major sources of disturbance for this species. These disturbances have caused a marked decrease both in the abundance and size of colonies in the present populations. The persistence of these populations is linked to management and conservation plans constructed using reliable information about both main life history traits and population dynamics. Despite its value meaning, little is known about the biology and ecology of red coral. The main goals of this study is to provide data about significant life history traits (growth and reproduction) of red coral populations dwelling along the Mediterranean French rocky coasts in order to contribute our understanding of the biology and ecology of this species. In addition, this study will provide information about the effects of mass mortality events on red coral populations in order to better understand how these disturbances affect its population dynamics. The mean growth rate of red coral colonies was 0. 15 mm per year in diameter. Despite the large number of populations studied, growth rates remained stable across a wide variety of habitats analysed. Habitat comparisons were made between cave entrance vs cave interior, 20 vs 40 m depth and Calanques region vs west coast of Corsica Island. However, fecundity (number of mature gonads per polyp) analysed on the same populations seems only to be influenced by food availability. Thus, red coral populations dwelling at the entrance of caves showed larger fecundity than populations dwelling at the interior of the same caves. On the other hand, populations dwelling in contrasted depths (18 – 22 m vs 39 – 42 m) did not show any significant differences on fecundity. The study of reproduction biology of red coral has been completed by studies on reproductive cycle, sex ratio (1:1 overall studied populations), age and size at first reproduction (less than 3 cm corresponding to 7 – 10 years), differential gonad maturity in contrasted locations in both cave and depth factors analyses, inter-annual variability on fecundity (it seems to be low along three years) and the effects of mass mortality events on red coral fecundity. Finally, experiments on thermal tolerance in aquaria have been performed using two populations dwelling at contrasted depths (11 – 14 vs 39 – 42 m). The upper thermal limit was 25 °C. At this temperature, red coral colonies showed necrosis after 10 – 15 days. Polyp activity and calcification was also affected by increase of seawater temperature. Three experiments indicate that colonies from shallow populations had greater thermal tolerance to elevated temperatures than those from the deeper ones. In conclusion, this study furnished data to complete information about population dynamics of red coral. It is the aim of this study is to contribute to the development of mathematical models that can be used to explore the response of red coral populations under different disturbance regimes, as well as to facilitate future research about genetic or environmental factors which can modulate responses of these populations to environmental changes associated to climate change. Finally, these informations will help to improve both management and conservation plans.