Effets des conditions environnementales extrêmes de la lagune de Bouraké sur le métabolisme de l’éponge Rhabdastrealla globostellata

Effects of extreme environmental conditions of the Bouraké lagoon on sponge Rhabdastrella globostellata metabolism

• Auteur / Autrice : Federica Maggioni
• Direction : Yves Letourneur, Riccardo Rodolfo-Metalpa
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie des populations et écologie
• Date : Soutenance le 13/04/2023
• Etablissement(s) : Nouvelle Calédonie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale du Pacifique (Faaa)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Institut de recherche pour le développement (France). Centre de Nouméa - Délégation Ifremer de la Nouvelle-Calédonie - Unité de Recherche Lagons, Ecosystèmes et Aquaculture Durable (LEAD) - Unité de Recherche 250 ENTROPIE Ecologie marine tropicale des océans Pacifique et Indien, Institut de Recherche pour le Développement (IRD Nouvelle-Calédonie)
• Jury : Président / Présidente : Claude-Elisabeth Payri
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Yves Letourneur, Riccardo Rodolfo-Metalpa, Claude-Elisabeth Payri, Mathieu Pernice, Thierry Perez, James J. Bell, Benjamin Mueller, Verena Schoepf
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Mathieu Pernice, Thierry Perez

Mots clés

Mots clés contrôlés

Changements climatiques -- Adaptation

Nouvelle-Calédonie

Éponges calcaires

Mots clés libres

Laboratoires naturels

Conditions environnementales extrêmes

Récifs coralliens

Éponges marines

Boucle éponge

Métabolisme des éponges

Changement climatique

Bouraké

Natural laboratories

Extreme environmental conditions

Coral reefs

Marine sponges

Sponge loop

Sponge metabolism

Climate change

Bouraké

Résumé

L'objectif de cette thèse est d’étudier les effets des conditions environnementales extrêmes (réchauffement, acidification et deoxygènation) sur la capacité des éponges à recycler les nutriments et la matière organique dans les récifs coralliens. Pour ce faire, des expériences ont été réalisées sur Rhabdastrella globostellata dans le lagon de Bouraké (Nouvelle-Calédonie), où les paramètres physico-chimiques atteignent des valeurs extrêmes à marée basse (33°C, 7,2 pHT, et 1,9 mg O2 L-1). À Bouraké, R. globostellata a été incubée in situ en conditions normales (marée haute) et en conditions extrêmes (marée basse) pour évaluer les effets de ces variations sur son métabolisme et sur celui des symbiontes qui lui sont associés. Cette étude montre que les éponges ont cessé de produire des détritus (i.e., sponge loop) lors des conditions extrêmes. Des expériences en aquarium ont ensuite été réalisées pour confirmer ces résultats et voir si la température affectait de la même manière le métabolisme d’éponges provenant de Bouraké et celui d’éponges provenant d’un site contrôle où l’environnement est plus stable. Une température de 32°C provoque un changement dans l'allocation du C et du N dans les éponges avec une plus grande accumulation de C et de N dans les tissus des éponges de Bouraké et une plus grande excrétion de C et de N via les détritus des éponges du site contrôle. Cette thèse montre que l'éponge étudiée possède la plasticité métabolique nécessaire pour faire face à des conditions extrêmes et que les températures élevées provoquaient un changement dans l'allocation du C et de N, ce qui pourrait affecter la chaine trophique dans les récifs coralliens du futur.

The objective of this thesis is to study the effects of extreme environmental conditions (warming, acidification and deoxygenation) on the capacity of sponges to recycle nutrients and organic matter in coral reefs. To this end, experiments were conducted on Rhabdastrella globostellata in Bouraké lagoon (New Caledonia), where physico-chemical parameters reach extreme values at low tide (e.g., 33°C, 7.2 pHT, and 1.9 mg O2 L-1). At Bouraké, R. globostellata was incubated in situ under normal (high tide) and extreme (low tide) conditions to assess the effects of these variations on its metabolism and that of its associated symbionts. The main result showed that the sponges stopped producing detritus (i.e., the sponge loop) during extreme conditions. Then, aquarium experiments were carried out to confirm this initial result and to see if temperature affected the metabolism of sponges from Bouraké in the same way as that of sponges from a control site where the environment is more stable. A temperature of 32°C causes a change in the allocation of C and N in the sponges with greater accumulation of C and N in the tissues of the Bourake sponges and greater excretion of C and N via the detritus in the sponges from the control site. This thesis show that the studied sponge has the metabolic plasticity to cope with extreme future conditions and that elevated temperatures caused a change in C and N allocation, which could affect the food chain in future coral reefs.