Un examen plus approfondi de l'influence de la gestion des prédateurs sur les efforts de rétablissement des coraux
Il y a trois ans, une équipe d'experts en restauration corallienne, dont le biologiste marin Matthew Walker, a lancé un projet de restauration corallienne à Soneva Fushi, aux Maldives. Cette initiative conjointe de la Fondation Soneva et de Coralive visait à régénérer le récif de Soneva Fushi et améliorer la résilience de l'écosystème marin autour de la station.
Ce qui semblait être un simple effort de propagation des coraux a rapidement été confronté à un défi inattendu qui a menacé la survie des coraux nouvellement plantés, déclenchant la première étude de ce type aux Maldives sur la façon dont la gestion des prédateurs peut influencer positivement le succès de la restauration des coraux.
Restaurer les coraux essentiels
À la mi-2022, un projet de huit mois visant à établir une pépinière de coraux a été mené à bien. Le projet a évolué dans de nombreuses directions, en se concentrant sur la culture de coraux essentiels, principalement dans le cadre d'une pépinière de coraux typique ou d'une approche de "jardinage". Pour peupler une pépinière de coraux, de petits fragments de coraux sont prélevés sur les colonies mères. Dans la pépinière, ces fragments sont soigneusement nourris pour devenir des coraux plus grands, qui peuvent ensuite être transplantés sur des récifs dégradés.
Ce processus est connu sous le nom de propagation asexuée des coraux. C'est un moyen efficace et rapide d'augmenter l'abondance et la couverture des coraux dans les zones où le récif est menacé. Comme il s'agit d'un processus asexué, il n'offre pas immédiatement de diversité génétique, mais il peut jouer un rôle crucial dans la construction d'un récif résilient.
Une table d'éveil (Crédit photo : Daniel Bichsel)
Aux Maldives, deux genres de coraux importants, Acropora et PocilloporaLes récifs coralliens de l'Atlantique Nord-Est ont beaucoup souffert des épisodes de blanchiment répétés en 1996, 2010, 2016 et 2024. Ces coraux colorés à croissance rapide sont essentiels à la structure et à la biodiversité du récif, mais leur croissance rapide les rend beaucoup moins résistants au stress thermique que les espèces à croissance plus lente. L'équipe a reconnu la nécessité de cultiver des Acropora et des Pocillopora dans la pépinière de coraux de Soneva Fushi, en donnant la priorité à ces espèces pour aider à restaurer l'écosystème vital du récif dégradé.
Un revers inattendu
En plus de son travail dans la pépinière de coraux, l'équipe cimente régulièrement des bouts de colonies parentales directement sur le récif. En surveillant ces chutes, l'équipe peut se faire une idée de la manière dont les fragments de coraux provenant de la pépinière se comporteront une fois transplantés sur le récif, puisque le processus est très similaire.
L'équipe a commencé à effectuer des inspections quotidiennes pour surveiller la santé et la croissance des chutes. Il est rapidement apparu que quelque chose interférait avec le développement de ces petits coraux. Les coraux devenaient blancs apparemment du jour au lendemainIl s'agit d'un signe courant de blanchiment des coraux, mais aucun phénomène de blanchiment ne s'est produit. Il est d'autant plus surprenant que les grands coraux Acropora et Pocillopora du récif n'aient pas été affectés.
Ils ont rapidement découvert que coussin étoile de mer étaient les coupables. Ces étoiles de mer en forme de coussin retournent leur estomac sur les petits coraux et les dépouillent de leurs tissus vivants, ne laissant derrière elles que leur squelette blanc. Seuls les coraux trop gros pour que l'étoile en forme de coussin renverse son estomac échappent à ce mangeur nocturne dont l'appétit est si grand qu'il peut manger plusieurs coraux chaque nuit.
Une étoile de mer en coussin (Crédit photo : Sabrina Inderbitzi)
La nécessité de la recherche
Les écosystèmes prospères maintiennent généralement une dynamique équilibrée entre prédateurs et proies, mais dans les écosystèmes perturbés, cet équilibre peut être rompu. L'équipe a soupçonné que c'était le cas sur le récif : sa dégradation pourrait avoir déplacé la dynamique prédateur-proie. l'équilibre prédateur-proie en faveur de l'étoile de mer à coussin. Ils ont réalisé que cela pouvait avoir des conséquences considérables pour leurs efforts de restauration actuels et futurs, et que cette conséquence pouvait se produire sur le récif depuis de nombreuses années sans qu'on s'en aperçoive.
Bien que des rapports de recherche aient été publiés sur la prédation de l'étoile de mer à coussin aux Maldives, aucune de ces études n'incluait la restauration du corail ; elles étaient toutes basées sur le récif naturel. Pour bien comprendre l'ampleur du problème, l'équipe a réalisé qu'elle devait mener ses propres recherches.
Cela a incité Matthew à étudier l'impact de la prédation de l'étoile de mer à coussin sur les efforts de restauration des coraux. L'étude visait à déterminer si l'élimination des étoiles de coussin a eu un effet positif sur le taux de survie de fragments de coraux transplantés et, en outre, de recrues naturelles.
Matthew Walker surveille le récif (Crédit photo : Sabrina Inderbitzi)
Les recherches ont duré 27 semaines et ont été divisées en deux phases principales. La première phase, qui a duré 9 semaines, a permis de comparer la santé des coraux dans deux conditions : en présence et en l'absence d'étoiles de mer à coussin. Au cours de cette phase, les étoiles de mer ont été fréquemment déplacées par des équipes de plongeurs afin de simuler l'élimination des coraux. La seconde phase, d'une durée de 18 semaines, a consisté à surveiller la prédation après la fin du processus de relocalisation, afin d'évaluer ses effets dans le cadre d'un contrôle positif et négatif.
Mise en place de l'expérience
Les sites de recherche
Cinq sites de recherche ont été créés sur le récif, chaque site contenant deux parcelles carrées identiques: un carré de test et un carré de contrôle.
Chaque carré contenait des coraux Acropora et Pocillopora de différentes tailles qui poussaient naturellement, y compris des recrues naturelles suffisamment petites pour être mangées par l'étoile de mer en coussin, seuls les coraux de moins de 10 cm étant surveillés.
Pour l'étude, 100 greffes (fragments de coraux provenant de la nurserie) ont été ajoutés à chaque carré, en utilisant du ciment comme adhésif pour les fixer à un substrat dur. Tous les fragments mesuraient moins de dix centimètres, ce qui garantissait qu'ils étaient suffisamment petits pour être mangés par l'étoile de mer en coussin.
Surveillance des coraux prédateurs sur les sites de recherche (Crédit photo : Matthew Walker)
Les phases de la recherche
En phase 1 (semaines 1 à 9), dans les carrés de contrôle, nous avons laissé les étoiles de mer en coussin se comporter naturellement, sans intervention humaine. Dans les carrés de test, nous avons activement recherché et retiré toutes les étoiles de mer dans les cinq sites de recherche.
En phase 2 (semaines 10 à 27), nous avons laissé les étoiles de mer en coussin retourner dans les sites de recherche et se comporter naturellement, sans intervention humaine dans aucun des carrés.
L'intervention humaine
En phase 1 (semaines 1 à 9), une équipe de plongeurs a retiré manuellement les étoiles de mer en coussin des carrés d'essai sur les cinq sites de recherche. Cette opération a été effectuée deux fois par semaine, à raison de deux plongées par carré, soit un total de 10 plongées par semaine. Ce processus a été interrompu au cours de la semaine 10 (phase 2) afin d'observer la différence.
Au total, environ 400 étoiles de mer en coussinet ont été déplacées au cours des neuf semaines de la phase 1. Pour les besoins de l'étude, les étoiles de mer ont été relâchées en dehors du périmètre de recherche, simulant ainsi leur retrait de l'écosystème sans les éliminer.
Aiden retire l'étoile de mer en coussin du site de recherche (Crédit photo : Matthew Walker)
Aperçu de l'étude
Les résultats par phase
En phase 1 (semaines 1 à 9), nous avons observé une moyenne de 24,6% de prédation des transplants et 9,5% de prédation des recrues sur l'ensemble des carrés de contrôle. Par contraste, mais sans surprise, nous avons observé près de 100% de survie à la prédation dans les carrés d'essai où les étoiles à coussin ont été activement enlevées, avec une mortalité mineure due à d'autres processus naturels.
En phase 2 (semaines 10 à 27), la prédation a continué à augmenter, atteignant une moyenne de 32% dans les carrés de contrôle. Dans les carrés de test, la prédation est passée de 0,4% à 25% en l'espace de quelques mois, sans l'élément protecteur que constitue l'élimination fréquente des étoiles de mer en coussin. Dans l'un des sites, la prédation des étoiles de mer a dépassé les 62% de toutes les plantations dans le temps.
Principaux résultats
Phase 1 a montré une prédation moyenne des transplants de près de 25% dans tous les carrés de contrôle. Pour les carrés de contrôle, ce pourcentage est passé à 32% à la fin de la phase 2. Dans un site, la mortalité des transplants a atteint 92%, la probabilité étant que la majeure partie de la mort a été causée par l'étoile de mer à coussin. Ces résultats indiquent que, sur une année, les transplants et les recrues dans les sites à population particulièrement élevée sont susceptibles de connaître près de 100% prédation en l'absence de toute intervention humaine.
En phase 2La mortalité a culminé dans un site à 92%, dont 62% directement attribuées à l'étoile de mer en coussin. L'impact réel de l'étoile de mer à coussin serait plus proche de 85%, bien qu'il n'ait pas pu être entièrement enregistré en raison de la fréquence réduite des contrôles. Ces résultats indiquent que la prédation de l'étoile de mer en coussin est la principale cause de mortalité des poissons. principale cause de mortalité de fond pour les greffes et les recrues.
Une étoile de mer en coussin parmi des coraux blancs qui ont été mangés (Image credit : Matthew Walker)
Conclusion
Matthew a conclu que, sans intervention humaine, les chances que les coraux transplantés et les recrues naturelles survivent à leur phase initiale critique, au cours de laquelle ils doivent grandir suffisamment pour éviter la prédation par l'étoile de mer à coussin, sont minimes.
Ces résultats mettent en évidence un défi majeur pour les efforts de restauration des coraux dans les zones souffrant de la dégradation des récifs, où l'équilibre prédateur-proie s'est déplacé en faveur de l'étoile de mer à coussin.
Il est possible de protéger les petits coraux sans retirer ou éliminer l'étoile de mer, par exemple en les gardant hors de portée de l'étoile de mer en coussin pendant leur phase critique de développement. Toutefois, ces méthodes sont probablement trop longues et trop coûteuses pour que les efforts de restauration soient réalisables.
Prédateur silencieux et allié des récifs
Nos recherches ne préconisent pas le retrait ou l'élimination de populations entières d'étoiles de mer coussin des récifs dégradés. Chaque espèce joue un rôle important dans son écosystème, et l'étoile de mer en coussin ne fait pas exception. Elle contribue à régulent la croissance des coraux en se nourrissant des colonies de coraux faibles ou en surnombre et, dans les zones denses, en dégageant l'espace nécessaire à l'installation de nouvelles générations de coraux. Bien que l'étoile de mer en coussin ait la réputation d'être le Le prédateur silencieux des MaldivesIl est également souvent désigné sous le nom de "coral frenemy" (frénésie corallienne).
Si nos recherches ont mis en évidence une chose, c'est bien la nécessité d'une intervention humaine lorsque les populations d'étoiles de mer en coussins deviennent trop importantes. Une étude plus approfondie de la dynamique de la population peut aider à déterminer un seuil d'épidémie. Ce seuil représente le niveau de population d'étoiles de mer en coussins sur un récif donné qui dépasse une limite durable et peut justifier une élimination. Ce seuil permet de garantir la survie de la plupart des petits coraux tout en laissant suffisamment d'étoiles de mer pour qu'elles puissent continuer à jouer leur rôle dans l'écosystème.
Bien que l'abattage puisse sembler radical, il est possible de le faire. pas de risque de mise en danger les populations d'étoiles de mer en coussin. Avec plus de 1 120 îles aux Maldives, chaque île est entourée d'une population d'étoiles de mer en coussin. Les étoiles de mer libèrent leurs larves dans les courants océaniques, ce qui leur permet de repeupler naturellement les récifs des îles voisines et de reconstituer rapidement leur population.
Soneva Fushi (Crédit photo : Daniel Bichsel)
Gérer la prédation pour la résilience des coraux
L'étude de Matthew met en lumière les défis que pose la restauration des récifs coralliens dans les zones où la dynamique prédateur-proie a été perturbée. Elle jette les bases des futurs efforts de restauration des coraux aux Maldives et ailleurs, en fournissant un cadre pratique qui peut être adapté et évolué pour correspondre aux conditions locales.
Les récifs coralliens du monde entier sont confrontés à des problèmes de santé publique. trois menaces principalesLes principaux problèmes sont les suivants : le blanchiment, les tempêtes et la prédation. Si nous ne pouvons pas contrôler directement les deux premiers, nous pouvons agir contre la prédation pour réduire la pression exercée sur ces écosystèmes déjà fragilisés.
L'équipe de Soneva Fushi prévoit d'étendre la recherche à l'ensemble du récif. Ces recherches sont également étendues aux projets Coralive menés ailleurs aux Maldives et dans le monde. En surveillant les récifs pendant plusieurs années, Matthew et l'équipe visent à découvrir l'impact à long terme de l'élimination de l'étoile de mer en coussin et à mieux comprendre comment les stratégies de gestion active peuvent soutenir la récupération et la résilience des récifs coralliens dans le monde entier. Depuis la fin de l'étude, près de 1 000 étoiles de mer ont été retirées du récif de Soneva Fushi.
L'étude de Matthew a été publiée dans Springer Nature (Coral Reefs) et guide désormais les praticiens aux Maldives. Elle a été présentée au symposium européen sur les récifs coralliens 2024 à Naples, en Italie, au symposium Reef Futures 2024 à Cancun, au Mexique, et au symposium sur les sciences marines des Maldives 2024.
Cliquez pour lire le étude complète ou regarder le Dilemme de l'étoile de coussin vidéo de Sabrina Inderbitzi sur YouTube. Pour contacter Matthew Walker, veuillez envoyer un courriel à [email protected].
