Transfert de matière et d'énergie dans les sédiments d'un complexe récifal anthropisé : île de La Réunion, océan Indien

Matter and energy transfers in soft-bottom sediments of an anthropogenic reef complex : Reunion Island, Indian ocean

• Auteur / Autrice : Dorothée Taddei
• Direction : Chantal Conand, Jacques Clavier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Écologie marine
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : La Réunion

Mots clés

Mots clés contrôlés

Animaux des récifs coralliens

Nutriments

Sédimentation (géologie)

La Réunion (France ; île)

Récifs coralliens

Résumé

Les récifs coralliens sont des écosystèmes très productifs. Lieu de stockage, transformation, et production de matière, les sédiments pourraient également jouer un rôle dans le fonctionnement du récif. L'objectif était d'évaluer ce rôle dans le transfert de matière et d'énergie du récif de La Saline (île de la Réunion). Trois axes de recherches ont été développés : la caractérisation de la zone via des analyses physicochimiques, l'étude du métabolisme des sédiments (production et statut trophique), et, de la composante biologique, macrofaune et mégafaune (holothuries). Les mesures physicochimiques ont montré un état de perturbation limité, même si localement, des enrichissements par les eaux douces en éléments nutritifs sont bien réels (arrière-récifs de Planch'Alizé et Grand Trou d'Eau). À l'échelle du récif (9 stations, 2 saisons), les sédiments sont hétérotrophes (production nette = 31. 6, respiration R = 109. 6, production brute Pg = 77. 9 mmolC m-2 j-1 et Pg/R = 0. 7). La macrofaune ne constitue pas un groupe important dans le réseau trophique (134 taxons, avec en moyenne, 32. 86 individus 0. 2 m-2 et 0. 059 gPS 0. 2m-2). Par comparaison, les biomasses des populations de Holothuria atra et H. Leucospilota, atteignent 7. 92 gPS m-2. L'hétérogénéité spatiale du métabolisme des stations est en accord avec des caractéristiques physicochimiques du milieu reflétant la double influence océan - terre (enrichissement par eaux douces). Les stations les plus productives et hétérotrophes se situent dans l'arrière-récif où l'influence océanique est minime. La macrofaune est sous l'influence du facteur hydrodynamisme alors que les holothuries se développent dans les zones très productives. Le compartiment sédimentaire joue donc un rôle essentiel de filtre pour la matière organique importée. Ce fonctionnement est influencé par l'hydrodynamisme qui conditionne les pertes de matière et d'énergie. Ces pertes sont limitées par l'action des holothuries (forte densité 3 ind m-2) qui stockent la matière organique sous forme de biomasse, et stimulent probablement la production locale (excrétion et bioturbation). En conclusion, à l'échelle de l'écosystème, les sédiments assurent un recyclage essentiel, fonction renforcée par les holothuries qui limitent les pertes de matière et d'énergie dues à l'hydrodynamisme.

Coral reefs are very productive ecosystems. Soft-sediment plays generally a role in storing place, in transforming and in producing of matter, and therefore it could play a key role in coral reefs ecosystems. The goal of this study was to evaluate the role of soft-bottom compartment during the transfer of matter and energy in the reef of La Saline (Reunion Island). Three main lines of research were developed: the physicochemical characterisation of studied site, the metabolism of soft bottom in view to estimate the trophic production and its status and finally, the characterisation of biological component by the study of macrobentos and megabentos (i. E. Holothurians). A limited disturbance was detected by physicochemical data although locally enrichment of freshwater by nutrients (nitrates+nitrites+silicates) were measured (reef back hollow of Planch’Alizé and Grand Trou d’Eau). At the reef scale (9 stations and 2 seasons), the soft-sediment was found heterotrophic (net production = 31. 6, respiration R = 109. 6, gross production Pg = 77. 9 mmolC m-2 d-1 et Pg/R = 0. 7). Opposite to the two holothurians studied population Holothuria atra et H. Leucospilota, macrobenthos (> 1 mm) did not constitute a major group in the food web (134 taxa, with a mean of 32. 86 individuals per 0. 2 m-2 et 0. 059 gPS 0. 2m-2) compared to Echinoderm biomass that could reach 7. 92 gPS m-2. At the station scale, spatial heterogeneity of metabolism was in agreement with the physicochemical characteristics of environment reflecting the double influence of both ocean and continent (freshwater enrichment). The most productive and heterotrophic stations were located in the reef back hollow where the oceanic influence was the lowest. Finally, macrofauna was under hydrodynamic influence although holothurians are growing in the most productive area. The soft-bottom sediment played a key role in filtrating organic matter provided from the back reef. This mechanism was deeply influenced by the high hydrodynamism (narrow reef and low water level) which modulated the loss of mater and energy of the reef. These losses were however limited by the action of holothurians (high density ind m-2), which store organic matter such as biomass and enhanced probably local production via excretion and bioturbation. To conclude, at the ecosystem scale, soft-bottom was responsible of recycling, which was reinforced by holothurians that limited the loss of matter and energy due to hydrodynamism.