Une augmentation future de 1,2 °C de la température des océans altère la qualité des habitats de mangrove pour les plantes et les animaux marins

Numéro d'étude :

113

Auteur:

Georgia Walden, Christelle Noirot, Ivan Nagelkerken

Abstrait:

Les facteurs de stress climatiques mondiaux, comme le réchauffement et l'acidification des océans, contribuent à l'érosion de la complexité structurelle des habitats des fondations marines en favorisant la croissance du gazon à faible relief, en augmentant la pression de pâturage sur la végétation marine structurellement complexe et en affectant directement la croissance et la survie des fondations. espèces. Étant donné que les racines des mangroves sont ligneuses et que leurs épibiontes sont habitués à des conditions en constante évolution dans des environnements très variables, les habitats des mangroves peuvent être plus résilients aux facteurs de stress liés au changement global que les autres espèces marines fondamentales. À l’aide d’une expérience en mésocosme à grande échelle, nous avons examiné comment le réchauffement et l’acidification des océans, dans un scénario de réduction des émissions de carbone, affectent la composition et la complexité structurelle des communautés d’épibiontes de mangrove et l’utilisation de l’habitat de mangrove par les poissons juvéniles. Nous démontrons que même une augmentation modeste de la température de l’eau de mer de 1,2 °C conduit à l’homogénéisation et à l’aplatissement des communautés d’épibiontes des racines des mangroves. Le réchauffement a entraîné une augmentation de 24% de la couverture globale des épibiontes d'algues sur les racines, mais la diversité des espèces d'épibiontes a diminué de 33%. La complexité structurelle des épibiontes a diminué en raison de la taille plus courte des gazons d'algues adventices qui ont prospéré à des températures élevées. Les poissons juvéniles ont montré des altérations dans l'utilisation de l'habitat des mangroves avec le réchauffement et l'acidification des océans, mais celles-ci étaient indépendantes des changements dans la communauté des épibiontes racinaires. Nous révélons que la qualité des habitats de mangrove apparemment résilients et leur valeur perçue en tant qu'habitat pour la faune associée sont toujours vulnérables dans le cadre d'un scénario d'émissions de carbone globalement réduites.

Principaux résultats et conclusions :

• Le changement climatique mondial, notamment l’augmentation de la température de l’eau, affecte négativement les mangroves.
  • « Le réchauffement a entraîné une augmentation de 24% de la couverture globale des épibiontes d’algues sur les racines, mais la diversité des espèces d’épibiontes a diminué de 33%. La complexité structurelle des épibiontes a diminué en raison de la taille plus courte des gazons d'algues adventices qui ont prospéré à des températures élevées. Les poissons juvéniles ont montré des altérations dans l’utilisation de l’habitat des mangroves avec le réchauffement et l’acidification des océans, mais celles-ci étaient indépendantes des changements dans la communauté des épibiontes racinaires. (p.596)
  •  « Nous démontrons que même une augmentation modeste de la température de l’eau de mer de 1,2 °C conduit à l’homogénéisation et à l’aplatissement des communautés d’épibiontes des racines des mangroves. » (p. 596)
• De nombreux facteurs anthropiques contribuent à la dégradation des écosystèmes de mangrove.
  • « Les activités anthropiques ont conduit à la perte d’espèces fondamentales dans divers environnements, ce qui a eu de vastes conséquences sur le biote associé, la biodiversité ainsi que le fonctionnement et la stabilité des écosystèmes (Ellison et al. 2005). » (p. 597)
  • « Dans le milieu marin, l'importance de la structure physique est démontrée par la colonisation rapide d'ajouts artificiels comme les poteaux de jetée et les brise-vagues (Bohnsack, 1989 ; Rilov et Benayahu, 1998). Les mangroves, les huîtres, les varechs, les coraux et les herbiers marins sont des espèces fondamentales clés et souvent les seuls fournisseurs naturels de structure physique dans les habitats côtiers. (p.597)
• Dans les eaux plus chaudes, davantage d’algues sont produites, ce qui recouvre davantage les racines des mangroves et perturbe la biodiversité des algues.
  • "La superficie totale de l'espace colonisé sur les racines des supports de mangrove a augmenté de 22,5% et 24,9% sous la température élevée (T) et les traitements combinés à température élevée et pCO2 (OAT) (T et OAT ; F = 21,70, pb 0,001), respectivement (Fig. 1). (p. 599)
  • "Cela était principalement dû à une augmentation de la couverture de gazon d'algues d'une moyenne de 56% chez les témoins à ~ 83% à température élevée (T et OAT ; F = 13,10 pb 0,001, Fig. 1)." (p. 599)
  • "L'acidification à elle seule n'a eu aucun effet sur la couverture totale des épibiontes, ni sur la couverture relative du gazon ou des macroalgues (Fig. 1)." (p. 599)
  • « À température élevée (T et OAT), la hauteur moyenne de la communauté des épibiontes a diminué de 0,4 cm (F = 4,32, p = 0,037). La plage de hauteur des épibiontes (hauteur maximale moins hauteur minimale) a également diminué dans les mésocosmes T et OAT à 2,7 cm ± 0,2 et 3,3 cm ± 0,4, respectivement, contre 4,3 cm ± 0,2 chez les témoins (interaction T × OA presque significative : F = 4,44, p = 0,052). (p. 600)
• En raison de la hausse des températures des océans, nous perdons la complexité structurelle des habitats des mangroves.
  • « La perte de complexité structurelle dans les habitats de fondation diminue la disponibilité des refuges et réduit finalement la richesse de la faune associée (Graham et al. 2007 ; Gratwicke et Speight, 2005). Nous avons constaté que la température réduisait la hauteur moyenne des épibiontes d’algues des racines de mangrove, ainsi que la plage des hauteurs des épibiontes. (p. 600)
  • « La température élevée a non seulement aplati l’habitat des épibiontes, mais a également réduit la diversité des espèces d’épibiontes. Les algues calcaires et certaines espèces d’algues charnues ont entièrement disparu des communautés à température élevée, le résultat étant une communauté simplifiée et plus homogénéisée, dominée par un seul taxon d’algues. (p. 600)
  • "En tant que tel, un certain nombre d'études ont trouvé des corrélations positives entre la richesse en espèces de poissons et la diversité des espèces du substrat (voir Gratwicke et Speight, 2005)." (p. 600)
• La hausse des températures et l’acidification des océans peuvent affecter d’autres animaux marins et leur probabilité de visiter les habitats de mangrove.
  • "Enfin, les facteurs de stress climatiques pourraient avoir indirectement modifié le nombre de visites effectuées par les poissons aux racines des mangroves via une voie qui n'a pas été entièrement explorée dans cette étude." (p. 601)
  • « Il est toujours possible que des hiérarchies aient été établies dans les mésocosmes de traitement avant la période d’observation, et que celles-ci aient conduit aux modèles observés. Cependant, nous n’avons pas pu en trouver la preuve. Alternativement, les traitements climatiques peuvent avoir modifié l'abondance des sources naturelles de nourriture comme les amphipodes ou certaines espèces d'algues, ce qui a conduit à une augmentation des visites de certaines espèces à la recherche de ces sources de nourriture. L’origine des comportements modifiés en matière d’habitat notés dans cette étude nécessite des investigations plus approfondies. (p. 601) 

Ouvrages cités:

Bohnsack, JA 1989. Les densités élevées de poissons sur les récifs artificiels sont-elles le résultat de l'habitat
 limitation ou préférence comportementale ? Taureau. Mars Sci. 44 : 631-645.

Ellison, AM, Bank, MS, Clinton, BD, Colburn, EA, Elliot, K., Ford, C., R…Webster,
 JR 2005. Perte des espèces fondatrices : conséquences sur la structure et la dynamique des
écosystèmes forestiers. Devant. Écol. Environ. 3 : 479-486.

Graham, NA, Wilson, SK, Jennings, S., Polunin, NV, Robsinson, J., Bijoux, JP, Daw,
 TM 2007. Effets de décalage dans les impacts du blanchissement massif des coraux sur les poissons des récifs coralliens,
 la pêche et les écosystèmes. Conserver. Biol. 21 : 1291-1300. .
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17883494/

Gratwicke, B., Speight, MR 2005. La relation entre la richesse et l'abondance des espèces de poissons
 et la complexité de l'habitat dans une gamme d'habitats marins tropicaux peu profonds J. Fish Biol. 66 :
 650-667. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.0022-1112.2005.00629.x

Rilov, G., Benayahu, Y. 1998. Structures artificielles verticales comme habitat alternatif pour les récifs coralliens
 poissons en milieu perturbé. Recherche sur l'environnement marin. 45 : 431-451.
 https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0141113698001068?…

Walden, G., Noirot, C., Nagelkerken, I. 2019. Une future augmentation de 1,2 °C de la température des océans modifie
la qualité des habitats de mangrove pour les plantes et les animaux marins. Science du Total
 Environnement. 690 : 596-603.