Effets combinés de la pêche et des perturbations naturelles sur la dynamique des écosystèmes coralliens

Les récifs coralliens sont des écosystèmes uniques au monde capables de créer des « hot-spot » de biodiversité à partir d’un environnement oligotrophe (i.e. pauvre en éléments nutritifs) [Muscatine and Porter, 1977]. Une des caractéristiques majeures de ces écosystèmes est leur extrême productivité comparée à l’océan environnant [Sorokin, 1990]. Leur production primaire est l’une des plus élevée du monde marin et demeure élevée en permanence contrairement aux écosystèmes pélagiques [Sorokin, 1993]. Cette production primaire élevée supporte l’existence de communautés exceptionnellement denses de zoobenthos et de poissons . Une telle productivité est assurée par une utilisation efficace des sources primaires à travers deux mécanismes principaux : la dynamique trophique dans la chaîne alimentaire qui assure la production trophique des niveaux supérieures [Polovina, 1984; Atkinson and Grigg, 1984] et le recyclage efficace de la matière organique libérée par les communautés biotiques [Hatcher, 1983; Crossman et al., 2001].

Les récifs coralliens sont ainsi les plus grands réservoirs de biodiversité au monde [Sorokin, 1990; Groombridge et al., 2002; Bouchet and Duarte, 2006]. Leur diversité a été estimée entre 600 000 et plus de 9 millions d’espèces, correspondant à près d’un tiers de la biodiversité marine mondiale [Reaka-Kudla, 1997]. C’est dans le centre de l’Indo-Pacifique (« Triangle de corail ») que sont concentrées les plus grandes diversités d’espèces avec notamment plus de 550 espèces de coraux répertoriés [Hughes et al., 2002].

Les coraux sont les organismes à la base de ces écosystèmes. Ils constituent un substrat propice à la colonisation de nombreuses espèces benthiques, construisent des habitats complexes qui abritent une grande diversité de poissons et d’invertébrés associés aux récifs, incluant des espèces à valeur commerciale, et servent de ressource alimentaire à divers animaux [Coker et al., 2014; Pratchett et al., 2014].

Près de 275 millions de personnes dans le monde dépendent directement des services écosystémiques fournis par les récifs coralliens [Newton et al., 2007; Cinner, 2014]. Les récifs coralliens assurent une protection côtière indispensable au développement de la biodiversité terrestres et aux infrastructures humaines [Harris et al., 2018]). Formant souvent de longues étendues peu profondes adjacentes au rivage et une crête bien distincte, les barrières de corail protègent le littoral des vagues lors des tempêtes et des cyclones et permettent également une atténuation des ondes de tsunamis [Kunkel et al., 2006]. De par leur forte productivité et diversité, les récifs coralliens génèrent une grande variété de poissons, mollusques, crustacés et d’algues consommables par les populations humaines [Moberg and Folke, 1999]. Pendant des siècles, les ressources marines des récifs coralliens ont été la principale source de protéines animales pour les communautés côtières et insulaires. Aujourd’hui on estime que l’exploitation marine de récifs nourrit des millions de personnes [Whittingham et al., 2003; Cinner et al., 2012]. La pêche commerciale ou de loisir génère de nombreux emplois et assure une sécurité alimentaire aux communautés insulaires, particulièrement cruciale aux pays en voie de développement, et est donc socialement et économiquement importante pour le maintien de leurs moyens de subsistance [Moberg and Folke, 1999].

Un service plus difficile à estimer mais pourtant essentiel est la valeur culturelle et spirituelle des récifs coralliens [Cinner, 2014]. Dans le Pacifique par exemple, des relations étroites entre les hommes et les écosystèmes récifaux se sont développées au travers des croyances populaires et des services écosystémiques essentiels à leur subsidence. De nombreuses populations insulaires, considèrent l’océan comme le tout premier lieux de cérémonies rituelles et appliquent des modes de gestion traditionnels qui servent en retour à la régulation des ressources [Rolett, 2002]. Pour beaucoup d’entre elles, ces pratiques traditionnelles sont encore maintenues et reconnues par les gouvernements locaux. Le tourisme lié au récifs coralliens génère également chaque année un nombre considérable d’emplois avec des revenus associés aux activités touristiques qui s’élèvent à près de 11,5 milliards de dollars par an à travers le monde [Cesar et al., 2003].

Parmi les différents usages des récifs coralliens, l’exploitation des ressources marines est l’une des activités humaines les plus importantes. La description des ces systèmes d’exploitation est particulièrement difficile étant donné qu’une centaine de pays tropicaux, aux cultures très diverses, possèdent des systèmes de pêcheries différentes, allant de la pêche de subsidence à la pêche industrielle. De ce fait nous distinguerons ici la pêche hauturière de la pêche dite lagonaire (ou récifale), qui se pratique dans les espaces lagonaires et jusqu’à la limite du développement des coraux [Galzin et al., 1989; SPE, 2006].

Excluant les techniques de pêches industrielles, les pêcheries lagonaires sont essentiellement considérées comme des pêcheries artisanales. Ces pêcheurs utilisent des technologies simples telles que le fusil sous-marin, le filet, la ligne ou le harpon, le plus souvent adaptées aux saisons et phases lunaires, et à des espèces bien particulières [Yonger, 2002]. Elles sont qualifiées de multispécifiques et multi engins du fait de la grande diversité des espèces exploitées et de techniques utilisées, et ce parfois pour un même pêcheur. Les types d’embarcation des pêcheurs vont de la pirogue au petit bateau moteur, et un grand nombre d’entre eux peuvent partir du bord de mer à la nage. Selon le niveau de vie des pêcheurs et leur dépendance à la pêche [Cinner, 2014], les motivations de pêche sont variées (pêche professionnelle, récréative ou de subsidence), et peuvent s’imbriquer les unes aux autres, avec des pêcheurs pouvant à la fois pêcher pour leur propre consommation et vendre une partie de leurs captures localement. Du fait de leur forte productivité, on estime que les récifs coralliens peuvent supporter des rendements de pêche importants avec des captures allant de 0.1 à 50 tonnes/km²/an [McClanahan, 2006]. Néanmoins, la complexité des systèmes d’exploitation des récifs coralliens [Mahon et al., 2008], associée à des productions écologiques variables, rend l’estimation des rendements de pêche difficile [Leenhardt et al., 2016].

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Table des matières

1 Introduction générale
1.1 Biodiversité et fonctionnement des récifs coralliens
1.2 Services écosystémiques des récifs coralliens
1.3 La pêche lagonaire
1.4 Les menaces des récifs coralliens
1.5 Réponses des récifs coralliens face aux pressions
1.6 La gestion des récifs coralliens
1.7 Vers une recherche appliquée à la gestion
1.8 Objectifs et démarche de l’étude
2 Building food web models of Moorea
2.1 Study case of Moorea
2.2 Modelling food web of Moorea reef ecosystem
2.3 Model structure and species grouping
2.4 Ecopath baseline model parametrization
2.4.1 Estimating biomasses
2.4.2 Estimating consumption rate (Q/B)
2.4.3 Estimating production rate (P/B)
2.4.4 Estimating diet composition
2.4.5 Estimating catches
2.4.6 Parametrization by functional group
2.5 Balancing the model
2.6 Incorporating uncertainty
2.7 Dynamic food web model
2.8 Modelling limitations and structural uncertainty
3 Conclusion générale