La santé des récifs coralliens peut être impactée autant par la diversité des poissons qui y paissent que par la quantité de poissons qui le font, selon une nouvelle étude réalisée par des scientifiques du laboratoire Bigelow pour les sciences océaniques. Dans le Avancées scientifiques papier, les chercheurs démêlent et dévoilent les puissants effets de la biodiversité sur les récifs coralliens des Caraïbes.

« Les scientifiques savent depuis longtemps que les récifs sont en meilleure santé lorsqu'un grand nombre, ou une "biomasse élevée, ' de poissons herbivores paissent à leur surface, " a déclaré Doug Rasher, auteur principal de l'étude et chercheur principal au laboratoire Bigelow. "Toutefois, cette étude a révélé qu'avoir un portefeuille diversifié de ces espèces de poissons sur le récif est tout aussi important pour garder les récifs bien pâturés et hospitaliers pour les bébés coraux. »

Les résultats ont des implications importantes pour la gestion des pêcheries tropicales. De nombreux herbivores, comme le poisson perroquet et le poisson chirurgien, sont mangés par les gens à travers les Caraïbes. Les plans de gestion se concentrent souvent sur le maintien d'un nombre donné d'herbivores sur un récif, et ne favorise pas nécessairement la diversité des espèces au sein de la communauté d'herbivores.

Pendant que ces poissons broutent, ils grattent les petites algues du gazon et les algues du récif, gardant les espaces exempts d'algues et amorcés pour l'établissement de bébés coraux. Ce pâturage est particulièrement important suite aux perturbations des récifs, comme les ouragans et les événements de blanchissement des coraux. Dans ces moments décisifs, un espace considérable sur le récif devient soudain disponible. Si les algues s'installent, ils empêchent les coraux de se réinstaller et peuvent prendre le relais à leur place. L'évolution vers les lits d'algues est difficile à inverser et est devenue courante dans les Caraïbes, où les coraux ont diminué en moyenne de 80 pour cent au cours des 40 dernières années.

Les scientifiques ont précédemment déterminé que différentes espèces de poissons préfèrent consommer différentes algues. Cela signifie que divers groupes d'herbivores éloignent plus efficacement les algues. Cependant, ces avantages localisés de la biodiversité ont généralement été étudiés sur des récifs individuels, il n'est donc pas clair si de tels « effets sur la biodiversité » sont courants dans tout l'océan. Pour répondre à cette question, l'équipe de recherche a étudié 10 récifs répartis sur plus de 1, 000 kilomètres de côtes en République Dominicaine. En étudiant ce vaste territoire, ils ont pu quantifier l'influence de la biomasse et de la diversité des herbivores sur de nombreux récifs, ainsi que d'identifier de nouveaux effets sur la biodiversité qui pourraient opérer dans toute la région.

"Regarder les récifs isolément, c'est comme étudier les pièces individuelles du puzzle, " dit Rasher, qui a complété l'analyse avec Jon Lefcheck, un ancien chercheur postdoctoral dans son laboratoire et l'auteur principal de l'étude. "Ce n'est qu'en étudiant plusieurs récifs dans une région entière que nous avons pu voir le rôle beaucoup plus important que joue la biodiversité dans le soutien du processus de pâturage."

Le travail de terrain a été réalisé par Rasher en collaboration avec Bob Steneck, scientifique à l'Université du Maine, et Ruben Torres, président de Reef Check République Dominicaine. En utilisant des caméras sous-marines à distance, Rasher a capturé une vidéo complète de poissons broutant sur chaque site de récif. Dans ces mêmes lieux, l'équipe a mesuré l'abondance d'algues sur le récif et à quel point les herbivores l'avaient coupé. Ils ont également compté le nombre de bébés coraux présents sur le récif.

De retour au labo, Anne Innes-Gold, stagiaire dans le programme d'expérience de recherche pour les étudiants de premier cycle au laboratoire Bigelow, analysé les séquences vidéo pour observer le montant, la diversité, et la taille des poissons qui avaient brouté le récif. Lefcheck a ensuite conçu un modèle statistique pour traiter les données et démêler l'impact de la biomasse et de la diversité des poissons sur le pâturage. Le modèle leur a également permis de faire des comparaisons plus précises entre les récifs en tenant compte de l'influence des différences environnementales qui existent d'un site à l'autre.

"Notre recherche aide à aligner les récifs coralliens sur ce que nous savons de nombreux autres écosystèmes, des herbiers marins aux forêts et aux prairies, " dit Lefcheck, maintenant Tennenbaum Coordinating Scientist pour le programme MarineGEO du Smithsonian. "Il semble de plus en plus probable que la biodiversité soit le pivot qui maintient la nature ensemble."

Cette étude, qui a été financé par des dons philanthropiques des donateurs du Laboratoire Bigelow, montre l'importance de considérer l'influence de la biodiversité à plusieurs échelles spatiales lors de l'étude d'un écosystème ou de la gestion des ressources naturelles.

« Les pêches sont généralement gérées au niveau du pays ou de la région, pas le récif, " Rasher a déclaré. "Cette recherche montre que favoriser la diversité des poissons, à la fois à l'échelle locale et régionale, est plus important que nous ne le pensions pour la santé des récifs coralliens."