http://www.freewebs.com

1. Assessing evidence of phases shifts from coral to macroalgal dominance on coral reefs~John F. Bruno, Hugh Sweatman, William F. Precht, Elizabeth R. Selig, and Virginia G. Schutte (2009) Ashworth EloïseBaffreau AlexandrineCouet Pauline Master 1 BEM 2010 - 2011 http://www.freewebs.com 1

2. Perturbations naturelles + anthropiques : Remplacement d’1 communauté naturelle dominante par 1 autre • Exemple d’actualité : Phase shift Récifs à dominance corallienne  dominance macro-algale http://wwz.ifremer.fr/  Acanthasterplanci Dragage de fond  2 http://animaux.m-y-d-s.com/

3. Dominance macro-algale Bruno et al (2006), modifié Concept du phase shift du récif corallien Couverture macro-algale Dominance corallienne Couverture en coraux 3

4. Exemple de la Jamaïque : 1970s • corail = 40-70% • macro-algues <10% 1980s • Perturbations : • 2 ouragans exceptionnels • émergence : maladies + prédateurs coralliens • épizootie : Diademaantillarum • série de blanchiments du corail • corail <10% • macro-algues = groupe benthique dominant 4

5. http://www.srh.weather.gov Ouragan Gilbert, 1988 Catégorie 5 5

6. Diadema antillarum Gros plan sur corail blanchi http://www4.ncsu.edu 6

7. Estimation : Fréquence, étendue géographique + degré de dominance macro-algale L’étendue mondiale du phase shift a-t-elle changée entre 1996 et 2006 ? But 7

8. Données : • 3581 études quantitatives entre 1996 et 2006 • 1-15 m de profondeur • principale technique : transect linéaire • 4 régions du monde 200 km Indo-Pacifique Florida Keys Grande Caraïbe Bruno et al (2006), modifié 200 km Grande Barrière de Corail (GBC) 2000 km Carte des 1851 sites étudiés 8

9. Définition des macro-algues, Steneck (1988) : • 'des formes d'algues anatomiquement plus complexes, plus grandes (hauteurs de la canopée généralement > 10 mm) et plus rigides' • Hypothèse : récifs coralliens historiquement dominés par les coraux et macro-algues relativement rares • Élaboration d'un indice : Phase Shift Index (PSI) via une ACP Bruno et al (2006), modifié • Évolution des récifs entre 1996 et 2006 : analyses de régressions linéaires 9

10. Amplitude du phase shift Bruno et al (2006), modifié Amplitude du phase shift = plus importante dans les Caraïbes Ensemble de l'analyse = amplitude médiocre, non généralisé 10

11. Estimation d'un seuil à partir de la Jamaïque • PSI seuil = 3 : 10 % de recouvrement de corail • > 60 % de recouvrement de macro-algues Jamaïque Grande Caraïbe Florida Keys Indo-Pacifique GBC PSI Bruno et al (2006), modifié Nombre de récifs Etendue des phases shift : moins importante qu’à la Jamaïque 11

12. Évolution dans le temps sur l'ensemble des récifs PSI Florida Keys Grande Caraïbe Bruno et al (2006), modifié Années PSI Indo-Pacifique Grande Barrière de Corail Globalement, pas de tendance générale de domination des macro-algues 12 Années

13. Estimation d'une baseline de référence • A partir de la couverture de macro-algue du passé • Caraïbes : couverture en macro-algues = 0-10 % 1970s et 1980s. Couverture actuelle : 4 x plus ! • Effets négatifs sur les coraux ? • A partir de récifs actuels • Récifs 'quasi-vierges' : isolés, moins touchés par les activités humaines, protections légales  10 récifs isolés du Pacifique • Couverture de macro-algues moyenne = 13% •  3 des 4 régions étudiées : moyenne proche • Couverture actuelle en macro-algues = référence 'historique' 13

14. L’étendue mondiale du phase shift a-t-elle changée entre 1996 et 2006 ?  pas de changement global Fréquence, étendue géographique + degré de dominance macro-algale ? moins importants que prévu • Généralisation d'études locales : • conclusions erronées à l'échelle globale • Gestion des récifs • Actuellement : récifs vers une domination macro-algale  pas le cas • Facteur important : perte des coraux bâtisseurs • Autres facteurs importants : population d'herbivores + qualité de l'eau 14

15. Critiques • Bons points : • Bonne confrontation des résultats à la littérature déjà existante • Taille échantillons assez grande + étendue géographique vaste • Phase shift = regime shift (cf. cours Boudouresque) • Mais: • Annexes manquantes • Différentes méthodes d’échantillonnage utilisées  sous-estimation ou exagération du déclin de la couverture corallienne Critiques: 15

16. Endean et Stablum, 1973 : Grande Barrière de Corail, Australie Acantasterplanci http://www.divegallery.com 21 récifs Destruction massive (1960s) : corail dur Acanthaster planci Colonies coralliennes ayant le mieux survécues : eau peu profonde + hydrodynamisme fort Squelette du corail mort : rapidement recouvert de macrophytes + autres organismes Après 4-8 ans : faible diversité corallienne + recolonisation (corail dur) 16

17. Bruno et al, 2007 : Grande Barrière de Corail, Australie Lien significatif entre fréquence des anomalies thermiques + maladie du « white syndrome » (coraux du Pacifique) Uniquement les récifs à forte couvertures coralliennes (> 50%), après des annéesparticulièrementchaudes => Changementsclimatiques :  sévérité des maladies dansl’océandéclin de l’état des écosystèmesmarins http://www.coralcoe.org.au Maladie du « white syndrome » 17

18. Diaz-Pulidoet al, 2009: Grande Barrière de Corail, Australie • 2006,blanchiment du corail  invasion en macrophytes (Lobophoravariegata) • Rétablissement : - 1 an ! • Différents mécanismes écologiques impliqués • => Résilience des récifs sous l’influence de changements climatiques rapides Blanchiment du corail, colonisation en macrophytes et rétablissement du corail 18

19. Sweatmanet al, 2011: Grande Barrière de Corail, Australie • Pressions anthropiques faibles (parc marin) • 1986 - 2004 = déclin de la couverture moyenne corallienne •  de 28 à 22 % • Cycles : • déclins et reprises • Pertes du corail • (40-50 dernières années) • = sur-estimées • (méta-analyses) http://themarcomlife.blogspot.com Grande Barrière de Corail 19

20. Merci à Dr. John Bruno, University of NorthCarolina http://www.neuralnetwriter.cylo42.com 20

21. Bibliographie Bruno J.F., (2009) Revision cover letter 3 ; Text S3: Analysis of potential effects of depth on coral cover estimates ; Text S4: Potential biases in survey techniques and site selection. Bruno J.F., Sweatman H., Precht W.F., Selig E.R., Schutte V.G.W. (2009) Assessing evidence of phase shifts from coral to macroalgal dominance on coral reefs. Ecology. 90(6): 1478 -1484. Bruno J.F., Sweatman H., Precht W.F., Selig E.R., Schutte V.G.W. (2009) Assessing evidence of phase shifts from coral to macroalgal dominance on coral reefs: Ecological Archives 2. Bruno J.F., Selig E.R., Casey K.S., Page C.A., Willis B.L., Harvell C.D., Sweatman H., Melendy A.M. (2007) Thermal Stress and Coral Cover as Drivers of Coral Disease Outbreaks. PLoS Biol. 5(6): e124. Diaz-PulidoG., McCook L.J., Dove S., Berkelmans R., Roff G., Kline D.I., Weeks S., Evans R.D., Williamson D.H., Hoegh-Guldberg O. (2009) Doom and Boom on a ResilientReef: Climate Change, Algal Overgrowth and CoralRecovery. PLoS ONE. 4(4): e5239. Endean R., Stablum W. (1973) The apparent extent of recovery of reefs of Australia's Great Barrier Reef devastated by the crown-of-thorns starfish. Atoll Research Bulletin. 168: 1-41. Hughes T.P., Graham N.A.J., Jackson J.B.C., Mumby P.J., Steneck R.S. (2010) Rising to the challenge of sustaining coral reef resilience. Review.Trends in Ecology and Evolution. 30 (10): 1-10. Hughes T.P. (1994) Catastrophies, phase-shifts, large scaledegradation of a Caribbeancoralreef. Science. New Series. 265 (5178): 1547-1551. Petraitis P. S., Dudgeon S. R. (2004) Detection of alternative stable states in marine communities. J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 300: 343 - 371. SweatmanH., Delean S., Syms C. (2011) Assessing loss of coral cover on Australia’s Great Barrier Reef over two decades, with implications for longer-term trends. Coral Reefs. Springer-Verlag. p. 1-11. 21

22. Merci pour votre attention !