Thèse soutenue

Plongées profondes en Polynésie Française : un nouveau regard sur les écosystèmes coralliens mésophotiques

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Auteur / Autrice : Gonzalo Perez-Rosales
Direction : Valériano ParraviciniLaetitia Hédouin
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de l'environnement marin
Date : Soutenance le 13/07/2022
Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de l'École pratique des hautes études (Paris)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de recherches insulaires et observatoire de l’environnement (Moorea, Polynésie française ; Perpignan) - Centre de recherches insulaires et observatoire de l'environnement / CRIOBE
Établissement de préparation de la thèse : École pratique des hautes études (Paris ; 1868-....)
Jury : Président / Présidente : Mehdi Adjeroud
Examinateurs / Examinatrices : Fanny Houlbrèque, Vianney Denis, Maggy Nugues, Emma Camp, Francisco José Otero Ferrer
Rapporteur / Rapporteuse : Fanny Houlbrèque, Vianney Denis

Résumé

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Le changement climatique, ainsi que d'autres perturbations, sont à l'origine de la perte des récifs coralliens. Les Écosystèmes Coralliens Mésophotiques (ECM) sont situés entre 30 et 150 m de profondeur, et malgré la diminution de la lumière en profondeur, ils sont caractérisés par des coraux photosynthétiques. En dépit de leur rôle potentiel de refuges pour les récifs superficiels, la plupart des ECM restent inexplorés, et des endroits comme la Polynésie Française peu étudiés.Cette thèse s'inscrit dans DEEPHOPE (une collaboration entre des scientifiques et Under The Pole) pour mettre en lumière les ECM en Polynésie Française avec plus de 800 plongées en recycleur Trimix en dessous de 100 m. L'expédition a permis de tester (1) les patrons de diversité et la couverture corallienne avec la profondeur ; (2) l'acclimatation et l'adaptation des coraux scléractiniaires à la profondeur ; et (3) si les profondeurs mésophotiques sont affectées par le blanchissement thermique des coraux.Le chapitre 1 présente les récifs coralliens et les ECM dans le monde et le contexte de la Polynésie française pour définir les hypothèses de départ. Il explique également la méthodologie de collecte des données écologiques, physiologiques, environnementales et taxonomiques.Le chapitre 2 montre que les ECM sont des points chauds de diversité générique des scléractiniaires en Polynésie française, malgré la diminution de la couverture avec la profondeur. Cette diversité est due à un pic de richesse à 40 m et l'augmentation de la diversité spatiale en profondeur. Cela signifie que, alors que les assemblages coralliens superficiels sont similaires, ils sont différents en profondeur.Le chapitre 3 démontre que bien que la couverture corallienne diminue avec la profondeur, les profondeurs mésophotiques ont une couverture corallienne étonnamment élevée (selon les modèles). Le chapitre met aussi en valeur les fondements de la modélisation environnementale prédictive de la couverture corallienne et de la structure des communautés (avec les morphologies coralliennes) dans les profondeurs mésophotiques.Le chapitre 4 montre les stratégies de deux espèces scléractiniaires pour faire face à des environnements à faible luminosité : elles augmentent la concentration de chlorophylle, la densité de symbiotes et modifient le squelette morphologique pour suivre la photosynthèse. Les résultats suggèrent aussi l'absence de plasticité nutritionnelle.Le chapitre 5 dévoile que les communautés coralliennes mésophotiques ont échappé à un événement de blanchissement thermique, avec une mortalité passant de 35 % à 6 m à moins de 5 % à 20 m voire inexistante après 40 m. Cette réduction du blanchissement a été observée chez tous les genres dans leur gamme de distribution de profondeur, ce qui suggère que les ECM pourraient agir comme refuge à court terme contre ces événements.Le chapitre 6 examine en plus des résultats de DEEPHOPE pour discuter de la structure des communautés, des différences spatiales au sein et en comparaison avec d'autres sites mondiaux, et de certains termes utilisés dans la recherche, compte tenu des abondances quantitatives. Le chapitre aborde aussi l'importance des ECM pour la conservation, leurs limites et les perspectives futures.Dans l'ensemble, cette thèse augmente la connaissance des ECM en Polynésie Française d'un point de vue quantitatif, démontre le potentiel de cette région, et pose les bases pour de futures études. La thèse montre aussi que les profondeurs mésophotiques pourront être essentielles pour la conservation, avec des récifs très diversifiés, couverts, et moins affectés par le blanchissement thermique. Avec l'avenir incertain des récifs coralliens face au changement climatique, les ECM pourraient jouer un rôle écologique capital dans la résilience des récifs coralliens à l'échelle de l'écosystème. Des études quantitatives similaires seront nécessaires dans d'autres endroits pour étayer le caractère global des résultats de cette thèse.