Universités :

• Université de La Réunion
• Université de Toliara (cotutelle)

Ecoles doctorales :

• Ecole doctorale Sciences Technologie Santé
• Ecole doctorale Sciences Marines et Halieutiques

Membres du jury :

• Président du jury : Pascale CHABANET
• Examinateurs : Karine POTHIN et Thierry LAVITRA
• Rapporteurs : Tarik MEZIANE et David OBURA
• Directeurs de thèses : Mehdi ADJEROUD
• Encadrants : Lucie PENIN et Gildas TODINANAHARY

Résumé :

Comme la plupart des récifs coralliens à travers le monde, ceux de Madagascar ont été impactés par de nombreuses perturbations, d’origine naturelle et anthropique, dont la fréquence et

l’intensité ont augmenté au cours des cinq dernières décennies.

Ce déclin a considérablement réduit les biens et les services fournis par ces récifs coralliens aux populations humaines.

Face à ce constat alarmant, de nombreuses initiatives ont été entreprises pour limiter l’impact de ces perturbations et augmenter la résilience de ces écosystèmes.

Dans ce contexte, les Aires Marines Protégées (AMPs) sont un des outils de gestion et de conservation les plus largement utilisés.

L’étude des récifs

coralliens de Madagascar a débuté dans les années 1960, avec l’inventaire des communautés récifales de la région de Toliara (Tuléar).

Par la suite, des travaux ont été menés sur la structuration spatiale et l’impact de certaines perturbations, comme les évènements de blanchissement corallien.

Mais ces études ont le plus souvent concerné un seul site (échelle locale) et ont été réalisées avec des méthodologies différentes, limitant ainsi les comparaisons entre régions (échelle régionale). Par ailleurs, les capacités de récupération et de résilience restent largement peu documentées à l’échelle régionale.

Si l’effet positif des AMPs sur les petites pêcheries côtières a pu être mis en évidence, celui sur les communautés coralliennes n’a pas été rigoureusement abordé.

C’est dans ce contexte que ce travail de recherche doctorale a été initié, avec pour objectif principal d’examiner l’effet des AMPs sur la structure spatiale, les processus de régulation et le potentiel de récupération des assemblages coralliens de Madagascar.

L’approche multi-échelles, incluant les échelles locale et régionale, et multicritères, avec de nombreux descripteurs des assemblages coralliens, est une des originalités de ce travail.

Au total, 18 stations d’échantillonnages ont été réparties dans trois régions : Masoala au nord- est, Nosy-Be au nord-ouest et Salary Nord au sud-ouest.

Dans chaque région, six stations ont été mises en place, trois dans des zones pêchées et trois dans des zones non pêchées d’AMP.

Trois transect-couloirs de 10 m2 (10  1 m) ont été prospectés à chaque station entre mars et octobre 2020, pour déterminer la composition taxonomique, la richesse générique, l’indice de diversité de Shannon, et l’abondance des colonies adultes et juvéniles (en distinguant les quatre principaux traits d’histoire de vie : compétitifs, généralistes, opportunistes, tolérants aux stress) de coraux scléractiniaires (et de l’hydrocoralliaire Millepora).

Le pourcentage de recouvrement en corail, en macroalgues, turf et algues calcaires encroûtantes, a été estimé à l’aide de trois transects linéaires de 10 m de long, placés au centre des transect-couloirs.

A chaque station, trois transect-couloirs de 250 m² (50  5 m) ont permis de quantifier la biomasse des poissons herbivores.

La rugosité du substrat a été estimée visuellement en distinguant cinq catégories (0 = aucun relief, 5 = exceptionnellement complexe avec de nombreuses grottes et surplombs).

Le recouvrement en algues, la biomasse des poisons herbivores la rugosité, le niveau de protection (zones pêchées vs. AMPs), et la localisation géographique ont été retenus comme variables explicatives de la structure des assemblages coralliens.

Les données de diversité, abondance, et recouvrement des assemblages coralliens, les données de recouvrement algal et de biomasse en poissons herbivores, couplées avec celles sur les stress thermiques (anomalies de température au cours des 40 dernières années), ont permis de calculer un Indice de Récupération (RI) à l’aide de la méthode TOPSIS (Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution).

Les résultats ont mis en évidence une forte hétérogénéité spatiale de tous les descripteurs des assemblages coralliens, aux échelles locale et/ou régionale. A Masoala, des abondances élevées, et notamment des taxa tolérants aux stress et compétitifs, comme Acropora et Pocillopora, ont été enregistrées.

Les assemblages coralliens de Salary Nord sont caractérisés par des abondances plus faibles, notamment des taxa compétitifs.

A Nosy-Be, une forte diversité, abondance et couverture corallienne, avec des valeurs entre 42 et 70%, a été enregistrée.

Des modèles linéaires à effets mixtes ont montré que la structure spatiale des assemblages coralliens était principalement influencée par la biomasse en poissons herbivores, la rugosité du substrat, et la couverture en algues calcaires encroûtantes.

Les résultats montrent également un effet positif des AMPs sur tous les descripteurs à l’exception de la composition taxonomique.

Concernant les processus de régulation, nos résultats montrent que pour la plupart des genres dominants, la variation spatiale de la densité de colonies juvéniles et adultes est positivement corrélée, ce qui suggère la prépondérance d’un modèle de type « limitation par le recrutement », bien que quelques taxa semblent plutôt régulés par les évènements post-fixation.

A l’exception du genre Porites, la variation spatiale de la densité de juvéniles n’est pas influencée par les AMPs, alors qu’un tel effet a été mis en évidence pour les colonies adultes d’Acropora, Montipora, Seriatopora et Porites.

Une forte variation du RI a été observée aux échelles locale et régionale, avec un potentiel de récupération des assemblages coralliens plus élevé à Masoala, probablement en lien avec des anomalies de températures moins fréquentes dans cette région, comparativement aux récifs de la côte ouest où ces anomalies sont plus fréquentes et la pression anthropique plus élevée.

Les stations avec les plus fortes densités en coraux juvéniles ont généralement un RI plus important, suggérant que la capacité de récupération des assemblages coralliens est fortement liée au processus de recrutement.

L’effet positif des AMPs sur le RI n’a étéobservé qu’à Nosy-Be, où la mise en réserve est la plus ancienne (1966) et les mesures de contrôle plus efficaces qu’aux AMPs de Masoala et Salary Nord. L’ensemble des résultats plaide pour un renforcement des mesures de gestion et de conservation, avec des actions plus particulièrement focalisées sur la protection des processus de recrutement et des capacités de récupération des assemblages coralliens.

Le contrôle de l’application des mesures de protection est un aspect important, et la mise en place d’Aires Marines Gérées Localement (LMMAs, locally managed marine areas), qui a montré son efficacité pour gérer les ressources halieutiques, paraît être une solution bien adaptée pour les assemblages coralliens de Madagascar.

Les mesures de protection doivent être maintenues dans le temps, dans la mesure ou l’efficacité des AMPs augmente avec leur âge.

Ce travail représente une base de référence contemporaine solide pour suivre l’évolution des assemblages coralliens, et pour aider les gestionnaires dans leur prise de décision pour une conservation efficace des récifs coralliens de Madagascar.