Thèse soutenue

Étude du cryptobiome récifal des Mascareignes : apports des mini-récifs artificiels (ARMS) couplés aux approches d'écologie moléculaire

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Auteur / Autrice : Marion Couëdel
Direction : Johann Henrich BruggemannAgnès DettaïMireille Guillaume
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biologie marine
Date : Soutenance le 27/06/2023
Etablissement(s) : La Réunion
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, Technologies et Santé (Saint-Denis, La Réunion ; 2010-...)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Écologie marine tropicale des océans Pacifique et Indien (Saint Denis, La Réunion)
Jury : Président / Présidente : Anne Chenuil
Examinateurs / Examinatrices : Erwan Delrieu-Trottin
Rapporteurs / Rapporteuses : Anne Chenuil, Agnès Bouchez

Résumé

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Dans le contexte du changement global, la surveillance de la biodiversité est essentielle pour détecter les facteurs de perturbation et comprendre les réponses des communautés. Les récifs coralliens font partie des écosystèmes les plus riches et diversifiés de la planète, mais également des plus menacés. Pourtant, les organismes, souvent de petite taille, vivant cachés dans les anfractuosités du récif et constituant le cryptobiome, restent très peu étudiés alors qu'ils représentent la majeure partie de la diversité récifale et un maillon fondamental du réseau trophique. Si l'évaluation de la diversité est essentielle pour une gestion efficace des écosystèmes, les méthodes traditionnelles de taxonomie, basées sur la morphologie, sont peu adaptées au cryptobiome en étant chronophages, nécessitant des connaissances spécialisées et difficilement comparables entre sites. Ces petits taxons présentent des défis supplémentaires en étant plus difficiles à trouver et à identifier. Avec le métabarcoding d'ADN, les récents progrès des techniques de séquençage à haut-débit et de la bio-informatique offrent une alternative aux méthodes traditionnelles. Cette thèse portent sur la diversité et l'écologie du cryptobiome récifal des Mascareignes (La Réunion et Rodrigues), collecté à l'aide de structures d'échantillonnage standardisées, les ARMS, et étudié par l'approche métabarcoding. Dans un premier temps, un pipeline bio-informatique adapté aux analyses métabarcoding de métazoaires a été élaboré pour évaluer les communautés échantillonnées par les ARMS. Les interprétations écologiques découlant de l'approche par métabarcoding sont très dépendantes des références moléculaires disponibles. C'est pourquoi, dans un second temps, ces travaux se sont attachés à initier un référentiel moléculaire pour documenter le cryptobiome des Mascareignes, en produisant des séquences pour trois marqueurs moléculaires, le 18S, le COI et le 16S, ainsi que le mitogénome complet pour l'ensemble des téléostéens échantillonnés. Dans un troisième temps, ces travaux ont évalué la diversité du cryptobiome et sa cinétique de colonisation à travers les saisons chaude et fraîche à La Réunion. Les taxons retrouvés correspondent aux taxons du cryptobiome observé dans d'autres régions du monde et reflète la grande diversité taxonomique observée dans les récifs coralliens. Ces travaux sont les premiers mettre en évidence des différences significatives dans la composition des communautés en fonction de la durée d'immersion des ARMS, de la saison de déploiement et de récolte. Ces facteurs influencent en particulier les taxons sessiles tels que les ascidies, les cnidaires, les porifères et les rhodophytes. Dès lors, ces travaux démontrent la nécessité de considérer ces variations dans l'analyse des résultats et leurs comparaisons avec d'autres études, ainsi que leurs implications dans l'utilisation des ARMS en tant qu'outil de suivi. Dans un dernier temps, la méthode des ARMS couplée aux méthodes d'identification moléculaire pour évaluer la diversité et la distribution des espèces a été examinée. Un regard particulier a été porté sur les patrons de distribution des poissons cryptobenthiques du genre Cirripectes trouvés dans les Mascareignes. En effet, de récentes études ont découvert l'endémisme de certaines espèces du genre à des zones géographiques restreintes, malgré la distribution généralement large des espèces de blennies tropicales et subtropicales. Parmi les trois espèces collectées, deux ont montré une distribution Indo-Pacifique et la troisième un endémisme aux Mascareignes. Les travaux de cette thèse posent une base indispensable aux connaissances sur la diversité du cryptobiome récifal des Mascareignes. Ils apportent une meilleure compréhension des processus de colonisation des communautés cryptobenthiques et permettront d'améliorer l'utilisation des ARMS dans les récifs coralliens et l'emploi de méthodes de taxonomie moléculaire dans le Sud-Ouest de l'océan Indien.