Pyramides trophiques et fonctionnement des récifs coralliens

par Jason Vii

Projet de thèse en Analyse et modélisation des systèmes biologiques

Sous la direction de Valeriano Parravicini, Yves Letourneur et de Diego Barneche.

Thèses en préparation à Paris Sciences et Lettres en cotutelle avec l'Université d'Exeter , dans le cadre de École doctorale de l'École pratique des hautes études (Paris) , en partenariat avec Centre de recherches insulaires et observatoire de l’environnement (Moorea, Polynésie française ; Perpignan) (laboratoire) et de École pratique des hautes études (Paris) (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-01-2019 .


  • Résumé

    Pyramides trophiques et fonctionnement des récifs coralliens. Traditionnellement, un des objectifs principaux de l'écologie est celui d'appréhender la distribution de la biomasse au sein des communautés biologiques. Dans ce contexte, notre compréhension de la structure des écosystèmes a été fortement influencée par la prédiction que seulement 10 % de la biomasse d'un niveau trophique puisse être transféré au niveau trophique supérieur (Lindeman, 1942). Cette inefficacité du transfert d'un niveau trophique à l'autre serait donc responsable de la structure pyramidale de la répartition de la biomasse au sein de systèmes écologiques (Elton, 1927). D'un point de vue théorique, la distribution de la biomasse est en fait contrainte de façon rigide dans une forme pyramidale par les lois de la thermodynamique (Fig. 1A). Cependant, des exceptions à cette structure ont été observées sur le terrain, y compris peu après les études de tropho-dynamique de Elton et Lindeman. Par exemple, les études de Harvey (1950) sur les assemblages planctoniques de la baie de Plymouth (UK) sont probablement parmi les premières études à montrer l'existence des pyramides inversées. Les mécanismes liés à l'existence de ces exceptions aux lois de la thermodynamique ont été l'objet d'un volume conséquent de littérature scientifique, mais restent encore sujets de débats. Dans le cadre de la recherche sur les pyramides trophiques, les récifs coralliens représentent un modèle d'étude très intéressant. A la vue de l'importante richesse spécifique et de la complexité inhérente à ce système, des distributions de biomasse du type ‘pyramide inversée' ont été observées dans diverses localités par plusieurs auteurs ; par exemple pour les poissons dans la Grande Barriere Australienne (Goldman & Talbot, 1976), aux îles Hawaii (Friedlander & DeMartini, 2002), aux îles de la Ligne – Kiribati (Sandin et al., 2008), aux Caraïbes (Carriquiry et al., 2013) et en Polynésie Française (Mourier et al., 2016). Dans la plupart des cas, l'existence des pyramides inversées a été expliquée principalement par l'absence d'impact humain, ce qui favoriserait une grande biomasse de ‘top-prédateurs' (e.g. Sandin et al., 2008 ; Friedlander & DeMartini, 2002). Plus récemment, Mourier et al. (2016) montrent que les pyramides inversées peuvent aussi se maintenir de façon « quasi-stable » grâce à des apports extérieurs via le déplacement des proies et/ou les agrégations de ponte dans les passes. A l'heure actuelle, les raisons de l'existence des pyramides inversées en général et sur les récifs coralliens demeurent largement inexpliquées. Plusieurs hypothèses ont été formulées comme des biais d'échantillonnage, l'impact humain, la présence de prédateurs mobiles de grande taille, une haute complexité de l'habitat, une haute plasticité alimentaire ou encore l'existence d'apports extérieurs et d'origine planctoniques difficiles à quantifier de façon précise. Ces hypothèses ont été très récemment résumées et reformulées par McCauley et al. (2018) qui les testent conceptuellement en utilisant des modèles mathématiques du type Lotka-Volterra. L'objectif principal de ce travail de thèse est de profiter de la grande quantité de données disponible sur les réseaux trophiques et les communautés de poissons du Pacifique pour tester les différentes hypothèses formulées sur les facteurs facilitant l'existence des pyramides trophiques inversées

  • Titre traduit

    Trophic pyramids and functioning of coral reefs


  • Résumé

    Trophic pyramids and coral reef functioning.