I. Introduction

swedishstreakMechanics

Feb 22, 2014 (3 years and 5 months ago)

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Les données centennales des taux
de croissance du corail indiquent
que le stress local réduit la tolérance
thermique du corail

J E S S I C A E. C A R I L L I , RICHARD D . NORRIS, BRYAN BLACK, SHEILA
M.WALSH and

MELANIE MCF I E L D

1

COUTURIER Matthieu, LUCHAIRE Marion, MATHIEU Laura, BEM 227, Master 1 Biologie Ecologie Marine, Année 2010
-
2011

2

I. Introduction
II. Matériels et méthodes III. Résultats IV. Discussion V. Conclusion

Les récifs coralliens sont de plus en plus menacés par les impacts humains :





macro
-
algues (agriculture)





herbivorie (surpêche)





sédimentation + dégâts directs (tourisme + surpêche)


Corrélé avec


maladies et blanchiments des coraux et


du recouvrement.


Coraux très sensibles au stress thermique Protéine de choc thermique HSP
(Torrents Cabestany, 2003).








Blanchiment = dépérissement des coraux suite à l’expulsion des
zooxanthelles symbiotiques.


Zooxanthelle : ‛algue’ unicellulaire dinoflagellé fournissant
oxygène et nutrient à son hôte en échange d’un abris exposé à la
lumière symbiose mutualiste permettant de palier à
la pauvreté du milieu.



Figure 2 :
Zooxanthelles au
microscope

Figure 1 : Corail
Montastraea

faveolata

blanchit

3

I. Introduction
II. Matériels et méthodes III. Résultats IV. Discussion V. Conclusion

Le squelette des coraux scléractiniares enregistre les rythmes de croissance.





Stries de croissance annuelles






Objectif de l’étude :




Montrer que les phénomènes historiques de blanchiment des coraux du récif
Méso
-
américain (1998) peuvent être uniquement expliqués par la combinaison de
récents impacts humains /stress thermique/ irradiance solaire.




Hypothèse

:
Les impacts humains diminueraient la tolérance au stress thermique,
et lors de stress thermique il y a perte du symbionte


扬慮捨b浥湴.

Figure 3 : Stries de croissance aux rayons X

Site d’étude
:
Récif Méso
-
américain sur 4 zones :

-
Turneffe Atoll

-
Sapodilla Cayes

-
Utila

-
Cayos Cuchinos



Espèce étudiée :

Montastraea

faveolata

(
Scléractiniaire
)

Espèce constructrice dominante du récif

Espèce hermaphrodite

Belize

Honduras

I. Introduction
II. Matériels et méthodes
III. Résultats IV. Discussion V. Conclusion

Règne

Animalia

Embranchement

Cnidaria

Classe

Anthozoa

Ordre

Scléractinia

Famille

Faviidae

genre

Montastraea

4

Figure 4 : localisation des sites d’études

Tableau 1 : Classification de
Montastraea

faveolata

Figure 5 :
Montastraea

faveolata

5

Méthode de prélèvement:


Prélèvement de 92 carottes de corail (
M.faveolata
), collectées entre 2,5 et 13 m

de profondeur.


Carottage vertical


axe de croissance maximal


Après perforation : mise en place de systèmes


empêchant l’installation d’organismes dans le corail et favorisant sa repousse.


Traitement des carottes:


Prélèvement de coupes de 0,86 cm d’épaisseur au milieu de chaque carotte


Passage aux rayons
-
X (Siemens
Polyfos

50) à l’UCSD


Elimination de l’effet talon par irradiation de barre

d’aluminium

I. Introduction
II. Matériels et méthodes
III. Résultats IV. Discussion V. Conclusion

Figure 7 : Prélèvement des échantillons de coraux

Figure 6 :
Corail aux
rayons X

6

I. Introduction
II. Matériels et méthodes
III. Résultats IV. Discussion V. Conclusion



Cross
-
dating

: méthode de recoupement entre les
échantillons pour faire correspondre une date à chaque
stries de croissance.




COFECHA

:



outil statistique permettant de valider la méthode du
cross
-
dating
.



permet de mesurer l’inter
-
corrélation entre les séries de
mesures (extension, calcification, densité).




DHM

(
Degree

Heating

Month
)
: indice de stress
thermique. DHM=
somme annuelle des différences entre
la température de surface du mois et la moyenne
mensuelle(
Raynolds
, 2002).




GLM (Modèle linéaire généralisé):


Permet d’étudier la liaison entre une variable dépendante Y (taux d’extension du
corail) et un ensemble de variables explicatives X ( DHM, population du
Honduras).


Y=

β
₀ +

β
₁ x X ₁ +
β
₂ x X ₂ + ……

β
ᵢ x Xᵢ

Figure 8 : Méthode du Cross
-
dating

7

I. Introduction II. Matériels et méthodes
III. Résultats
IV. Discussion V. Conclusion

Radiographies aux rayons X des squelettes de coraux :

Corail «

résistant»

Bande de stress

Fort taux d’extension

Faible taux d’extension

Mortalité partielle

1998

1998

1998

Cas intermédiaire

8

I. Introduction II. Matériels et méthodes
III. Résultats
IV. Discussion V. Conclusion

Sites

Nb de carottes

utilisées pour la
chronologie de la
croissance

Nb total


de

carottes

Nb de carottes
présentant des
bandes de stress
pour l’année 1998

Turneffe

9

17

12 (71%)

Sapodilla

21

44

44

(100%)

Utila

9

17

17 (100%)

Cayos

Cuchinos

7

14

14 (100%)

Total

46

92

87 (95%)

Tableau 2 : Coraux témoins du stress de l’année 1998

Sites

Inter
-
corrélation des
séries

Sensibilité

moyenne du taux
d’extension aux conditions
environnementales

Turneffe

Atoll

0,646

0,217

Utila

0,575

0,177

Cayos

Cuchinos

0,531

0,175

Sapodilla

Cayes

0,611

0,195

Tableau 3 : Inter
-
corrélations des séries et sensibilité du taux d’extension (
Cofecha
)

9

Années

Sapodilla

Cayes

Utila

Turneffe

Atoll

Cayos

Cuchinos

Post

1955

/

↘ <
-
0,0005

/

↗<0,0005

Post 1960

/

↗ <0,0005

↗ 0,066

↗<0,0005++

Post 1965

/

/

/

/

Post 1970

/

/

/

↗<0,0005

Post 1975

↘ <
-
0,0005

/

/

/

Post 1980

/

/

↗0,120++

↗<0,0005

Post 1985

/

↗ <0,0005+

/

↗<0,0005+

Post 1990

↘ <
-
0,0005+

/

↗0,072+

/

Post 1995

/

↘ <
-
0,0005+

/

↗<0,0005

Tableau 4 : Estimations des tendances de croissance sur la période
de 1955 à 1995.(Résultats du modèle linéaire généralisé : ANOVA).

I. Introduction II. Matériels et méthodes
III. Résultats
IV. Discussion V. Conclusion

Tableau 5 : Différents indicateurs des stress locaux

Site

Sedimentation

Nutrients

Population humaine

Pression de pêche

Indice de stress

Sapodilla

Cayes

1,6

1,8

0

0

3,4

Utila

0,91

0,56

2,3

2,08

1,7

Cayos Cochinos

1,37

0,89

1

2,41

0,84

Turneffe

0

0

0,31

0,11

0,2

10

I. Introduction II. Matériels et méthodes
III. Résultats
IV. Discussion V. Conclusion

Figure 9 : Taux
de croissance
mesuré dans
les différents
sites étudiés

Evénement de


1998

11

I. Introduction II. Matériels et méthodes
III. Résultats
IV. Discussion V. Conclusion

Figure 10 : Variations du taux de croissance des coraux sur les différents sites

1998

12



Modèle choisi pour l’analyse du taux d’extension:

I. Introduction II. Matériels et méthodes
III. Résultats
IV. Discussion V. Conclusion

Figure 11 :
Taux de
croissance
des coraux
en fonction
du stress
thermique

13

I. Introduction II. Matériels et méthodes III. Résultats
IV. Discussion
V. Conclusion

1995 : 1
er

événement de blanchiment
sur le récif Méso
-
américain.

1998 : ensemble d’événements de
blanchiment sévères sur la totalité
des récifs du monde.



Pourtant, irradiance solaire et
DHM non exceptionnels en 1998 par
rapport au milieu du siècle.










population du Honduras (6 millions)





Stress anthropique local




seuil de tolérance du corail


DIN



Croissance des
Zooxanthelles


Déstabilisation de la
symbiose avec les coraux
(
Wooldridge
, 2009)

Figure 13 : Démographie du Honduras

Figure 12 : Stress thermique dans la région du récif
Méso
-
américain.

Températures élevées

Radiations solaires fortes

Pas de stress
anthropique

Stress
anthropique

Petits évènements de
blanchiment

Grands évènements de
blanchiment

Acclimatation

Diminution des
réserves énergétiques

Augmentation du seuil
de tolérance

Mort

I. Introduction II. Matériels et méthodes III. Résultats IV. Discussion
V. Conclusion

14

15

I. Introduction II. Matériels et méthodes III. Résultats IV. Discussion
V. Conclusion

Objectif de l’étude :

-
Montrer que les phénomènes historiques de blanchiment des coraux du récifs Méso
-
américain, peuvent être uniquement expliqués par la combinaison de récents impacts
humains /stress thermique/ irradiance solaire.



Hypothèse vérifiée : stress locaux


seuil de tolérance thermique



Etudes complémentaires nécessaires pour identifier la contributions de chacun des stress
sur le seuil de tolérance thermique du corail.



Mise en place de stratégies locales de gestions visant à réduire les stress locaux :



réserves marines



gestion des rejets des eaux



réimplantations de mangroves



Gestion indispensable au vue des prévisions sur le réchauffement climatique planétaire!




Remarques


Pas de réponse à la question sur la quantité de stress supportable avant un
blanchiment (étude qualitative, non quantitative).



Ouragan Mitch + phénomène ENSO en 1998 : non cités en conclusion (
Mumby
,
1999 ; Sheng, 2007)



Apport d’eau douce (phénomènes ENSO)


Diminution de s
alinité



seuil de
tolérance thermique

(
Kerswell

& al, 2003)



Temps d’exposition au stress thermique non précisé (
Wooldridge

& al, 2009)



16

Figure 14 : Phénomène ENSO

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17


18

Merci de votre attention