Relevé biologique – Manta Reef N+1

 In Biologie Marine, Conservation

Compte rendu des résultats du relevé biologique du projet Manta Reef à N+1

Introduction

Les écosystèmes coralliens, abritant plus du quart de la biodiversité marine mondiale sont, de nos jours, menacés dans les océans du monde entier (Epstein et al. 2001, 2003 ; Wilkinson 2002 ; Soong et al. 2003) . Différentes causes sont mises en exergue selon les zones géographiques. Il peut s’agir d’un événement climatique prononcé, tel que El Niño, de la résultante d’activités anthropiques telles que la pollution, de la construction d’infrastructures sur les littoraux, des techniques de pêche destructrices etc…, d’une conséquence à l’augmentation de la concentration en gaz à effet de serre dans l’atmosphère induisant une hausse de la température de l’eau ainsi qu’une modification de l’équilibre physico-chimique des carbonates dans les océans (Hoegh-Guldberg 1999; Nyström et al. 2000; McClanahan et al. 2002; Hughes et al. 2003; Sheppard 2003; Bellwood et al. 2004; Hoegh-Guldberg et al. 2007). L’Indonésie se situe au sein du « triangle de corail » qui abrite une diversité marine exceptionnelle. Cette zone est souvent appelée la forêt amazonienne marine de par sa richesse biologique. Cependant, certaines pratiques illégales, mais toujours en vigueur, sont destructrices pour la biodiversité récifale. La pêche à la dynamite ainsi que la pêche au cyanure engendrent de gros dégâts (Jones et al. 1999), ayant des conséquences irréversibles pour les écosystèmes marins. Les programmes de restauration de récifs ainsi que la sensibilisation et l’implication des communautés locales s’y rattachant sont des activités essentielles à développer pour les générations à venir.
La restauration active des récifs est une des approches pour la conservation de ces écosystèmes (Rinkevich 2005).

Objectifs de l’étude

Ce document présente les résultats du monitoring du projet Manta Reef. Ce dernier est un programme de réhabilitation de récifs par implantation de structures tridimensionnelles sur lesquelles vingt-neuf espèces de coraux durs ont été transplantés, environ 1200 boutures à cette date (Novembre 2014). Les coraux récupérés proviennent de sites de plongée proches et très fréquentés qui gisent sur un fond (soupe de corail) car cassés de leurs colonies mères par les ancres de bateaux, palmes de plongeurs, etc. Sur ces zones mouvantes ils sont condamnés à mourir.

 

Espèces concernées :

Genre Acropora : Acropora fomosa, Acropora horrida, Acropora azurea, Acropora bushyensis, Acropora carduus, Acropora milepora, Acropora divaricata, Acropora efforescens, Acropora florida, Acropora forskali, Acropora grandis, Acropora kimbeensis, Acropora loripes, Acropora microphthalma, Acropora nana, Acropora nasuta, Acropora nobilis, Acropora robusta, Acropora tricolor, Acropora variabilis.

Genre Anacropora : Anacropora forbesi

Genre Montipora : Montipora capricornis, Montipora danae, Montipora digitata, Montipora foliosa, Montipora spongodes.

Genre Hydnophora : Hydnophora Pilosa

Genre Seriatopora : Seriatopora hystrix

Genre Millepora : Millepora sp (n’est pas considéré comme un corail dur bien qu’aillant un squelette calcaire. N’existe qu’une seule espèce au sein de ce genre).

 

Le premier relevé biologique a été effectué avant l’implantation des structures afin de constituer un état des lieux de la faune piscicole du site. Un an après la mise en place du projet, un second relevé a été fait.

La méthode de « fish belt transect », qui consiste à recenser tous les poissons le long d’une transect de 20m de long par 4m de large et sur toute la colonne d’eau (le projet étant dans une zone peu profonde) a été choisie pour cette étude. Elle est utilisée, entre autres, dans les programmes suivants : Australian Marine Institute of Marine Science Long-term Monitoring Program of the Great Barrier Reef ; Global Reef Monitoring Network ; Reef Check.

Les relevés se feront une fois par an, à la même période afin  de limiter la variabilité temporelle due aux reproductions et migrations. Cette méthode sert à déterminer l’abondance et la diversité des poissons fréquentant nos zones d’études. Ces relevés ont été opérés par Martin Colognoli le 10/07/2013 et le 25/09/2014.

Zone et site d’étude

Ce projet fut effectué sur une zone de sable et de débris coralliens sur la côte de Gili Trawangan. Indonésie (Latitude : -8.359281 | Longitude : 116.04234).

Le site témoin ainsi que le site d’étude possèdent tous deux des caractéristiques très similaires en termes de substrat, de profondeur (2-6m), d’exposition, de distance à la côte et de courantologie. Ils sont de taille équivalente (environ 650m² chacun). Le relevé de 2013 correspond au monitoring d’ « état initial », c’est-à-dire avant l’implantation des structures de restauration. Celui de 2014 étant le relevé N+1 (1 an après la mise en place).

Figure 1, Photo aérienne des sites témoin et d’étude

Résultats et Discussion

Figure 3. Nombre d’espèces et familles recensées par site et par année.
Figure 4. Moyenne et standard error du nombre d’espèces par site et par année

Sur la figure 3, on constate une abondance deux fois plus importante du nombre d’espèces sur le site d’étude après un an d’expérience. Cette recrudescence de la richesse spécifique s’explique par l’implantation d’habitats variés, de part les structures tridimensionnelles installées (grilles de soutient et lanternes), ainsi que par les coraux transplantés sur ces dernières. En effet, les coraux sont une source d’habitat et/ou ne nourriture pour de nombreuses espèces de poissons et d’invertébrés.

Juillet 2013

Le relevé de juillet 2013 nous montre que les deux sites (témoin et d’étude) sont similaires en termes de richesse spécifique poissons (T-test, p = 0.9131) et d’abondance (T-test, p= 0.6985). Ces résultats sont logiques étant donné qu’ils reflètent la similitude des deux zones avant la mise en place des structures et des coraux.

Septembre 2014

Le test de comparaison de moyenne (Aspin-Welch) entre le site control et le site d’étude pour le relevé de 2014 montre une différence significative de richesse spécifique (T-test, p= 0.01996).

De plus les intervalles de confiances ne se chevauchent pas au risque  5%.

Control 2014     2.697347       11.302653

Site 2014           15.08663       50.91337

Concernant l’abondance, le test de comparaison de moyenne n’atteste pas d’une différence significative (T-test, p= 0.1248), malgré la différence des résultats (Tableau 1). Ce manque de significativité peut être imputable à la faiblesse de l’échantillonnage (n=3 transects). La taille des zones limitant les possibilités de mise en place de plus nombreux transects, affectent la significativité des tests statistiques (plus l’échantillonnage est petit, plus les différences doivent être grandes pour attester de la significativité)

Tableau 1. Statistiques descriptives d’abondance et de richesse spécifique par site et par année.

Abondance et composition de la population.

Abondance et composition de la population.

On constate clairement que l’abondance de poissons est nettement plus importante sur le site d’étude après un an d’expérience.
Une famille domine la composition, ce sont les Pomacentridae (poissons demoiselle). Certaines espèces de cette famille, telle Chromis viridis, affectionnent particulièrement les coraux branchus, où elles s’y abritent en nombre. Elle fait partie des espèces bio-indicatrices de la santé d’un récif.
Même en faisant abstraction de cette famille, on constate que le nombre de poissons est plus important sur le site d’étude en 2014 par rapport au site control de la même année, ainsi que par rapport aux relevés de 2013.

La figure 6 représente la composition de chaque site, chaque année, en termes de familles de poissons exceptés les Pomacentridae (qui de par leur nombre rendent le graphique difficilement lisible). On constate que les sites témoins 2013 et 2014 ainsi que le site d’étude 2013 (avant la mise en place des structures) sont similaires dans la composition de la communauté de poissons présents respectivement sur chaque site. Alors que le relevé sur le site d’étude 2014 montre un assemblage de famille plus riche. 

En résumé, le constat au bout d’un an est le suivant :

Site d’étude 2013 / 2014: 

  • Augmentation du nombre d’espèces de 195,5%
  • Augmentation du nombre de familles de 133,3%
  • Augmentation du nombre moyen d’individus par 100m² de 1501,1%

En 2014 il y a un rapport entre le site témoin et le site d’étude de l’ordre de:

  • 238,9% en nombre d’espèces
  • 153,8% en nombre de familles
  • 2483,6% en nombre moyen d’individus pour 100m²

Conclusion

Le bilan de cette première année d’expérimentation est positif, l’objectif étant de restaurer des zones de récif détruites. En effet la mise en place de structures tridimensionnelles couvertes de  « boutures » de coraux a permis un regain d’abondance et de biodiversité de poissons après une année. La présence d’espèces bio-indicatrices corallivores comme Chaetodon melannotus ou planctonivores (mais utilisant des coraux branchus en bonne santé pour abri) comme Chromis viridis est également encourageante. Les prochains relevés nous donneront des informations sur l’évolution de cette zone ainsi que sur la pérennité des structures. Le monitoring d’une zone de récif en parfaite santé et ayant les mêmes caractéristiques géographique, topologique, courantologique et bathymétrique serait également intéressant afin de d’estimer le chemin qu’il reste à parcourir pour atteindre cet état de santé sur les zones restaurés.

Références

Bellwood DR, Hughes TP, Folke C, Nystrom M (2004) Confronting the coral reef crisis. Nature 429:827–832

Epstein, N.; Bak, R. P. M.; Rinkevich, B. (2001) Strategies for gardening denuded coral reef areas: the applicability of using different types of coral material for reef restoration. Restor. Ecol., 9, 432-442.

Epstein, N.; Bak, R. P. M.; Rinkevich, B. (2003) Applying forest restoration principles to coral reef rehabilitation Aquat. Conserv. 13, 387-395.

Hoegh-Guldberg O (1999) Climate change, coral bleaching and the future of the world’s coral reefs. Mar Freshw Res 50:839–866

Hoegh-Guldberg O, Mumby PJ, Hooten AJ, Steneck RS, Greenfield P, Gomez E, Harvell CD, Sale PF, Edwards AJ, Caldeira K (2007) Coral reefs under rapid climate change and ocean acidification. Science 318:1737–1742

Hughes TP, Baird AH, Bellwood DR, Card M, Connolly SR, Folke C, Grosberg R, Hoegh-Guldberg O, Jackson JBC, Kleypas J, Lough JM, Marshall P, Nystrom M, Palumbi S, Pandolfi JM, Rosen B, Roughgarden J (2003) Climate change, human impacts, and the resilience of coral reefs. Science 301:929–933
Jones R. J. Hoegh-Guldberg O. (1999) Effects of cyanide on coral photosynthesis: Implications for identifying the cause of coral bleaching and for assessing the environmental effects of cyanide fishing. Marine Ecology177, 83-91

McClanahan T, Polunin N, Done T (2002) Ecological states and the resilience of coral reefs. Conserv Ecol 6:18

Nyström M, Folke C, Moberg F (2000) Coral reef disturbance and resilience in a human-dominated environment. Trends Ecol Evol 15:413–417

Rinkevich B. (2005) Conservation of Coral Reefs through Active Restoration Measures: Recent Approaches and Last Decade Progress. Environ. Sci. Technol. 39, 4333-4342

Sheppard CRC (2003) Predicted recurrences of mass coral mortality in the Indian Ocean. Nature 425:294–297

Soong, K.; Chen, T. (2003) Coral transplantation: regeneration and growth of Acropora fragments in a nursery. Restor. Ecol. 11, 62-71.

Wilkinson, C. R. (2002) Status of coral reefs of the world. Aust. Inst. Mar. Sci., 1-378.

Remerciement

Leila Ezzat, Maxime Beraud

Recommended Posts
Sentier Sous-Marin Pédagogique – Gili Trawangan – IndonésieLa Fluorescence des Coraux - Zoanthus gigantea