Thèses : « Écologie des récifs coralliens – Mayotte »

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Jeanson, Matthieu. « Morphodynamique du littoral de Mayotte : des processus au reseau de surveillance ». Littoral, 2009. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00449987.

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Résumé :

L’environnement côtier de l’île de Mayotte (nord du canal du Mozambique, océan Indien) se caractérise par l’existence d’un vaste complexe récifo-lagonaire au sein duquel se développe un littoral particulièrement diversifié et marqué par la présence de nombreuses mangroves. Plusieurs campagnes de mesures hydrodynamiques et d’observations morphologiques ont été effectuées afin d’apporter des éléments de compréhension sur l’évolution et le fonctionnement morphodynamique de ce type de littoral mixte à mangroves et récifs coralliens. Les observations de terrain conjuguées à une analyse diachronique de photographies aériennes ont permis de montrer le caractère très variable de la dynamique des mangroves avec une progression ou une stabilité au nord et à l’est de l’île, et inversement, une évolution nettement régressive au sud et à l’ouest. Les mesures hydrodynamiques ont donné lieu à une analyse des paramètres de houle et de courant en se focalisant sur leurs variabilités spatiales et temporelles. Les résultats obtenus montrent l’importance de l’architecture récifale sur les processus hydrosédimentaires et le développement des formes littorales. L’évolution et la dynamique des mangroves de Mayotte apparaissent ainsi fortement influencées par les caractéristiques morphologiques des structures récifales amont qui engendrent une plus forte vulnérabilité des mangroves du sud et de l’ouest face à une déstabilisation naturelle ou anthropique. La disparition des formations végétales des mangroves du sud et de l’ouest de l’île entraine une réorganisation des répartitions sédimentaires et la mise en place de nouveaux systèmes de fonctionnement morphodynamique. L’ampleur des phénomènes constatés a montré la nécessité de mettre en place un observatoire opérationnel de surveillance de la dynamique côtière. Cet outil, basé sur un réseau de mesures et d'observations de terrain et sur la réalisation d’un Système d’Information Géographique (SIG), a pour but de favoriser le suivi et l’évaluation de l’état du littoral. Dans un contexte local de fort développement et dans celui, plus global, de mutations environnementales, cet outil de surveillance et d’analyse permet une meilleure compréhension de la morphodynamique des côtes mahoraises et apporte une aide à la décision et à la gouvernance afin d’orienter les politiques de gestion de ce milieu fragile, à forts enjeux et en constante évolution
Mayotte Island is characterised by a vast reef-lagoon complex comprising significant mangrove development. Several field experiments involving hydrodynamic measurements, topographic surveys, and observations were coupled with the analysis of aerial photographs in order to gain a better understanding of the evolution of the reef-lagoon complex and of the morphodynamic interactions. The results highlight a remarkably variable mangrove system subject to progression or stability in the north and east of the island, but exhibiting a clearly regressive pattern along the southern and western shores. The hydrodynamic data acquired during the field experiments clearly bring out the spatial and temporal variations in wave and mean current patterns involved in these differences. These data also throw light on the short-term morphodynamics of the small pocket beaches associated with some of these mangroves. The degree of exposure to waves, and reef structure, notably in terms of width and elevation relative to the tidal frame, have a determining influence on the afore-mentioned variations in mangrove dynamics along the shores of the island, and in the greater vulnerability of the mangrove shores of the south and west of the island, especially in the face of strong impinging development pressures. The extermination of these mangrove systems leads to a reorganisation of the sediment stocks and the emergence of new shoreline morphodynamic patterns. These changes have necessitated the construction of an operational observatory aimed at monitoring the coastal dynamics. This tool is based on a network sourced by the measurements and field observations integrated into a GIS

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Léocadie, Aurore. « Efficacité des projets d'ingénierie écologique en milieu corallien : Perceptions, représentations sociales et besoins identifiés des acteurs du territoire- Cas de La Réunion et de Mayotte ». Electronic Thesis or Diss., La Réunion, 2023. http://www.theses.fr/2023LARE0034.

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Résumé :

Dans les années 1970, la communauté scientifique a commencé à mettre en évidence les processus d’effondrement de la biodiversité, tous groupes vivants confondus à l’échelle du globe. Les travaux de recherches effectués depuis montrent une situation de plus en plus préoccupante. La nécessité d’une gouvernance de la biodiversité s’est ainsi imposée sur la scène internationale. Les objectifs des grandes instances et des conventions internationales (IPBES, UICN, CDB, COP, etc.) se sont affirmés sur l’intérêt de préservation et de conservation des écosystèmes face à l’urgence écologique. Ces dix dernières années, les récifs coralliens subissent un déclin progressif de leur couverture mondiale, accusant des pertes historiques importantes et un déclin rapide. Leur équilibre fonctionnel atteint, ces derniers sont de moins en moins résilients. L’élaboration de solutions durables, rentables et innovantes est au cœur des échanges pour parvenir à la durabilité de cet écosystème. De ce fait, l’une des mesures phares de la COP15-Biodiversité de décembre 2022 met l’accent sur la restauration des milieux naturels dégradés. Un de ses objectifs est de réussir à restaurer les habitats et les fonctionnalités de l’écosystème à partir d’actions humaines mobilisant connaissances scientifiques, savoirs locaux et savoir-faire techniques. La restauration des récifs coralliens n’est cependant pas toujours à la hauteur de ces objectifs.Portant sur les techniques de réparation écologique dites actives, nous nous sommes intéressés à la question de cette efficacité. Ce travail a été réalisé à partir des hypothèses suivantes : (1) l’évaluation de l’efficacité de la réparation écologique ne prend guère en compte la dimension sociale, (2) l’efficacité sociale des projets de réparation écologique dépend en premier lieu de leur acceptation sociale, fruit des perceptions et représentations que les acteurs se font de l’écosystème à réparer, des usages qu’ils font de cet écosystème et du projet de réparation, (3) cette efficacité sociale peut se résumer en quelques indicateurs qui peuvent être inclus dans un tableau de bord d’indicateurs de pilotage de la réparation écologique, (4) ce tableau de bord a une double fonction : d’une part, estimer la capacité des acteurs, du milieu physico-chimique, des matériaux et des savoir-faire mis en œuvre pour générer un projet de réparation écologique efficace, d’autre part suivre la durabilité de cette efficacité.Notre question de recherche est la suivante : comment améliorer l’efficacité de cette réparation écologique par une meilleure prise en compte de ses dimensions sociales ? Nous avons abordé cette question par une approche géographique (territoire, milieu et acteurs), avec une ouverture pluridisciplinaire en biologie de la conservation et en sociologie de l’environnement. Les récifs coralliens sont appréhendés comme un socio-écosystème en abordant la dimension socio-écologique de cet écosystème. Plusieurs postulats autour de l’ingénierie écologique récifale ont été mobilisés, de l’acceptation sociale et de la gouvernance environnementale.Nous avons analysé l’efficacité de 62 projets d’ingénierie écologique récifale issus de 13 territoires différents du bassin océan Indien. Cette analyse vise à déduire les différentes composantes de cette efficacité. En parallèle ont été identifiés des critères d’efficacité des projets et la mise en évidence du manque de considération de la dimension sociale des projets d’ingénierie écologique. Cette dimension a été étudiée à travers les perceptions et les représentations de 247 acteurs enquêtés sur l’île de La Réunion et de Mayotte. Enfin, des indicateurs écologiques et sociologiques de l’ingénierie écologique récifale ont été élaborés et appliqués à un projet de réparation écologique
In the 1970s, the scientific community began to highlight the collapse of biodiversity, across all living groups, on a global scale. Research carried out since then has revealed an increasingly worrying situation. As a result, the need for biodiversity governance has emerged on the international stage. The objectives of the major international organisations and conventions (IPBES, IUCN, CBD, COP, etc.) have focused on the importance of preserving and conserving ecosystems in the face of the ecological emergency. Over the last ten years, coral reefs have suffered a progressive loss of their global coverage, with significant historical losses and a rapid decline. Their functional equilibrium has been reached, making it increasingly difficult for them to remain resilient. The development of sustainable, cost-effective and innovative solutions is at the centre of discussions aimed at achieving the sustainability of this ecosystem. Sustainability is linked to the interdependence between the ecosystem and the accompanying socio-system. For this reason, one of the key measures of the COP15-Biodiversity Summit in December 2022 focuses on the restoration of degraded natural environments.One of its objectives is to successfully restore habitats and ecosystem functionalities through human actions that combine scientific knowledge, local knowledge and technical expertise. However, the restoration of coral reefs does not always live up to these objectives.Focusing on so-called active ecological repair techniques, we are interested in the question of this effectiveness. We formulate the following hypotheses: (1) Assessment of the effectiveness of ecological repair takes little account of the social dimension, (2) The social effectiveness of ecological repair projects depends first and foremost on their social acceptance, which is the result of the perceptions and representations that stakeholders have of the ecosystem to be repaired, the uses they make of this ecosystem and the repair project, (3) this social effectiveness can be summarised in a few indicators that can be included in a dashboard of ecological repair management indicators, (4) this dashboard has a dual function: on the one hand, to estimate the capacity of the players, the physico-chemical environment, and the materials and know-how used to generate an effective ecological repair project, and on the other hand, to monitor the sustainability of this effectiveness.Our problematic of resarch is: how can the effectiveness of this ecological repair be improved by taking better account of its social dimensions? We take a multidisciplinary approach to this question, understanding coral reefs as a socio-ecosystem and addressing the socio-ecological dimension of this ecosystem. We mobilise several postulates around reef ecological engineering, social acceptance and governance.We analysed the effectiveness of 62 reef ecological engineering projects from 13 different territories in the Indian Ocean basin. The aim of this analysis was to deduce the various components of this effectiveness. At the same time, we identified project effectiveness criteria and highlighted the lack of consideration given to the social dimension of ecological engineering projects. This dimension was studied through the perceptions and representations of 247 stakeholders on the islands of Réunion and Mayotte. Finally, ecological and sociological indicators of reef ecological engineering were developed and applied

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Gout, Bertrand. « Influence des apports terrigènes dans les écosystèmes lagonaires de Mayotte et de Nouvelle-Calédonie (Province Indopacifique) : impact sur les peuplements benthiques ». Montpellier 2, 1991. http://www.theses.fr/1991MON20021.

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Les environnements climatiques des iles de mayotte (sw ocean indien) et de nouvelle-caledonie (sw ocean pacifique), qui appartiennent toutes deux a la province indopacifique, sont analyses comparativement. Il en ressort de multiples similitudes, alors que l'origine des iles montre une difference structurale: la nouvelle-caledonie est une ile cratonique ancienne, alors que mayotte est issue d'un volcanisme recent. Cela se reflete dans la structure des recifs coralliens et du lagon, ainsi que dans la nature des terres emergees et des deversements terrigenes qui en sont issus. L'extension et la nature des apports terrigenes sont definis, au sein des masses d'eaux lagonaires, puis des sediments. Les zones sous influence terrigene sont identifiees, essentiellement d'apres la teneur des sediments en metaux issus des sols lateritiques des iles (fe, al, cr, ni et mn). Ces apports plus massifs et plus recents a mayotte que dans le sw de la nouvelle-caledonie, s'y etendent sur des surfaces croissantes, en liaison avec nombre de facterus anthropiques, en constante augmentation depuis une quinzaine d'annees. Les peuplements macrobenthiques endoges, associes a ces fonds lagonaires envases, sont pauvres (densite, richesse et diversite specifiques faibles) ou bien ils presentent des facies peu diversifies, avec proliferation d'une ou deux especes. Dans les deux lagons, des especes lutitophiles tolerantes colonisent l'ensemble des sediments mais, parmi elles, des polychetes et des crustaces thalassinides caracterisent les fonds terrigenes envases par leurs abondances. Les peuplements des zones subissant des deversements brutaux, comme a mayotte, sont instables. Bien que les deux sites d'etude ne subissent pas le meme type de sedimentation, leurs peuplements, a conditions similaires, sont comparables et caracteristiques du macrobenthos littoral de l'indopacifique

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Fréjaville, Yann. « Colonisation ichtyologique des récifs coralliens dans les Antilles Françaises ». Antilles-Guyane, 2007. http://www.theses.fr/2007AGUY0185.

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Ce travail porte sur l'écologie de cette phase cruciale de la vie des poissons récifaux que constitue la colonisation du milieu démersal à l'issue du développement larvaire pélagique. Des échantillonnages mensuels de post-larves de poissons colonisant un récif corallien de la Guadeloupe ont été réalisés durant 15 mois à l'aide d'un filet de crête. De plus, des échantillonnages de micronecton pélagique ont été effectués au large des côtes de la Martinique avec un chalut mésopélagique. Ainsi, 3867 colons appartenant à 50 familles ont été échantillonnés sur le platier. La colonisation annuelle du platier récifal est donc de 65 individus par mètre carré de platier. Le mode de colonisation du récif semble ainsi se rapprocher du modèle dit « de compétition », selon lequel les poissons coloniseraient en excès par rapport aux ressources du milieu. La famille la mieux représentée est celle des Gobiidae (50 % des effectifs, 43 % d'occurrences relatives), puis celles des Clinidae, des Scaridae et des Clupeidae. Le facteur environnemental exerçant la plus grande influence sur la colonisation est le nycthémère et l'heure de prédilection pour coloniser se situe entre 03h et 05h. Les principaux facteurs favorables à la colonisation sont donc l'absence de lumière, ainsi que des conditions hydrodynamiques agitées. Les échantillonnages pélagiques ont permis de capturer 678 post-larves appartenant à 54 familles en 30 traits de chalut. L'étude a mis en évidence un phénomène de migration nycthémérale et une densité de post-larves significativement plus élevée en côte sous le vent qu'en côte au vent. Il apparaît que la colonisation est un phénomène actif et volontaire pour les post-larves
The aim of the present work was to study a crucial stage in the Iife of coral reef fishes: settlement on the reefs after a pelagic larval development stage. Monthly samplings of post-Iarval fishes settling on a coral reef fiat of Guadeloupe Island were carried out with a crest net over 15 months. Moreover, samplings of pelagic patches of micronekton were realized with a mesopelagic trawl at several distances from the coasts of Martinique Island. So, 3867 settlers belonging to 50 families were sampied on the reef flat. Thus, there is an annual colonization of 65 individuals. M-2. The colonization on the studied reef is close to the "competition" model, based on the hypothesis that the fishes would settle in excess relatively to habitat and resources provided by the reef. The most abundant families of settlers are the Gobiidae (50 % of total number, 43 % of relative occurrences), then the Clinidae, the Scaridae and the Clupeidae. The main environmental factor governing the colonization is the nycthemeral cycle and the favoured hour for settlement appeared to be between 3:00 am and 5:00 am. The other important factor favourable to settlement is a strong hydrodynamism. A total of 678 post-Iarvaeı belonging to 54 families were collected during the pelagie samplings (30 tows). This study has verified a phenomenon of nycthemeral vertical migration, furthermore, densities of pelagic post-Iarvae were significantly higher in the leeward coast of Martinique. It thus appeared that colonization is an active and controlled behaviour of the competent post-Iarvae

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Kopp, Dorothée. « Les poissons herbivores dans l'écosystème récifal des Antilles ». Antilles-Guyane, 2007. http://www.theses.fr/2007AGUY0168.

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Le problème de la dégradation des récifs coralliens est actuellement au centre de nombreuses recherches en écologie. Le présent travail apporte des résultats sur le rôle des poissons herbivores dans la dynamique des récifs et a permis d'évaluer leur importance pour la resilience des communautés benthiques récifales. Le peuplement de poissons herbivores a été étudié en plongée à l'aide de relevés visuels sur les platiers et pentes externes de Guadeloupe. Les données recueillies ont été analysées par le calcul de descripteurs synthétiques de la biodiversité, par des méthodes d'ordination et de groupement et à l'aide d'autocorrélogrammes. L'étude temporelle a montré que le peuplement de poissons herbivores varie au long de l'année sans suivre de modèle saisonnier et que des facteurs écologiques comme la houle, le vent ou la marée influencent le peuplement. L'étude de la variabilité spatiale à montré l'existence d'une structuration du peuplement de poissons herbivores en fonction de la profondeur, avec un peuplement de platier distinct de celui des pentes externes. Les variables environnementales influençant la répartition des poissons herbivores sont les peuplements algaux, la couverture corallienne, la profondeur et la protection des récifs. L'étude de la consommation en algues des poissons herbivores sur les récifs a révélé que ceux ci ont du mal à réguler la croissance des algues lorsqu'ils sont surpêchés. L'attraction des espèces envers certains faciès algaux (gazon algal,débris coralliens,macroalgues brunes et vertes calcifiées),évaluée par comptage des coups de dents données par des poissons herbivores, à montré que ceux-ci évitent les macroalgues brunes
The degradation of coral reefs is currently under investigation in many ecology studies. The present work provides information about the role herbivorus fishes for the reef community and allows to estimate the importance of these fises for the resilience of the benthic coral communities. The herbivorous fish assemblage was studied by scuba diving with quantitative visual censuses in several reef flats and slopes of Guadeloupe. The collected data were processed using several community descriptors, ordination and cluster analyses and autocorrelograms. The study of the temporal variations showed that the herbivorous fish assemblage is submitted to fluctuations during the year but does not follow a seasonal pattern and that some ecological descriptors influence the community such as the swell. The wind and the tide. The study of spatial distribution showed a separation of herbivorous fish assemblages according to depth, with a shallow water fish assemblage distinct from that living on the reef slope. The ecological descriptors responsible for the spatial distribution of herbivorous fishes are the type of algal assemblages, coral cover, depth and the status of reef protection. The fish algal consumption evaluated on the reef revealed that herbivores are not able to regulate. The algal growth when they are overfished. The attraction for different algal facies(turf,rubble,Brown algae,calcified chlorophyta) estimated bymeasuring fish bites,showed that fishes avoid grazing on bottoms dominated by brown algae

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Augustin, David. « Variabilité à long terme des peuplements du récif de Tiahura, Moorea, Polynésie française : 1971-1997 ». Paris, EPHE, 1998. http://www.theses.fr/1998EPHE3052.

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La variabilite a long terme des peuplements majeurs du paysage sous-marin du recif de tiahura (moorea, polynesie francaise) a ete etudiee de 1971 a 1997. Cinq peuplements ont ete echantillonnes (algues, coraux, mollusques, echinodermes et poissons) sur les trois unites geomorphologiques du recif (recif frangeant, recif-barriere et pente externe). Les facteurs retenus pour expliquer la variabilite temporelle observee sont essentiellement les perturbations naturelles (acanthaster planci, blanchissements des coraux, cyclones, marees anormalement basses) et les pressions anthropiques (extractions de sable et de blocs coralliens, pietinement des colonies coralliennes, rejets d'eaux usees, eutrophisation). Les donnees ecologiques ont ete recoltees : 1. Irregulierement dans le temps sur l'ensemble du recif depuis 1971 ; 2. Tous les ans sur le recif-barriere, depuis 1990, et sur la pente externe, depuis 1991. Il ressort, de cette etude holistique, que la variabilite a long terme des peuplements recifaux de tiahura est fortement conditionnee par la manifestation des perturbations naturelles et des pressions anthropiques. Le degre d'anthropisation est essentiel dans l'explication des tendances observees. Ainsi, sur le recif frangeant ou les pressions anthropiques sont fortes, l'ecosysteme initialement domine par les coraux se transforme en un ecosysteme domine par les macroalgues et moins diversifie en mollusques. Sur la pente externe ou les pressions anthropiques sont quasi-absentes, l'ecosysteme reste domine par les coraux et les peuplements y evoluent au gre des perturbations naturelles et de leur dynamique propre. La situation est intermediaire sur le recif-barriere ou les coraux, actuellement moins bien representes que par le passe mais toujours dominants, sont en competion pour l'espace avec les macroalgues qui progressent. Cette etude montre enfin qu'il n'est pas correct de caracteriser la biocenose d'un ecosysteme recifal sans considerer le facteur temps.

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Pari, Nathalie. « Les éponges perforantes dans les milieux récifaux actuels et anciens : significations écologiques et paléoécologiques ». Aix-Marseille 1, 1998. http://www.theses.fr/1998AIX11023.

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La premiere partie de cette etude concerne les recifs de polynesie francaise ou 9 especes d'eponges perforantes (genres cliona, cliothosa, thoosa et aka) ont ete identifiees. La distribution de ces eponges est observee a partir de carottes en tenant compte de la pression de broutage exercee sur le substrat qu'elles colonisent et d'un hydrodynamisme croissant. Le broutage du a l'action des poissons scarides et des echinides est defavorable au developpement des eponges perforantes sur le recif de moorea. L'etude d'un modele experimental, implante sur 4 stations d'atolls et 2 stations d'iles hautes montre une relation etroite et positive entre la densite de microperforants dans le substrat et l'intensite de bioerosion par les eponges perforantes. L'action des organismes brouteurs est aussi plus elevee lorsque la densite des macroperforants est plus importante. Les plus forts taux d'erosion externe (9,04 6,06 kg. M##2. An##1) et de macrobioerosion (1,045 0,409 kg. M##2. An##1) sont observes dans les lagons d'atolls, en particulier a tikehau apres 5 ans d'exposition des blocs experimentaux. L'etude des eponges perforantes sur 3 radiales d'un recif de la reunion (ocean indien) en fonction d'un degre d'eutrophisation croissant, montre une abondance plus elevee des eponges dans les zones eutrophisees. La distribution des 6 especes de cliones identifiees sur le recif frangeant de saint gilles-la saline (genres cliona, alectona et cliothosa), est inversement proportionnelle a la densite d'echinides presents (principalement echinometra mathei), quel que soit le degre d'eutrophisation. L'etude des eponges perforantes dans des milieux recifaux actuels a montre une forte correlation entre la densite d'organismes brouteurs (poissons et echinides) et l'intensite de l'erosion par les eponges. Le developpement des eponges perforantes n'est pas seulement fonction d'un degre croissant d'eutrophisation puisqu'elles ont une action tres destructrice meme dans des zones oligotrophes. Les traces laissees par les cliones dans les bioconstructions d'une plate-forme carbonatee messinienne du sud de l'espagne ont permis de definir 7 ichnoespeces (ichnogenre entobia). On observe sur cette plate-forme la dominance d'une ichnoespece tant au niveau de l'abondance que de l'intensite de bioerosion. Une meilleure connaissance de la typologie des galeries de cliones dans l'actuel en fonction de la nature du substrat et de facteurs environnementaux determines devrait contribuer significativement a la reconstitution des paleoenvironnements dans les milieux anciens, en particulier dans les plates-formes carbonatees.

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Villon, Sébastien. « Estimation automatisée sur vidéos de la biodiversité et de l’abondance des poissons coralliens ». Thesis, Montpellier, 2019. http://www.theses.fr/2019MONTG058.

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Les récifs coralliens soutiennent une forte biodiversité en poissons (environ 7000 espèces) qui est la source de plusieurs services écosystémiques comme l’apport en protéines via la pêche, la régulation des flux de matière mais aussi le support d’activités récréatives comme la plongée. Cependant, ces poissons subissent des pressions croissantes comme la surexploitation par la pêche et la destruction du corail par réchauffement climatique. Dans ce contexte, un des enjeux majeurs de l’écologie marine est d’estimer précisément la biodiversité, l’abondance et la biomasse de ces poissons récifaux et ce, avec une fréquence temporelle permettant de détecter les modifications liées aux changements environne-mentaux, aux pressions anthropiques et aux stratégies de gestion (e.g. réserves marines). Jusqu’à récemment, le recensement des poissons récifaux s’effectuait principalement en plongée au cours desquelles l’observateur identifiait toutes les espèces visibles et estimait leurs abondances (nombre d’individus). Ce protocole induit des limites comme la durée et la profondeur des plongées ainsi que des erreurs ou des biais liés à l’expérience du plongeur qui ne sont pas quantifiables ou corrigibles a posteriori. Face à ces limitations, les récents développements technologiques dans la prise de vidéos sous-marines en haute définition à moindre coût offrent des protocoles beaucoup moins contraignants. Cependant, il n’existe à l’heure actuelle aucun moyen rapide et fiable d’analyser ces quantités de données ce qui empêche l’essor de ces suivis vidéos à grande échelle. Au cours de cette thèse, nous avons mis en place des algorithmes d’identification et de localisation automatiques de poissons dans des vidéos sous-marines. L’ensemble du processus fut abordé, depuis les campagnes terrain permettant de récolter les vidéos à l’annotation de ces données afin de les rendre exploitables par des algorithmes d’apprentissage profond (ou Deep Learning), à la conception des modèles, au test de ces modèles et au traitement des sorties des différents modèles. Nous avons ainsi récolté plus de 380.000 images appartenant à plus de 300 espèces de poissons récifaux. Nous avons développé des méthodes d’identification précises (94% de bonnes classifications) pour 20 espèces parmi les plus présentes sur les récifs coralliens autour de Mayotte, ainsi que des méthodes de post-traitement permettant de détecter et de supprimer les erreurs commises par le modèle (diminuant ainsi le taux d’erreur jusqu’à 2%). Nous avons aussi développé un algorithme de détection permettant de localiser plus de 84% des individus présents à l’image sur une vidéo
Coral reefs are home of a great fish biodiversity (approximately 7000 species). This biodiversity is the source of many vital ecosystem services such as protein intakes for local populations, nutrients cycle or regulation of algae abundancy. However, increasing human pressure through over-fishing and global warming is destroying both fish popu-lations and their habitats. In this context, monitoring the coral reef fish biodiversity,abundancy and biomass with precision is one of the major issues for marine ecology. To face the increasing pressure and fast globals changes, such monitoring has to be done at a large sclae, temporally and spatially. Up to date, most of fish underwater census is achieved through diving, during which the diver identify fish species and count them. Such manual census induces many constraints (depth and duration of the dive) and biais due to the diver experience. These biais (mistaking fish species or over/under estimating fish populations) are not quantifiable nor correctable. Today, thanks to the improvement of high resolution, low-cost, underwater cameras, new protocoles are developed to use video census. However, there is not yet a way to automaticaly process these underwater videos.Therefore, the analysis of the videos remains a bottleneck between the data gathering through video census and the analysis of fish communities. During this thesis, we develop-ped automated methods for detection and identification of fish in underwater videos with Deep Learning based algorithm. We work on all aspects of the pipeline, from video acqui-sition, data annotation, to the models and post-processings conception, and models testing. Today, we have gather more than 380,000 images of 300 coral reef species. We developped an identification model who successfully identified 20 of the most common species onMayotte coral reefs with 94% rate of success, and post-processing methods allowing us to decrease the error rate down to 2%. We also developped a detection method allowing us to detect up to 84% of fish individuals in underwater videos

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Cuet, Pascale. « Influence des résurgences d'eaux douces sur les caractéristiques physico-chimiques et métaboliques de l'écosystème récifal à la Réunion (Océan Indien) ». Aix-Marseille 3, 1989. http://thesesenligne.univ.run/H/Cuet_1989.pdf.

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Un accroissement de la biomasse algale et une diminution de l'abondance et de la diversité des espèces coralliennes caractéristiques d'une pollution chronique de l'écosystème récifal ont été observés dès le début des années quatre-vingt dans différents secteurs des récifs de l'île de La Réunion. Des percolations d'eaux souterraines (2,5-4 micromoles par litre de phosphates; 60-290 micromoles par litre de nitrates) enrichissent la zone d'arrière-récif en nitrates et en phosphates, ainsi que le montrent les corrélations observées en bas de plage entre ces sels nutritifs et la silice ou la salinite. Sur le récif de la Saline, la répartition de ces eaux sur le platier, fonction de la courantologie et de la morphologie récifales, coïncide avec la carte de vitalité des peuplements établie par Naim. L'influence des eaux douces est discutée, compte tenu d'une régénération d'azote et d'une source de phosphates non identifiée dans la zone bioconstruite. La production primaire brute (3,2-8,2 gc par mètre carré et par jour) reflète les variations de biomasse algale au cours de l'année, mais la production nette n'est jamais nettement positive. La calcification est particulièrement faible (inférieure ou égale à 1 kg caco3 par mètre carré et par an), et traduit des processus accrus de dissolution. A l'Etang-Salé, l'influence d'une source de contamination extérieure au système des eaux souterraines est discutée. (Doc Thèses)

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Urbina-Barreto, Isabel. « Nouveaux indices quantitatifs pour le suivi des récifs coralliens issus de modélisation 3D par photogrammétrie ». Thesis, La Réunion, 2020. http://www.theses.fr/2020LARE0021.

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Résumé :

La complexité structurelle de l'habitat joue un rôle clé dans la structure, la dynamique et la capacité de résilience des communautés récifales. La situation critique des récifs coralliens plaide pour l’amélioration des méthodes de suivi, afin d’assister la mise en œuvre de mesures de conservation efficaces. Aujourd’hui, les nouvelles technologies aident les chercheurs et gestionnaires à recueillir des informations spatio-temporelles de haute précision. Parmi elles, la photogrammétrie par Structure-from-Motion (SfM) permet de créer des modèles tridimensionnels et de cartographier les zones récifales à partir de photos, afin de réaliser des suivis quantitatifs des communautés benthiques. Quatre objectifs ont structuré cette thèse : 1) définir des protocoles de photogrammétrie sous-marine pour créer des modèles 3D des colonies coralliennes et des récifs permettant de mener des analyses physiques et écologiques, 2) développer de nouveaux descripteurs quantitatifs de l'habitat récifal, 3) déterminer les liens entre ces descripteurs et les fonctions clés assurées par les assemblages de poissons associés, 4) comparer les méthodes photogrammétriques avec une méthode de suivi traditionnellement employée, le Line Intercept Transect (LIT). Au total, 120 colonies coralliennes, 24 paysages récifaux de pentes externes et deux structures artificielles (digues) ont été modélisés dans deux régions biogéographiques : la Nouvelle-Calédonie (océan Pacifique), l'île d'Europa et La Réunion (océan Indien). Deux protocoles photogrammétriques ont été mis au point, correspondant aux deux échelles d'étude : la colonie de corail (≤ 2 m3) et les paysages récifaux et digues (> 100 m2). Les analyses des modèles 3D de colonies coralliennes ont fourni des mesures 2D et 3D permettant de quantifier le volume de refuge qu’elles offrent. Des modèles linéaires de prédiction ont ensuite été développés pour estimer la capacité de refuge à l’échelle des paysages récifaux. La cartographie des paysages récifaux a permis le calcul de 22 nouveaux descripteurs de l'habitat. Parmi eux, sept ont été retenus pour leur pertinence (la complexité de la surface, la capacité et la diversité des refuges, l’abondance des colonies branchues, tabulaires et massives, et le recouvrement corallienne totale), expliquant respectivement 63 % et 70 % de la distribution des biomasses et des abondances de poissons. L’importance de ces descripteurs pour le maintien de la diversité et la biomasse des groupes de poissons assurant des fonctions clés écosystémiques (herbivorie-bioérosion, production secondaire, assimilation du plancton, prédation, broutage des polypes coralliens) a été montrée. Des comparaisons entre les outils photogrammétriques et la méthode LIT ont révélé que la méthode d’analyse surfacique sur les orthomosaïques, couplée aux modèles numérique d’élévation, est la plus efficace en termes de temps et d’information écologique. Le LIT reste la méthode la moins chronophage et la plus efficace pour les identifications taxonomiques précises. En revanche, elle est la plus limitée en terme de représentativité de l'écosystème. Dans l'ensemble, les travaux de cette thèse ont démontré la pertinence des applications de la photogrammétrie sous-marine par SfM pour les études scientifiques, la gestion et les programmes de sensibilisation des environnements récifaux. En outre, les données collectées et les analyses réalisées contribuent à établir une base de référence pour améliorer les suivis et les mesures de gestion des récifs, et s’inscrivent dans les ambitieux objectifs de conservation du 21ème siècle
Habitat structural complexity plays a key role in the dynamics and resilience of coral reef communities. The critical situation of coral reef ecosystems beseeches a rapid improvement of monitoring tools to assist in the implementation of efficient conservation measures. Today, new reef assessment technologies support researchers and managers to collect information safer, faster, and with greater accuracy. Among them, photogrammetry by Structure-from-Motion (SfM) creates three-dimensional models and reef zone maps from overlapping images to conduct quantitative surveys of benthic communities. This thesis addressed four objectives: 1) define underwater photogrammetry protocols to create 3D models of coral colonies and reefscapes, in order to conduct physical and ecological assessments, 2) develop new quantitative reef habitat descriptors, 3) determine the links between these descriptors and the key functional processes ensured by associated fish assemblages, 4) compare photogrammetric methods with a traditional monitoring method, the Line Intercept Transect (LIT). Overall, 120 coral colonies, 24 reefscapes, and two artificial structures (breakwaters) were 3D modeled in two biogeographic provinces: New Caledonia (Pacific Ocean), Europa Island, and Reunion Island (Indian Ocean). Two photogrammetric protocols were defined corresponding to the study scales: the coral colony (≤ 2 m3) and the reefscapes and breakwaters (> 100 m2). Analyzing the 3D models of coral colonies provided 2D and 3D metrics to estimate their shelter volume. Predictive models were then built and fitted to estimate shelter capacity at the reefscape scale. Mapped reefscapes provided the necessary information to calculate 22 new quantitative descriptors. Among them, seven were the most complementary: surface complexity, shelter capacity, diversity of shelter - Shannon Shelter Index, the abundance of branching, massive and tabular, and total coral cover. They explained 63% and 70% of the distribution of reef fish biomass and abundance, respectively. Multifactorial analyses demonstrated the importance of these habitat descriptors in supporting five key functions of reef ecosystems that are ensured by groups of fishes (herbivory-bioerosion, secondary production, plankton assimilation, predation, and coral feeding). Comparisons between photogrammetric methods and the LIT method showed that the surface analysis on the orthomosaics is the most efficient method considering the quantity and quality of data that can be gathered and the time expenditure. The LIT method is less time-consuming and more efficient for specific taxonomic identifications, though it is the most limited method in terms of descriptors and the representativeness of the ecosystem. In addition to the four principle objectives, the 3D models and other photogrammetric outputs served as communication tools in different awareness actions.To sum up, this thesis demonstrated the relevance of underwater SfM photogrammetry applications for coral reef studies, management, and awareness actions. The collected data and their analyses also contribute to establishing a baseline for monitoring the state of reef ecosystems and their functions. In doing so, it provides new scientific information to enhance future management measures and confront the ambitious twenty-first-century conservation targets

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Bour, William. « Biologie, écologie, exploitation et gestion rationnelle des trocas (Trochus niloticus L. ) de Nouvelle Calédonie ». Montpellier 2, 1989. http://www.theses.fr/1989MON20022.

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Résumé :

Les trocas (trochus niloticus), gros gasteropodes marins exploites pour le marche de la nacre, representent une ressource biologique tres importante pour la nouvelle-caledonie, depuis plus de soixante-dix ans. L'ensemble recifo-lagonaire caledonien offre de vastes zones favorables a l'espece. De maniere experimentale, la surface du biotope colonise par les trocas a ete estimee avec succes par teledetection. Un echantillonnage regulier pendant cinq annees et des operations de marquage ont permis une etude biologique tres complete sur la reproduction, la fecondite, la croissance et la mortalite naturelle des trocas. L'interet commercial de ce coquillage provoque de facon cyclique une rarefaction des stocks. L'etude biologique et les statistiques de peche locales ont fourni les parametres necessaires a la modelisation de l'exploitation par l'analyse des cohortes. Des conclusions relatives a la gestion rationnelle de cette ressouce ont ete degagees. Des essais d'aquaculture ont apporte, outre des connaissances sur la vie larvaire des trocas, une reponse complementaire pour la perennite de cette ressource typiquement oceanienne

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Olivier, Nicolas. « Microbialites dans les bioconstructions du Jurassique : morphologies, rôles édificateurs et significations paléoenvironnementales ». Lyon 1, 2004. http://www.theses.fr/2004LYO10037.

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Résumé :

Les microbialites sont des roches carbonatées dont la formation est liée à l'activité des communautés benthiques microbiennes. Elles occupent une place essentielle dans les récifs à coraux et à spongiaires du Jurassique. Les objectifs sont de déterminer leur place, rôle et signification paléoécologique dans ces écosystèmes. Une approche comparative a été menée entre différents sites bajocien, oxfordien et kimméridgien, des marges nord-téthysienne et est-atlantique. Cette étude révèle un même mode de développement des récifs spongio- et corallo-microbialitiques. Ces biohermes montrent des variations dans leur composition et leur structure, au cours du temps et selon les environnements de dépôts. Les microbialites se forment suite à de forts apports nutritionnels, provoquant des crises dans le développement des coraux et des éponges. Des variations climatiques seraient à l'origine de ces changements environnementaux, à des fréquences de l'ordre de la centaine aux milliers d'années

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Mercky, Sylvia. « Rhizobacteries natives de nouvelle-caledonie, promotrices de la croissance des plantes : application a la problematique de la rhehabilitation des sites miniers degrades et du maintien de la fertilite des iles coraliennes ». Pacifique, 1998. http://www.theses.fr/1998PACI0018.

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Résumé :

En nouvelle-caledonie, deux problemes environnementaux sont preoccupants : la degradation des sites miniers et la pollution de la lentille d'eau douce dans les iles coralliennes. Pour arriver a enrayer ces deux processus de degradation de l'environnement, une solution est proposee : l'association herbacee/bacterie diazotrophe libre a effet pgpr (plant growth-promoting rhizobacteria). A partir de quatre sols caledoniens differents et de diverses especes vegetales, 302 souches ont pu etre isolees. 78 d'entre elles ont fait l'objet d'une caracterisation microscopique et 38 d'une caracterisation biochimique. Pour la suite des experimentations, 7 souches ont alors ete choisies parmi ces 38 souches. L'absence du genre azospirillum et la dominance du genre bacillus sont alors discutees. Parmi les 7 souches testees sur la croissance de chloris gayana, la souche rt1 a un effet promoteur, equivalent voire significativement superieur a l'effet de la souche exogene, azospirillum brasilense (sp7), sur la croissance de c. Gayana. Les relations entre la souche bacterienne et l'espece vegetale sont alors discutees. Les souches les plus performantes ont donne lieu a une caracterisation genetique (sequencage de l'adnr 16s). Elles ont pu etre rapprochees de divers genres et especes. Les qualites particulieres de ces souches (fixation d'azote et effet pgpr) pourraient remettre en cause la taxonomie du genre bacillus et permettre de creer de nouvelles especes du genre stenotrophomonas. Enfin, en introduisant ces souches dans leur sol d'origine sterilise, nous avons pu constater que le manque de matiere organique semble l'un des facteurs principaux limitant la croissance des bacteries. Dans cette etude, nous avons pu mettre en evidence un certain nombre de souches interessantes susceptibles d'etre utilisees aussi bien pour la rehabilitation des sites miniers que pour le maintien de la fertilite des sols dans les iles coralliennes.

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Grange, Julie. « La dynamique temporelle des successions de communautés microperforantes et des taux de dissolution associés en milieu récifal. Quelle influence des paramètres biotiques/abiotiques ? » Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066422.

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Résumé :

La dissolution biogénique réalisée par les microperforants constitue une des principales forces de destruction des récifs coralliens. Ce processus, stimulé par certains facteurs du changement global comme l'acidification, est encore peu connu et donc mal intégré dans les modèles de prédiction du devenir des récifs. Pour mieux comprendre ce processus et sa dynamique temporelle, des blocs de squelette corallien ont été exposés, sur un récif en Nouvelle-Calédonie, aux microperforants entre 1 et 12 mois et au cours de six séries temporelles; trois commençant en été et trois en hiver. Ainsi, les taux de dissolution biogénique ainsi que la diversité et l'abondance des microperforants ont été déterminés. En parallèle, un suivi de paramètres externes, abiotiques et biotiques, a été réalisé. Cette étude a mis en avant i/ trois étapes dans le processus de dissolution biogénique, décrites par un modèle logistique de croissance, contrôlées par les espèces microperforantes et par l'intensité du broutage ; ii/ les interactions entre les paramètres externes et la dynamique des successions de communautés microperforantes décrites dans un modèle conceptuel ; iii/ l'influence de paramètres externes sur la dynamique temporelle de la dissolution biogénique. Ainsi, Ostreobium quekettii, l'agent le plus actif dans la dissolution biogénique, est recruté plus rapidement et la dissolution biogénique augmente lorsque les squelettes sont exposés à des températures plus élevées ou soumis à une augmentation des nutriments. Ces résultats suggéreraient, dans le contexte du changement global, une accélération de la dissolution biogénique fragilisant d'autant plus les récifs coralliens
Biogenic dissolution of carbonates due to microborers is one of the main destructive forces in coral reefs. Unfortunately this biogeochemical process received low attention and thus is considered as negligible by prediction models of coral reefs future while this process seems to be stimulated by global change factors such as acidification. In this context, dead coral skeletons were exposed, on a reef in New Caledonia, to microborers for six temporal series from 1 to 12 months of exposure (three started in summer and three in winter). Study of coral blocks allowed to determine together biogenic dissolution rates, the diversity and the abundance of microborers. In parallel, external biotic and abiotic parameters were recorded monthly and/or continuously. This experiment highlighted for the first time; I/ three steps in the temporal dynamics of the biogenic dissolution, described by a growth logistic models, driven by microborer communities and grazing intensity; II/ The interactions between microboring community successions and external parameters described by a conceptual model; III/ the influence of external parameters on the dynamic of biogenic dissolution. Thus, results showed an early installation of Ostreobium quekettii, the main agent of the biogenic dissolution and an increase of this process due to higher seawater temperature or nutrients. This suggests, in the context of global change, an acceleration of the biogenic dissolution weakening even more coral reef ecosystems

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Bozec, Yves-Marie. « Les poissons des récifs coralliens de Nouvelle-Calédonie : estimations d'abondance, relations habitat-poissons, interactions trophiques et indicateurs écologiques ». Paris 6, 2006. http://www.theses.fr/2006PA066010.

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Adjeroud, Mehdi. « Biodiversité dans un écosystème corallien insulaire (Moorea, Polynésie française : analyse de la répartition spatiale de la biodiversité des peuplements mégabenthiques et relations avec les facteurs environnementaux ». Paris 6, 1996. http://www.theses.fr/1996PA066005.

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Résumé :

La repartition spatiale de la biodiversite des peuplements megabenthiques epiges de coraux, d'algues, de mollusques, d'eponges et d'echinodermes a ete analysee au sein des principales unites geomorphologiques de l'ecosysteme corallien de l'ile de moorea (polynesie francaise). Quarante deux stations reparties dans quatre secteurs (deux secteurs de baies et deux secteurs oceano-lagonaires) ont ete disposees sur le recif frangeant, le recif barriere et la pente externe jusqu'a 35 m de profondeur. La biodiversite est abordee par l'examen de la composition specifique et de descripteurs tels que la richesse specifique, le pourcentage de recouvrement, l'abondance, l'indice de diversite de shannon (h'), l'indice de regularite (j') et le diagramme rang-frequence. L'etude des relations entre la repartition spatiale de la biodiversite et les facteurs environnementaux a permis de determiner a quel point les facteurs sont relies a cette repartition et quels sont ceux qui sont les plus pertinents. Les facteurs environnementaux comprennent les facteurs abiotiques (agitation de l'eau, conductivite, turbidite, sels nutritifs, composition biogeochimique des sediments, nature et rugosite du substrat, indice tridimensionnel des colonies coralliennes, distance par rapport a la cote et au front recifal, profondeur), les facteurs biotiques (competition spatiale et predation) et les facteurs historiques (perturbations de grande ampleur: cyclones, phenomenes de blanchissement des coraux et explosions demographiques d'acanthaster planci). L'examen de la repartition des descripteurs, les methodes d'ordination et de groupement montrent que les communautes de coraux, d'algues et d'echinodermes sont fortement structurees spatialement, alors que celles de mollusques et d'eponges le sont moins intensement. Cette zonation s'organise sous forme de gradients plus ou moins prononces selon les descripteurs et les groupes taxonomiques. Les principaux gradients sont observes dans les baies, entre le fond et l'entree de celles-ci, et dans les secteurs oceano-lagonaires entre le recif frangeant proche de la cote et la pente externe oceanique. Les peuplements sont domines par les coraux (79 especes) et par les algues (42 especes). Les mollusques (25 especes), les eponges (17 especes) et les echinodermes (12 especes) font figure de groupes secondaires. La contribution des especes rares et des especes caracteristiques d'une unite geomorphologique a la biodiversite de chacun des groupes est variable selon les groupes et les unites. L'ecosysteme corallien de moorea se caracterise egalement par sa forte heterogeneite spatiale a grande echelle (celle de l'ile) et a petite echelle (celle de la station d'echantillonnage). Les facteurs environnementaux inclus dans les analyses canoniques des correspondances (acc) et les correlations ont permis d'expliquer une part importante de la distribution des especes de coraux, de mollusques et d'eponges. Cette part est moins importante pour les algues et les echinodermes. Certains facteurs significatifs, comme l'importance du substrat, du recouvrement algal ou de la profondeur dans la distribution des coraux avaient deja ete mis en evidence. D'autres facteurs, comme la composition biogeochimique des sediments, sont mis en evidence pour la premiere fois. Quant aux facteurs historiques, et meme s'ils sont difficiles a etudier avec precision et de maniere quantitative, ils apparaissent comme fortement structurants pour les communautes coralliennes

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Élise, Simon. « Développement d’indices écoacoustiques pour caractériser et suivre l’état et le fonctionnement des écosystèmes coralliens ». Thesis, La Réunion, 2019. http://www.theses.fr/2019LARE0041.

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Résumé :

Les récifs coralliens sont l’écosystème marin le plus complexe, mais aussi le plus menacé par les perturbations croissantes liées aux activités anthropiques. Leur conservation représente un véritable défi. Alors que le maintien des récifs au plus proche de leurs configurations et dynamiques actuelles doit être privilégié, nous devons également nous préparer à une évolution rapide de leur fonctionnement et adapter réseaux et outils de suivis à cette nouvelle situation. Des avancées technologiques récentes ont permis l’émergence d’outils innovants qui pourraient permettre à court terme d’augmenter considérablement la résolution spatio-temporelle des suivis. Parmi eux, l’acoustique passive est en plein essor. L’objet de cette thèse a été d’affiner son cadre d’utilisation pour évaluer et suivre l’état écologique et le fonctionnement des écosystèmes coralliens. Des enregistrements des paysages sonores et des relevés écologiques (assemblages de poissons et habitat) ont été réalisés sur 31 récifs de pente externe autour de trois îles de l’Indo-pacifique avec des caractéristiques environnementales variables, incluant des pressions anthropiques contrastées. L’analyse des résultats obtenus avec différentes combinaisons de paramètres d’échantillonnage (bande de fréquences, moment du cycle journalier choisi pour réaliser l’enregistrement, durée des échantillons de son) a permis de sélectionner un protocole d’échantillonnage basé sur les deux types d’indices écoacoustiques les plus utilisés pour l’étude des récifs coralliens. Ce protocole permet la caractérisation rapide et fiable de l’état écologique des récifs. En se basant sur ces lignes directrices, la capacité de six indices écoacoustiques à évaluer des fonctions clé de l’écosystème corallien a ensuite été démontrée. En comparant les apports de l’acoustique passive et de données environnementales pouvant être collectées par télédétection, la plus-value de l’utilisation d’indices écoacoustiques pour prédire la structure des assemblages de poissons récifaux a été identifiée et quantifiée. Une application de l’approche écoacoustique au suivi continu d’un site isolé a mis en évidence le potentiel particulièrement important de l’acoustique passive comme outil d’appui à la gestion dans ce type de contexte. Face à l’ampleur et à la vitesse des changements climatiques annoncés, les méthodes de suivi employées aujourd’hui, basées sur la présence d’observateur in situ, seront vraisemblablement insuffisantes. Combinée à d’autres outils de suivi, l’acoustique passive pourrait contribuer à détecter rapidement les perturbations des écosystèmes, condition indispensable pour en comprendre les causes et mettre en œuvre des réponses rapides et adaptées
Coral reefs are the most complex of marine ecosystems, but also the most threatened by ecological disruption resulting directly or indirectly from human activities. Their conservation represents a huge challenge. While maintaining coral reefs as close as possible to their current configurations and dynamics is among the highest priorities, we must also prepare for rapid changes in their functioning and adapt monitoring tools and networks to this new situation. Recent technological advances enabled the emergence of innovative tools with the potential to drastically increase the spatio-temporal resolution of coral reef monitoring. Among these, Passive Acoustic Monitoring (PAM) is on the rise. The aim of this thesis was to improve and facilitate the use of PAM as a tool for the assessment and monitoring of coral reefs’ ecological states and functioning. Soundscape recordings and ecological surveys (reef fish assemblages and habitat) were performed at 31 outer reef slope sites around three Indo-Pacific islands with variable environmental characteristics, including contrasted anthropogenic pressures. Analysing the results obtained with multiple combinations of sampling settings (frequency bandwidth, time of sampling (day/night), and sample duration) allowed the selection of a sampling scheme based on the two types of indices mostly used in coral reef studies. This scheme enables a rapid and reliable categorisation of reef’s ecological states. Based on these sampling guidelines, the capacity of six ecoacoustic indices to evaluate coral reef key functions was demonstrated. By comparing the contributions of PAM and coarse environmental data that could be sampled remotely, the added value of using ecoacoustic indices to predict reef fish assemblage structure was identified and quantified. An application of ecoacoustics to the continuous monitoring of a remote site highlighted the strong potential of PAM as a supporting tool for managers in such context. In view of the amplitude and velocity of expected climatic changes, current observer-based monitoring methods are likely to be exceeded. Combined to other monitoring tools, PAM could contribute to promptly detect ecosystem disturbances, which is essential to understand their causes and put in place rapid and adapted responses

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Gaboriau, Théo. « Diversité globale des poissons coralliens : histoire évolutive et influence de l'environnement passé ». Thesis, Montpellier, 2018. http://www.theses.fr/2018MONTG003/document.

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Résumé :

L’étude de la diversité des espèces de poissons habitant les récifs coralliens fascine les chercheurs du monde entier depuis plus de 200ans. Comment ces organismes qui n’occupent que 1% de la surface des océans du globe ont-ils pu former un des groupes les plus riches des vertébrés existants ? La complexité de cette question ne réside pas seulement dans l’exceptionnelle diversité de formes, de couleurs et de comportements de ces espèces mais aussi dans l’inégale répartition de cette richesse. Des explorations du lagon de Mayotte, des côtes Cubaines ou de la grande barrière de corail donneront des perspectives très différentes de la diversité des poissons coralliens. Ces différences très importantes sont le résultat de processus ayant modelé, pendant des millions d’années, la répartition des espèces coralliennes, leur morphologie et leur comportement. Pendant ces millions d’années d’évolution, les poissons coralliens, ainsi que les espèces de coraux qui les abritent, ont été confrontés à des changements drastiques des conditions climatiques et à la dérive des continents. C’est l’influence de ces facteurs sur la répartition et la diversité des poissons coralliens, que j’ai étudié pendant ma thèse. Comprendre comment les espèces et les écosystèmes ont réagi aux changements environnementaux passés peut nous apporter des clés essentielles pour anticiper les changements à venir des écosystèmes que nous connaissons, sous l’influence des changements globaux. Les récifs coralliens étant sous une menace de plus en plus présente, je me suis particulièrement intéressé à l’influence de la disponibilité de l’habitat corallien sur les processus d’extinction, de dispersion et de spéciation (formation de nouvelles espèces par divergence génétique) des poissons coralliens.Afin de répondre à ces objectifs, plusieurs méthodes ont été employées. Dans un premier temps, une approche descriptive basée sur la répartition de la co-occurrence entre espèces sœurs et une comparaison entre une reconstruction globale de la dynamique des habitats coralliens allant du Crétacé (≈ -140 millions d’années) et les taux de diversification de plusieurs grands groupes de poissons récifaux, ont permis de montrer que les taux de diversification de plusieurs familles de poissons récifaux étaient dépendant de la fragmentation des habitats coralliens, et d’observer la concordance entre des évènements climatiques et tectoniques majeurs et l’évolution de la biodiversité des poissons coralliens.Après avoir identifié un lien entre fragmentation de l’habitat corallien et la diversification des poissons, une grande question demeure : Comment cette dynamique de l’habitat influence-t-elle dans l’espace et le temps la diversité des poissons récifaux ? Pour répondre à cette question, une approche unique permettant de modéliser la dispersion, la spéciation et l’extinction des espèces dans un espace formé de grilles d’habitat dynamique a été développée et appliquée à plusieurs clades d’organismes marins côtiers (coraux, palétuviers et poissons). Cette approche a permis de démontrer comment la dérive des continents a contraint la dynamique de l’habitat corallien et a façonné les gradients de diversité de plusieurs groupes d’organismes marins côtiers. Enfin, l’extension de cette approche aux récifs tempérés, a permis de montrer l’interaction entre l’influence de la dérive des continents et des processus écologiques sur la colonisation et le maintien d’espèces de poissons récifaux dans les milieux tempérés, expliquant en partie la formation du gradient latitudinal de diversité des poissons récifaux.Ces travaux ouvrent la voie vers l’utilisation d’une nouvelle génération de modèles spatialisés de diversification et la prise en compte de la dynamique des habitats passés dans l’étude des processus de diversification
The exceptional diversity of fishes that inhabit coral reefs fascinates researched from all over the world since over 200years. How can those organisms, that only occupy 1% of the surface of the oceans, form one of the richest group of extant vertebrates? The complexity of this question does not only lie in the extraordinary diversity of morphologies, colors and behaviors, but also roots in the heterogeneous repartition of that richness. Explorations of Mayotte’s lagoon, Cuban coasts or the great barrier reef will show different perspectives of coral-reef fish’ diversity. Those pervasive differences are the result of processes that shaped, during millions of years the repartition of coral-reef species, their morphology and their behavior. During those millions of years of evolution, coral-reef fishes along with species that shelter them, faced massive climatic and tectonic changes. During my PhD, I studied the influence of those factors on the repartition and the diversity of coral-reef fishes. Understanding how species and ecosystems responded to important environmental changes can provide essential insights to anticipate future changes of ecosystem composition and functioning under global changes’ pressure. As coral-reefs are under more and more threatening pressures, I particularly focused on the influence of coral habitat availability on extinction, dispersion and speciation processes of coral-reef fishes.To achieve this goal, several methods have been employed. First, a descriptive approach based on sister-species co-occurrence patterns and the comparison between a global reconstruction of coral-reef habitat dynamics from the Cretaceous (≈ -140 million years) to present and the evolution of several speciose groups of coral-reef fishes permitted to identify a link between diversification rates of several groups of coral-reef fishes and coral habitat fragmentation and to observe the concordance between major earth-history events and biodiversity dynamics of coral-reef fishes.After the identification of a link between habitat fragmentation and coral-reef fishes’ diversification, an important question remains: What are the mechanisms underlying the influence of habitat dynamics on temporal and spatial variations of reef-fish biodiversity? To answer this question a unique approach allowing modeling of species dispersal, extinction and speciation in a gridded space varying in function of habitat dynamics, has been developed and applied to several groups of coastal marine organisms (corals, mangroves, fishes). This approach provided mechanistic insights about how plate movements drove coral reef habitat dynamics and shaped biodiversity gradients of several groups of coastal marine organisms. Finally, the extension of this approach to temperate reefs (rocky reefs), provided mechanistic insights about the interplay between the influence of tectonic events and ecological processes in the formation of present-day latitudinal gradient of biodiversity of reef-fishes.This thesis paves the way towards the use of a new generation of spatialized mechanistic models of macroevolution and the consideration of the influence of past-habitat dynamics in the study of diversification processes

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Grignon, Julien. « Capture et culture des postlarves pour le réensemencement en poissons des récifs coralliens de l’île de Viti Levu aux Fidji ». Perpignan, 2010. http://www.theses.fr/2010PERP1026.

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Dans les îles du Pacifique, la majorité des pêcheries côtières sont sévèrement affectées par la raréfaction du poisson. Le réensemencement est une initiative qui peut contribuer à restaurer la production des pêcheries. A ce jour, la majorité des programmes de réensemencement utilisent des stocks provenant d'écloseries. En raison des difficultés liées à cette méthode, l'utilisation de la capture de larves d’individus sauvages a été considérée comme une alternative. Le but de cette étude était d'évaluer le potentiel de réensemencement basé sur la capture et la culture des post-larves (PCC) de poissons de récifs coralliens. Cette recherche s'est déroulée dans le sud-est des îles Fidji, pays fortement dépendant de ses pêcheries côtières, entre janvier 2006 et mai 2008. Elle a examiné les facteurs écologiques et socio-économiques influant sur la faisabilité d'un programme de réensemencement en poisson de bouche basé sur la PCC des poissons de récifs corallines. Les recherches de terrain et expériences menées ont démontré l'influence de nombreux facteurs écologiques et environnementaux sur le recrutement, la diversité, les taux de mortalité et les choix d'habitat à l'installation des poissons. D'après les résultats des études écologiques, la PCC est un outil adapté au réensemencement. D'après le modèle bioéconomique cependant, le réensemencement basé sur la PCC n'est pas économiquement viable aux îles Fidji dans sa forme actuelle, principalement en raison des faibles taux de captures enregistrés. Des taux de capture plus important ont été observés dans d'autres régions du Pacifique et pourraient être suffisamment important pour rendre l'activité économiquement rentable
In Pacific Islands, majority of costal fisheries are severely affected by the disappearance of fish. The regulation of fish resources is currently the primary means of protecting and sutaining fish stock. In addition to regulation, alternative initiatives such as stock-enhancement may help restore fisheries to more productive levels. To date, most stock-enhancement programs use hatchery-raised stock. However, due to problems with this method, the use of wild-captured larvae has been considered as an option. Consequently, the overall goal of this study was to evaluate the potential of a stock-enhancement program based on the post-larval capture and culture (PCC) of coral reef fish. This research was conducted in south eastern Fiji, a developing country heavily reliant on its coastal fisheries. The study was conducted between janury 2006 and may 2008 and examined ecological and socio-economic factors influencing the feasibility of a foodfish stock-enhancement program based on PCC of coral reef fish. Field surveys and experiments demonstrated the influence of several ecological and environmental factors on fish recruitment, diversity, mortality rates and habitat choice at settlement. Based on the results of the ecological studies, PCC is a feasible stock enhancement tool. The bio-economic model, however, revealed taht in its current form, stock enhancement based on PCC of coral reef fish was not economically sustainable in Fiji, primarily due to low capture rates. Higher foodfish capture levels, however, have been observed in other parts of the Pacific and may be able to provide a sufficient fish supply for economically sustainable stock enhancement in these countries

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D'agata, Stéphanie. « Vulnérabilité des communautés de poissons coralliens aux pressions humaines et importance des sites références pour l'évaluation des outils de conservation ». Thesis, Montpellier, 2015. http://www.theses.fr/2015MONTS067.

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Résumé :

Au-delà de la perte de richesse spécifique, les activités humaines entraînent probablement la diminution de la diversité phylogénétique et fonctionnelle portée par les espèces dans les communautés. Comprendre les effets des activités humaines sur l'ensemble des facettes de la biodiversité liées au fonctionnement des écosystèmes et évaluer les outils de conservation de ces facettes restent des enjeux majeurs de l'écologie notamment en milieu marin. Les objectifs de la thèse sont donc i) d'évaluer les impacts humains sur la diversité des lignées phylogénétiques et des fonctions au sein des communautés de poissons coralliens indépendamment des facteurs environnementaux naturels, ii) d'évaluer la capacité des aires marines protégées à conserver efficacement ces facettes et à produire des valeurs de références pour la gestion des écosystèmes et iii) de mesurer la vulnérabilité fonctionnelle intrinsèque, sans pression humaine, des communautés de poissons. Pour cela nous avons dû échantillonner des sites très isolés des populations humaines à travers l'Indo-pacifique et nous avons utilisé des modèles permettant de prendre en compte les effets de seuil et les interactions pour extraire les effets ‘purs' liés à l'homme. Dans un premier temps, nous montrons, à l'échelle du Pacifique sud-ouest, que le nombre d'espèces des poissons perroquets diminue linéairement mais uniquement de 12% le long d'un gradient d'impact humain alors que les diversités phylogénétiques et fonctionnelles diminuent de 36% et de 47%, respectivement, avec de forts effets de seuil. Dans un deuxième temps, en considérant un gradient d'impact humain et une large gamme d'aires marines protégées (AMPs) en Nouvelle-Calédonie, nous démontrons que les sites très isolés des activités humaines (>20 heures de temps de trajet depuis Nouméa la capitale régionale) possèdent des communautés de poissons avec une plus forte diversité fonctionnelle et biomasses de prédateurs apicaux que la plus grande et plus ancienne AMP intégrale. Finalement, en considérant quatre sites isolés des activités humaines à travers l'Indo-Pacifique, nous avons révélé que la diversité des fonctions portées par les poissons est très vulnérable, 60% n'étant portées que par une espèce, même sans impact humain. Nos travaux montrent la très forte vulnérabilité aux activités humaines des facettes fonctionnelles et phylogénétiques de la biodiversité, avec un manque de capacité des AMPs à restaurer l'ensemble des rôles fonctionnels des poissons et une redondance très limitée pour ces fonctions même dans les sites les plus isolés
Beyond species loss, human activity may cause the decrease of phylogenetic and functional diversity carried by species. One of the major issue, particularly in marine ecology, is to understand the effects of human activities on all aspects biodiversity related to ecosystem functioning and assess conservation tools.The objectives of the thesis are i) to assess human impacts on the diversity of phylogenetic lineages and functions within the coral reef fish communities regardless of natural environmental factors, ii) to evaluate the ability of marine protected areas to conserve these facets efficiently and produce baselines values for ecosystem management and iii) to measure the intrinsic functional vulnerability, without human pressure, of fish communities. For this we had sampled very remote sites across the Indo-Pacific and we used statistical tools that take into account thresholds effects and interactions to extract the marginal effect of human activities.First, we show that across the South West Pacific, parrotfish species richness decreases linearly but only of 12% along a gradient of human impact while the phylogenetic and functional diversity decrease of 36% and 47%, respectively, with strong threshold effects. Secondly, considering the human impact gradient and a wide range of marine protected areas (MPAs) in New Caledonia, we demonstrate that very remote sites from human activities (> 20 hours of travel time from Noumea, the regional capital) have greater fish functional diversity and biomass of apex predators than the largest and oldest MPA.Finally, considering four remote sites across the Indo-Pacific, we have found that the diversity of functions carried by fish communities is very vulnerable, showing that 60% of functions were only worn by one species, even without human impact. Our work shows that the functional and phylogenetic aspects of biodiversity are highly vulnerable to human activities, with a lack of ability of MPAs to restore all of the functional roles of fish and a very limited redundancy for these functions even in the most isolated locations

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Juncker, Matthieu. « Approvisionnement en larves de poissons du lagon de Wallis (Pacifique Sud) ». Nouvelle Calédonie, 2005. http://portail-documentaire.univ-nc.nc/files/public/bu/theses_unc/TheseMatthieuJuncker2005.pdf.

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Résumé :

L’étude de l’approvisionnement du lagon de Wallis en larves de poisson a été effectuée entre juin 2002 et juin 2003 à l’aide de filets stationnaires. Au total, 158 espèces appartenant à 42 familles/taxons ont été identifiées au cours de 299 pêches. L’ensemble des 110959 larves capturées était composé principalement de Pomacentridae (34,8%), de leptocéphales (27,7%) et de Ptereleotridae (23,7%). Le suivi temporel, mené au nord de Wallis, a permis de montrer qu’à l’échelle des quartiers de lune et des mois lunaires, la richesse et la composition spécifique étaient peu variables. En revanche, d’importantes variations de l’abondance ont été décelées sur ces échelles de temps. A l’échelle de l’année, aucune tendance n’a pu être extraite des séries temporelles. La plupart des espèces abondantes ont suivi un schéma annuel de colonisation. Ces résultats suggèrent l’absence d’une forte saisonnalité de la colonisation du lagon nord de Wallis probablement liée à l’absence de saisonnalité de la reproduction. Le suivi spatial, mené au nord, à l’est et au sud de Wallis a montré, pour la majorité des espèces étudiées (75%), l’existence de corrélations positives entre les abondances des sites les plus rap- prochés (est et sud, distants de 8 km ou nord et est, distants de 1 5 km). Ce résultat suggère que les événements de colonisation s’opèrent à une échelle spatiale de l’ordre de 8-15 km plutôt qu’à l’échelle de 20 km. Les variations spatiales de la colonisation ont été persistantes à plusieurs échelles temporelles (quartier de lune, mois lunaire et année). Les trois sites ont été colonisés par des assemblages de larves distincts. La sélection active d’un habitat par les larves de poissons, ou l’influence des facteurs hydrodynamiques, pourraient expliquer cette structuration. Le processus de colonisation larvaire n’est pas indépendant des conditions environnementales. Globalement, les liens entre l’approvisionnement larvaire et les variables environnementales (la couverture nuageuse, les précipitations, la vitesse et la direction du vent, la hauteur et la direction moyenne des vagues) ont été significatifs mais faibles. Ces liens apparaissent plus fort lorsque les variations d’abondances sont étudiées par espèce. Il est probable qu’au moment de coloniser, les larves réagissent spécifiquement avec leur environnement selon leurs caractéristiques phénotypiques et ontogéniques

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Maire, Eva. « Socio-ecological drivers of fish biomass on coral reefs : the importance of accessibility, protection and key species ». Thesis, Montpellier, 2018. http://www.theses.fr/2018MONTG027/document.

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Résumé :

Les récifs coralliens hébergent la plus grande biodiversité sur Terre et fournissent la nourriture, le revenu économique, la protection côtière et les valeurs culturelles pour des millions de personnes. L'accessibilité des écosystèmes via les réseaux routiers est un déterminant majeur de leurs conditions, les écosystèmes les plus accessibles étant les plus menacées. Longtemps, l’estimation de l'accessibilité par l’Homme s’est limitée à l'utilisation de la distance linéaire qui ignore l’irrégularité des côtes maritimes et les réseaux routiers, facteurs influençant le temps nécessaire pour atteindre les lieux de pêche. Cette thèse présente un double enjeu : (i) développer des indices d'accessibilité intégrant l’hétérogénéité du milieu marin pour quantifier les impacts humains sur les récifs ; (ii) évaluer l'importance de ces nouveaux indices, en interaction avec les mesures de protection, pour expliquer les variations de la biomasse de poissons. Dans un premier temps, j’ai caractérisé la proximité des hommes aux récifs, en tenant compte des surfaces rencontrées (routes, chemin, eau) qui influencent le temps de trajet jusqu’aux récifs. Le temps de trajet a permis de calculer un indice de gravité, défini comme la population humaine divisée par le temps de trajet au carré, pour évaluer le niveau de pression humaine de n'importe quel récif au monde. J'ai trouvé que le temps de trajet et la gravité sont des déterminants majeurs de la biomasse de poissons à l’échelle globale. Dans un second temps, trois applications utilisant ces nouveaux indices ont permis de montrer que (i) la gravité permet de révéler l’efficacité des actions de conservation : les réserves placées là où les impacts humains sont modérés à forts fournissent des gains de conservation élevés pour la biomasse de poissons, mais elles sont peu susceptibles de protéger les prédateurs supérieurs, qui sont uniquement présent dans les réserves soumises à de faibles impacts humains ; (ii) en utilisant un cas d'étude réalisé dans le Nord-Ouest de Madagascar, j'ai illustré comment la proximité du marché peut affecter les communautés de pêcheurs et, finalement, engendrer des changements dans l'exploitation des ressources marines ; (iii) j’ai développé une nouvelle approche, le Community-Wide Scan (CWS), pour identifier les espèces de poissons qui contribuent de manière significative à la biomasse et à la couverture corallienne des récifs de l’Indopacifique, celles-ci pouvant constituer des espèces cibles à protéger. Dans le contexte de changements globaux et de perte de biodiversité, la mesure d’accessibilité constitue un outil puissant et permet de relancer le défi de gestion durable et efficace des socio-écosystèmes coralliens
Coral reefs have the greatest biodiversity of any ecosystem on the planet and support ecosystem goods and services to million people who depend directly on them for food, economic income, coastal protection and cultural values. Ecosystem accessibility, through road networks, is the main driver of their conditions, with the most accessible ecosystems being most at risk of resource depletion. To date, measuring accessibility to humans was strictly limited to examining the linear distance which ignores ragged coastlines and road networks that can affect the time required to reach fishing grounds. This thesis presents a double challenge: (i) developing new metrics of accessibility that account for seascape heterogeneity to better assess human impacts on coral reefs; (ii) evaluating the importance of coral reef accessibility, in interactions with their management, to explain variations of fish biomass. First, I developed novel metrics of reef proximity to human populations and markets based on the friction distance which is related to transport surfaces (paved road, dirt road, water) influencing the effective reach of human settlements. Travel time was used to build the gravity index, defined as human population divided by the squared travel time, to assess the level of human pressure on any reef of the world. I found that both travel time and gravity are strong predictors of fish biomass globally. Second, three applications using these new metrics highlighted that (i) gravity identified critical ecological trade-offs in conservation since reserves placed with moderate-to-high impacts may provide substantial conservation gains for fish biomass while reserve locations with low human impacts were more likely to support higher-order predation, (ii) using a study case in Northwest Madagascar, I illustrated how market proximity can affect fishermen communities and, ultimately, trigger changes in marine resources exploitation, and (iii) I implemented a new Community-Wide Scan (CWS) approach to identify fish species that significantly contribute to the biomass and coral cover on Indo-Pacific reefs and which provided tractable conservation targets. Within the context of global changes and biodiversity loss, the thesis challenges the sustainable and efficient management of coral reef socio-ecological systems with accessibility being the cornerstone

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Chaine, Mimosa. « Étude du micro et du meiobenthos algal associés au Dinoflagellé Gambierdiscus toxicus Adachi et Fukuyo, agent causal princeps de la ciguatera, par la méthode des substrats neufs artificiels (atoll de Mururoa, Polynésie française)s ». Montpellier 2, 1987. http://www.theses.fr/1987MON20268.

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Experience montrant une succession de peuplements algaux et faunistiques pendant les treize mois de colonisation. L'analyse des donnees n'etablit pas de correlation entre la presence de g. Toxicus, la densite et les fluctuations des parametres du milieu. Une correlation nette est mise en evidence entre l'accroissement de la population de g. Toxicus et le developpement de l'algue rouge melobesia farinosa, a la surface de laquelle il adhere et qui, de ce fait, joue le role d'algue-support

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Mioche, Dominique. « Aspects du cycle de la matière sur les récifs frangeants de l'île de la Réunion (Océan Indien) : signature des dégradations et mécanismes de l'eutrophisation ». La Réunion, 1998. http://elgebar.univ-reunion.fr/login?url=http://thesesenligne.univ.run/98_15_Mioche.pdf.

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Les apports des sels nutritifs d'origine anthropique sur les récifs coralliens entrainent des modifications de la structure des communautés benthiques, qui peuvent affecter les flux de matière et les budgets métaboliques. Deux platiers récifaux de référence aux communautés coralliennes florissantes se caractérisent par une respiration modérée et une calcification élevée. Un troisième platier récifal soumis à des apports anthropiques, et où la mortalité corallienne et le recouvrement algal sont importants, présente une production nette très déficitaire et une faible calcification. En outre, ce site exporte de grandes quantités de nitrates et le flux de phosphates n'y est pas significativement différent de zéro. Ces résultats suggèrent qu'une minérisation de matière organique pourrait accroître les quantités de sels nutritifs utisables par les algues molles. Un quatrième site, actuellement en voie de régénération (présence de nombreuses repousses coralliennes) mais qui fut dévasté par le passage d'un cyclone en 1989 (un fort recouvrement algal en témoigne), présente le production brute et la respiration les plus élevées, mais également la production nette la plus excédentaire. Les quotients photosynthétique et respiratoire des deux petites communautés coralliennes isolées sur l'un des sites de référence et sur le site soumis aux apports anthropiques diffèrent de l'unité. En termes de flux de CO2, la petite communauté soumise aux apports anthropiques présente une production brute et une respiration plus élevées que la petite communauté de référence. Elle présente également une calcification dix fois moins élevée que celle de la petite communauté de référence. Ces résultats suggèrent que les caractéristiques métaboliques du platier récifal soumis aux anthropiques ne reflètent pas seulement la structure des communautés benthiques, mais également l'impact direct des facteurs environnementaux.

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Payri, Claude-Elisabeth. « Variabilité spatiale et temporelle de la communauté des Macrophytes des récifs coralliens de Moorea (Polynésie française) : contribution des algues au métabolisme du carbone de l'écosystème récifal ». Montpellier 2, 1987. http://www.theses.fr/1987MON20085.

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Coutures, Emmanuel. « Contributions à l'étude du cycle des palinuridae et des scyllaridae (crustacés décapodes) du lagon sud-ouest de Nouvelle-Calédonie ». Nouvelle Calédonie, 2000. http://www.theses.fr/2000NCAL0002.

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De nombreuses langoustes et cigales de mer (palinuridea) sont présentes dans le complexe récifo-lagonaire de Nouvelle-Calédonie. Certaines espèces du genre scyllarus, qui n'ont jamais été signalées à ce jour, effectuent la totalité de leur développement larvaire dans le lagon. Cette stratégie est possible en raison d'un développement court et d'une adaptation à l'hydrodynamisme du lagon. En revanche, les espèces à longue vie larvaire (genres panulirus, parribacus, scyllarides et certaines espèces de scyllarus) effectuent leur développement dans l'océan. Afin de limiter ou d'éviter un passage dans le lagon, les phyllosomes remontent à la surface à l'éclosion ce qui les positionne dans une couche d'eau qui, grâce aux alizes, dérive rapidement vers les passes puis vers le large. Les langoustes porcelaines (panulirus ornatus) dont les adultes vivent en zone frangeante, effectueraient une migration génésique vers les passes afin que les phyllosomes soient directement libérés en zone océanique. Pour retourner dans le lagon, les puerulus de panulirus ornatus et p. Longipes femoristriga ainsi que les nistos de scyllarides squammosus traversent le récif barrière dans le déferlement puis rejoignent les sites de recrutement lagonaires. Ces sites ont été caractérises pour l'ensemble des espèces communes.

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Bonnin, Lucas. « Apports de la télémétrie acoustique pour améliorer la conservation du requin gris de récif, Carcharhinus amblyrhynchos ». Thesis, Montpellier, 2019. http://www.theses.fr/2019MONTG071.

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Résumé :

Les requins de récif sont particulièrement impactés par les activités humaines et ont observé un fort déclin de leurs populations au niveau mondial. Un tel déclin présente le risque d’entrainer une perturbation profonde des écosystèmes de récifs coralliens, où les requins de récifs jouent un important rôle fonctionnel. Il est donc urgent de prendre des mesures efficaces et appropriées pour la conservation des requins de récif. Les Aires Marines Protégées (AMPs) représentent un des outils les plus employés pour la protection des écosystèmes marins. Malheureusement, les AMPs actuelles sont souvent inefficaces pour la protection des espèces mobiles telles que les requins de récif. Ce travail de thèse vise à étudier les déplacements et l’utilisation de l’espace d’une espèce commune de requin de récif en Nouvelle-Calédonie afin d’améliorer la protection de cette espèce. Dans ce but, 147 requins gris, Carcharhinus amblyrhynchos, ont été marqués et leurs déplacements ont été suivis sur trois années au sein d’un réseau de 73 récepteurs acoustiques déployés au travers de l’archipel. Le requin gris représente un bon modèle pour évaluer l’apport de l’étude de l’utilisation de l’espace pour la conservation des requins de récif. En effet, c’est une des espèces de requin de récif les plus communes dans la région Indo-Pacifique et de forts déclins de ses populations ont été documentés au travers de son aire de répartition. En Nouvelle-Calédonie, des déclins d’abondance de plus de 90% ont notamment été observés chez cette espèce dans les régions les plus anthropisées de l’archipel. De plus, les AMPs locales ne sont pas capables de protéger cette espèce. La présence d’un fort gradient de proximité à l’Homme au sein de ce réseau a permis dans un premier temps d’évaluer l’impact anthropique sur l’utilisation de l’espace par le requin gris. Les données de télémétrie acoustique ont notamment permis de mettre en évidence une augmentation du domaine vital des individus à proximité des implantations humaines. Les liens de causalité entre déclin des populations et altération de l’utilisation de l’espace sont cependant difficiles à établir. En effet, cette augmentation du domaine vital à proximité de l’Homme peut à la fois être un facteur du déclin des populations et en être une conséquence. Une plus faible densité des populations peut en effet pousser les individus à accroitre leur surface d’évolution pour la recherche de partenaires sexuels. Les données de taille de domaine vital ont ensuite été utilisées pour renseigner sur la capacité des AMPs à protéger le requin gris. Les résultats concordent avec le constat de l’inefficacité des AMPs locales pour protéger cette espèce, en soulignant leur taille trop limitée pour couvrir le domaine vital des individus et en particulier des mâles adultes. Ces résultats valident cependant les récents efforts du Gouvernement de la Nouvelle-Calédonie à mettre en place des AMPs géantes au sein de la Zone Economique Exclusive du territoire. La comparaison des résultats avec la taille des AMPs à l’échelle de l’Indo-Pacifique confirme également les récents efforts entrepris à cette échelle. Ces travaux permettent de fournir des informations concrètes sur la taille minimale d’une AMP nécessaire à la protection du requin gris. L’étude des déplacements à grande échelle a également permis de documenter pour la première fois chez le requin gris l’existence de migrations saisonnières. Sept mâles adultes ont ainsi été observés à entreprendre une migration aller-retour le long de la côte ouest de l’île principale, jusqu’à plus de 300 km de leur région de marquage, et ce sur plusieurs années consécutives. Le fait que seuls des mâles adultes aient été observés à migrer et le timing de ces migrations suggèrent que ce comportement est lié à la reproduction. Ces résultats ont d’importantes implications pour la gestion de la protection de cette espèce, notamment localement pour l’identification de zones privilégiées de reproduction
Reef sharks, like most shark species and other marine predators, are strongly impacted by human activities and are experiencing sharp population decline worldwide. Such decline poses great risk of causing a profound disruption of coral reef ecosystems where reef sharks play a key functional role. Effective and appropriate reef shark conservation measures are therefore urgently needed. Marine Protected Areas (MPAs) are one of the most widely used tools for the protection of marine ecosystems. Unfortunately, current MPAs are often ineffective for the protection of mobile species such as reef sharks. This PhD aims at studying the movements and space use of a common reef shark species in New Caledonia in order to improve the protection of this species. To achieve this goal, 147 grey reef sharks, Carcharhinus amblyrhynchos, were tagged with acoustic transmitters and their movements were monitored over three years within a network of 73 acoustic receivers deployed throughout the archipelago. The grey reef shark is a good model to evaluate how information on movement and space use may improve shark conservation. Indeed, it is one of the most common reef shark species in the Indo-Pacific and drastic population declines have been documented throughout their geographical range. In New Caledonia, grey reef shark abundance has dropped by over 90% in the most anthropized regions of the archipelago. In addition, local MPAs are not able to protect this species. The presence of a strong gradient of human proximity in New Caledonia, including highly impacted reefs near the capital Nouméa and wilderness reefs in the remote parts of the archipelago, made it possible to assess the impact of human activities on various aspects of grey reef sharks’ space use. Acoustic telemetry data revealed an increase in grey shark home range in the vicinity of human settlements. However, the causal links between population decline and changes in space use are difficult to establish. This increase in shark space use at human proximity can constitute a driver of population decline, via a reduction in fitness, as well as a consequence of it. A lower population density may indeed drive individuals to expand their movements in the pursuit of mates. The shark home range dataset was then used to inform MPAs’ ability to protect the species. Results are consistent with the reported inability of local MPAs to protect this species, emphasising MPA size are too small to cover shark home ranges, especially for adult males. However, these results validate the recent efforts of the Government of New Caledonia to establish very large MPAs within its Economic Exclusive Zone. Comparison of these results with the size of MPAs in the Indo-Pacific also confirms the recent efforts undertaken at this scale. This work provides concrete information on the minimum size of an MPA necessary for the protection of the grey reef shark. The analysis of large-scale movements also made it possible to document for the first time the existence of seasonal migrations in the grey reef shark. Seven adult males were observed to undertake a round-trip migration along the west coast of the main island, up to more than 300 km from their tagging area, and over several consecutive years. The fact that only adult males have been observed to migrate and the timing of these migrations suggest that this behaviour is related to reproduction. These results have important implications for the management of this species, particularly at the local scale for the identification of preferential breeding areas

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Juhel, Jean-Baptiste. « Base de référence, impacts anthropiques et mesure s de protection pour les requins récifaux de Nouvelle - Calédonie ». Thesis, Nouvelle Calédonie, 2016. http://www.theses.fr/2016NCAL0002/document.

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Résumé :

L'impact anthropique sur les écosystèmes coralliens est aujourd'hui largement documenté, que ce soit sur la biodiversité qu'ils hébergent, leur diversité fonctionnelle, les services écosystémiques qu'ils procurent ou leur capacité de résilience. Parmi les groupes trophiques, les prédateurs apicaux en général et les requins en particulier, sont particulièrement sensibles aux perturbations d’origine humaine du fait de leurs traits d'histoire de vie conservateurs (e.g. croissance lente, maturité sexuelle tardive, faible fécondité). D'après certaines estimations, les populations de requins ont décliné de plus de 90% à l'échelle globale. Afin d'assurer le maintien de leurs populations et de leur rôle fonctionnel dans la communauté, il est nécessaire de mettre en place des mesures de gestion adaptées. Les objectifs de cette thèse sont de 1) faire le bilan des populations de requins de Nouvelle-Calédonie ; 2) déterminer l'efficacité des vidéos stéréoscopiques appâtées (S-BRUVS) pour recenser les requins en les comparant aux comptages en plongées (UVC) et évaluer leur possible amélioration ; 3) évaluer l'impact de la proximité humaine sur la diversité, l'abondance et le comportement des requins récifaux et 4) déterminer l'efficacité des mesures de gestion en place pour protéger ces espèces emblématiques. Les résultats des deux méthodes de recensement montrent un important déclin d'environ 90% des abondances de requins récifaux le long d'un gradient anthropique complet en Nouvelle-Calédonie alors que la pêche des requins est historiquement absente dans cet archipel. Une importante altération comportementale du requin gris de récif (Carcharhinus amblyrhynchos) face à la nouveauté d'un appât a été mise en évidence. Les individus se tiennent plus éloigné du dispositif, interagissent moins avec l'appât et mettent plus de temps pour le mordre avec l'augmentation de la proximité humaine. Cette dernière est le principal moteur de ce déclin d’abondance (46 à 71%) et de l'altération comportementale vers des individus plus craintifs (50 à 80%). Globalement, les aires marines protégées de Nouvelle-Calédonie ne sont pas efficaces pour la protection des requins. Néanmoins, la réserve intégrale Merlet héberge des populations de requins proche du niveau de récifs isolés de l’archipel et protège une partie du comportement. Les résultats de ce travail révèlent 1) l'importance et le caractère unique des récifs coralliens isolés ; 2) qu'en absence de pêche la proximité humaine conditionne l'abondance et le comportement des requins de récifs avec des conséquences écologiques potentielles sur l'ensemble du réseau trophique ; 3) que l'efficacité des AMPs réside dans leur capacité à exclure la présence humaine sur une surface suffisamment grande
Anthropogenic impacts on coral reefs are largely documented through changes in functional diversity, ecosystem services or resilience. Among trophic groups, apex predators in general and sharks in particular are the most sensitive to disturbance due to conservative life history traits (e.g. slow growth, late sexual maturity, low fecundity). By some estimates, shark populations have declined by >90% worldwide. To ensure the sustainability of their populations and their functional role in the reef community, appropriate management measures must be implemented. The aims of this thesis are 1) to assess reef shark populations in New Caledonia; 2) to evaluate the efficiency of stereo baited remote underwater video systems (S-BRUVS) in surveying shark distribution comparing them to underwater visual censuses (UVC) and to evaluate their potential improvements ; 3) to evaluate the impact of human proximity on diversity, abundance and behaviour of reef sharks and 4) to determine the efficiency of management measures currently in place in New Caledonia to protect reef shark populations. The results of S-BRUVS and UVC were congruent and revealed a dramatic decline of shark abundance of ~90% along the anthropogenic gradient in a country where shark fishing is historically absent. An important behavioural alteration of the grey reef shark (Carcharhinus amblyrhynchos) towards bait was highlighted. Individuals remained farther from the device, exhibited more cautious approaches, interacted less with the bait and took longer to bite it as human proximity increased. Human proximity was the main driver of the abundance decline (46 to 71%) and the behavioural alteration towards shier individuals (50 to 80%). Globally, MPAs in New Caledonia are not effective in protecting reef sharks. However, the oldest and most restrictive MPA (Merlet) hosts shark abundance close to that of some remote reefs of the archipelago and partially protect the behaviour of individuals. These results 1) emphasize the unique role of remote coral reefs as the last refuges for sharks ; 2) reveal that in absence of shark fishing, human proximity condition shark abundance and behaviour with potential ecological consequences and 3) indicate that the MPAs efficiency to ensure the protection of reef sharks is effected by their ability to exclude human presence over a sufficiently large area

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Tiavouane, Josina. « Les bénitiers de Nouvelle-Calédonie : nouvelles espèces et échelles spatiales de connectivité chez Tridacna maxima et Hippopus hippopus ». Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066661.

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Résumé :

Malgré leur rôle fonctionnel au sein des écosystèmes coralliens, les populations de bénitiers (Tridacninae) sont en déclin à travers le monde en raison de leur surexploitation. En Nouvelle-Calédonie, 1 à 9 tonnes sont prélevées par an. Dans ce contexte, cette thèse a pour principaux objectifs de fournir des indications quant aux connectivités démographiques et évolutives des populations de deux espèces de bénitiers en Nouvelle-Calédonie, Tridacna maxima et Hippopus hippopus afin d'estimer les échelles spatiales de dispersion larvaire, comprendre leur dynamique et proposer des mesures de conservation adaptées. La connectivité des populations a été estimée via l'analyse de marqueurs génétiques microsatellites spécifiquement développés pour ces deux espèces. L'échantillonnage a permis l'identification de deux nouvelles espèces en Nouvelle-Calédonie. A l'échelle d'un récif et de quelques kilomètres, les tests de parenté montrent des taux d'auto-recrutement variables, jusqu'à 8% pour T. maxima dans le lagon sud-ouest et 29% pour H. hippopus dans le lagon nord-est. Les échelles spatiales de dispersion larvaire varient selon les espèces, jusqu'à au moins 35km pour H. hippopus. A l'échelle du territoire, les populations de bénitiers sont peu structurées, indiquant une connectivité évolutive certaine. Néanmoins, des différences significatives ont été observées entre la Grande Terre et Chesterfield, les Iles Loyautés et les atolls d'Entrecasteaux pour H. hippopus et entre la côte ouest et les Îles Loyautés pour T. maxima. Ces résultats fournissent d'importants éléments de réponse relatifs aux échelles spatiales de dispersion des bénitiers en Nouvelle-Calédonie
Despite their functional role in coral reef ecosystems, giant clams (Tridacninae) are in decline worldwide due to their overexploitation. In New Caledonia, 1 to 9 tons are harvested per year. In this context, the main objectives of this thesis are to provide information about the demographic and evolutionary population’s connectivity for two species of giant clams in New Caledonia, Tridacna maxima and Hippopus hippopus, in order to estimate the spatial scales of larval dispersal, understand their population dynamics and propose appropriate conservation measures. The connectivity of populations was estimated by analyzing microsatellite genetic markers specifically developed for these two species. Sampling allowed the identification of two new species in New Caledonia. At reef scale and up to a few kilometers, parentage analysis showed that giant clam populations have varying self-recruitment rates, up to 8% for T. maxima in southwest lagoon and 29% for H. hippopus in northeastern lagoon. The spatial scales of larval dispersal varied for the two species, up to at least 35km for H. hippopus. At the scale of the territory, giant clam populations showed a weak genetic structure, highlighting evolutionary connectivity among sampled sites. However, significant differences were observed between the Mainland and Chesterfield, Loyalty Islands and Entrecasteaux for H. hippopus and between the west coast and the Loyalty Islands for T. maxima. These results provide important answers related to the spatial scales of larval dispersal in giant clams in New Caledonia

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Galzin, René. « Ecologie des Poissons récifaux de Polynésie française : variations spatio-temporelles des peuplements : dynamique des populations de trois espèces dominantes des lagons nord de Moorea : évaluation de la production ichtyologique d'un secteur récifo-lagonaire ». Montpellier 2, 1985. http://www.theses.fr/1985MON20029.

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Lagourgue, Laura. « Diversité et évolution des algues vertes Udoteaceae et Rhipiliaceae (Bryopsidales, Chlorophyta) ». Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2019. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2019SORUS240.pdf.

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Résumé :

Les macroalgues sont des éléments essentiels des écosystèmes marins y compris des récifs coralliens, particulièrement concernés par les changements globaux. La conservation de la biodiversité représente un enjeu majeur dans ces milieux et c’est dans ce contexte que cette étude s’est intéressée à deux familles d’algues vertes, Udoteaceae et Rhipiliaceae, caractéristiques des flores marines tropicales mais paradoxalement peu étudiées. Les données génétiques disponibles ont révélé de nombreux conflits taxonomiques et des phylogénies mal résolues. Cette étude vise, dans un premier temps, à analyser la diversité spécifique en combinant des données génétiques (tufA, rbcL et 18S rDNA), morphologiques et géographiques, et par le biais de méthodes de délimitation d’espèces et de reconstructions phylogénétiques. Par cette approche intégrative, une révision du statut taxonomique des genres et des familles est proposée. Dans un second temps, cette étude s’est intéressée à la diversification et à la biogéographie des deux familles ainsi qu’à l’évolution phénotypique de la famille Udoteaceae par l’inférence de traits morphologiques sur la phylogénie. Pour la famille Udoteaceae, 43 espèces ont été étudiées en phylogénie, dont 13 nouvelles espèces et cinq dont l’assignation devra être validée. Les genres Udotea, Rhipidosiphon et Chlorodesmis ont été révisés, les nouveaux genres Glaukea, Ventalia et Rhipidotea sont proposés et le genre Rhipidodesmis reconsidéré. Les genres Tydemania et Flabellia sont conservés tandis que le statut des genres Poropsis, Penicillus et Rhipocephalus est encore à élucider. Pour la famille Rhipiliaceae sensu largo, 45 espèces ont été étudiées, dont 27 sont nouvelles pour la science et quatre dont l’assignation est à confirmer. La famille Rhipiliaceae sensu stricto a été redéfinie autour du genre Rhipilia révisé. Le genre Rhipiliopsis est exclu de la famille et forme une lignée à part entière avec Callypsigma et le nouveau genre proposé Rhipiliospina. Les Udoteaceae sont apparues durant le Trias supérieur dans la Mer de Téthys et sont caractérisées par trois centres de diversité. La famille Rhipiliaceae est apparue durant le Crétacé inférieur dans l’ « actuel » Indo-Pacifique central (inclus dans la mer de Téthys à l’époque) et qui est resté son centre de diversité. Enfin, l’inférence des traits morphologiques pour la famille Udoteaceae réactualise le statut des caractères habituellement utilisés dans la diagnose de ces genres. Bien que de nombreuses symplésiomorphies et synapomorphies aient été révélées et jugées pertinentes dans un contexte de révision taxonomique, de nombreux autres caractères se sont avérés homoplastiques et témoignent d’une histoire évolutive des Udoteaceae marquées par de nombreuses évolutions parallèles
Macroalgae are key elements of marine ecosystems, including coral reefs, which are particularly affected by global changes. Biodiversity conservation is a major challenge in these environments and it is in this context that the study focused on two families of green macroalgae, Udoteaceae and Rhipiliaceae, which are characteristic of tropical marine flora but paradoxically little studied. The previous genetic data have revealed many taxonomic conflicts and poorly resolved phylogenies. The primary goal of this study was to analyze the species diversity using a combination of genetic (tufA, rbcL and 18S rDNA), morphological and geographical data, as well as species delimitation methods and phylogenetic reconstructions. Thanks to this integrative approach, a revision of the taxonomic status of genera and families was proposed. The study then focused on the two families’ diversification and biogeography, and the phenotypic evolution of the Udoteaceae family using morphological traits inference on phylogeny. A total of 43 species of the Udoteaceae family were used in phylogenetic analyses, revealing 13 new species and five whose identification needed validation. The results let to the revision of Udotea, Rhipidosiphon and Chlorodesmis, the description of tree new genera (Glaukea, Ventalia, and Rhipidotea) and the reconsideration of the genus Rhipidodesmis. The status of Tydemania and Flabellia did not require any changes, while the status of Poropsis, Penicillus, and Rhipocephalus still requires some clarification. For the family Rhipiliaceae sensu largo, 45 species were included in phylogeny, of which 27 appeared new to science, while the status of four needs to be confirmed. The family Rhipiliaceae sensu stricto was redefined based on the revised genus Rhipilia. Rhipiliopsis was excluded from the family as it clusters in a fully supported lineage with Callypsigma and a new genus, Rhipiliospina. Biogeographical analyses revealed that the Udoteaceae family appeared during the Upper Triassic period in the Tethys Sea and is characterized by three centers of diversity. The Rhipiliaceae family appeared during the Lower Cretaceous in the current Central Indo-Pacific region (when it was included in the Tethys Sea) and remained its center of diversity. Finally, the analysis of morphological trait inference led to an update of the diagnostic characters traditionally used for the identification of Udoteacean genera. Although many symplesiomorphies and synapomorphies were highlighted and considered relevant in the context of taxonomic revision, many other characters appeared homoplastic and may result from several parallel evolutions in the family’s evolutionary history

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Vieira, Christophe. « Lobophora : biotic interactions and diversification ». Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066195.

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Résumé :

L'algue brune Lobophora représente une composante benthique importante au sein des récifs coralliens tropicaux, et a à attirer dès le début des années 80 l'attention des écologistes marins en proliférant de façon remarquable au détriment des coraux. Les écologistes marins ne s’accordent toujours pas pour conclure si le changement de communauté au profit des macroalgues représente une conséquence ou une cause de la dégradation des coraux. Alors que Lobophora a fait l'objet d'observations contradictoires en termes de susceptibilité à l’herbivorie et des effets sur les coraux, les preuves suggèrent que sa prolifération dans les récifs coralliens est opportuniste et symptomatique de la dégradation des récifs. Taxonomiquement, Lobophora ne représentait que 11 espèces décrites au début de cette étude, et pratiquement toutes les espèces de Lobophora rapportées dans le monde avaient été assignées à L. variegata, décrite dans les Caraïbes. Cette étude vise à apporter un nouvel éclairage taxonomique et écologique sur ce taxon algal sujet de controverses écologiques. En utilisant une approche taxonomique basée sur l'ADN nous avons réévalué la diversité des espèces de ce genre en Nouvelle-Calédonie et au niveau mondial. Les résultats dévoilent une remarquable diversité, multipliant par 10 le nombre d’espèces jusque là reconnues. Nous avons testé si les différentes espèces de Lobophora étaient chimiquement différentes et si elles variaient (1) en toxicité envers différents coraux, et (2) en susceptibilité aux herbivores. Nous avons montré que le genre Lobophora était intrinsèquement capable de blanchir certains coraux, et nous avons isolé trois nouveaux alcools polyinsaturés C21 nommés lobophorenols A-C avec des propriétés de blanchissement. Néanmoins, les observations in situ en Nouvelle-Calédonie indiquent que, bien qu’elles soient potentiellement armées au plan chimique, les espèces de Lobophora n’induisent pas ou rarement le blanchissement de leurs hôtes coralliens, soulevant ainsi la question de l'emplacement de ces composants bioactifs dans l’algue et des facteurs environnementaux permettant leur libération supposée. Nous avons également montré que les herbivores consomment indistinctement les espèces de Lobophora. D’après ces résultats nous pouvons conclure que : (1) au sein de récifs en bonne santé, les coraux et les Lobophora maintiennent un statu quo résultant probablement d’une médiation chimique ; (2) la défense chimique ne dissuade apparemment pas le broutage des Lobophora par les principaux herbivores ; (3) il est probable que Lobophora échappe au broutage en se développant par exemple entre les branches des coraux. Le genre Lobophora représente un excellent modèle pour étudier le rôle de la spéciation écologique des algues au sein des récifs coralliens. Aussi, les études futures devront étudier le rôle des métabolites secondaires des Lobophora et enquêter sur les facteurs écologiques responsables de la diversification impressionnante de cette algue
The brown alga Lobophora represents a notable benthic component in tropical coral reefs, and began drawing the attention of marine ecologists by achieving impressive blooms at the expense of corals since the early 80s. Marine ecologists are still debating whether or not macroalgal dominance represents a consequence or cause of coral degradation. While Lobophora has been the object of contradictory observations in terms of susceptibility to herbivory and effects on corals, evidence tends to suggest that episodes of reef take-over are opportunistic and symptomatic of reef degradation. From a taxonomic point of view, only 11 species of Lobophora were recognized at the beginning of this study, and virtually all species of Lobophora reported around the world had been assigned to L. variegata, originally described from the Caribbean. This study intends to shed new taxonomical and ecological insights on this algal taxon. Using a DNA-based taxonomical approach we reassessed the species diversity of this genus at a local scale in New Caledonia and subsequently on a global level. Results disclosed a remarkable global diversity, increasing our taxonomic knowledge of this genus by no less than 10 folds. From an ecological perspective, we tested if different species of Lobophora were differentially (1) capable of chemically damaging scleractinian corals, and (2) susceptible to herbivory. We showed that the genus Lobophora was inherently capable of bleaching certain coral species, and we isolated three new C21 polyunsaturated alcohols named lobophorenols A-C with bleaching properties. Nevertheless, in situ observations in New Caledonia indicated that although potentially chemically armed, Lobophora species did not or rarely bleached their coral hosts, thereby raising the issue of the location of these bioactive components and the environmental factors enabling their putative release by the alga. We also showed that herbivores indiscriminately consumed Lobophora species. From the results of allelopathic bioassays and grazing experiments we conclude that: (1) corals and Lobophora maintain a chemical-mediated status quo on healthy reefs; (2) chemical defense apparently does not deter grazing of Lobophora by prominent herbivores; (3) it is more likely that Lobophora avoids being grazed by escape strategies such as growing under the coral canopy. The genus Lobophora represents an excellent model to study the role of ecological speciation in macroalgae within coral reefs. Therefore, future studies should be targeted at investigating the role of Lobophora secondary metabolites and exploring the ecological factors responsible for the impressive diversification of this alga

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Jouval, Florian. « Successions écologiques et potentiel de récupération des communautés coralliennes : structure, démographie et recrutement dans le sud-ouest de l'océan Indien ». Thesis, La Réunion, 2019. http://www.theses.fr/2019LARE0019.

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Résumé :

Les récifs coralliens subviennent aux besoins de millions de personnes à travers le monde. Toutefois, les effets du changement climatique et l’accentuation de la fréquence et de l’intensité des perturbations mènent à une accélération de leur dégradation et au déclin des communautés de coraux scléractiniaires. Les préoccupations actuelles portent sur les capacités de résilience de ces écosystèmes vulnérables. Dans ce contexte, il apparait essentiel d’améliorer la compréhension des mécanismes de maintien des communautés coralliennes dans l’optique d’aider à la conservation et à la gestion des récifs. Ce travail de thèse vise à analyser les processus démographiques, y compris le recrutement, et la structure des assemblages coralliens à plusieurs échelles dans différents milieux insulaires de la zone sud-ouest de l’océan Indien. Ces descripteurs ont été abordés au travers de la succession écologique sur les récifs et coulées de lave sous-marines de La Réunion et par l’évaluation du potentiel de récupération des récifs de cinq systèmes insulaires de la zone. Les résultats montrent que le recrutement corallien est faible dans les Mascareignes (La Réunion et Rodrigues) et très variable à toutes les échelles spatiales étudiées, de quelques centimètres à plusieurs centaines de kilomètres. Cette variabilité spatiale est également observée entre sites en termes de recouvrement benthique, de densité, de structure de taille, de mortalité ou encore de potentiel de récupération des communautés coralliennes. Cette variabilité spatiale n’est cependant pas clairement liée aux niveaux de protection des sites ni aux patrons théoriques de la succession écologique (étudiés à La Réunion). Un patron de succession est toutefois mis en évidence, au cours duquel la taille des coraux et la richesse spécifique augmentent avec le temps jusqu'à ce que les interactions interspécifiques (e.g. la compétition pour l'espace) conduisent à leur diminution. De plus, une forte dominance du genre Pocillopora est observée sur tous les sites de coulées de lave, confirmant sa nature pionnière et compétitive. L’indice de récupération (RI) développé suggère que le potentiel de récupération des récifs du canal du Mozambique est supérieur (notamment pour Europa) à celui des récifs des Mascareignes, soumis de manière plus générale aux pressions anthropiques directes. Ces résultats sont cohérents avec les observations passées de la récupération des récifs étudiés suite à des perturbations diverses. L’ajout des taux de recrutement au calcul des RI pour La Réunion et Rodrigues modifie nettement le potentiel de récupération des sites de ces îles : les sites ayant les taux de recrutement les plus forts sont également ceux dont le RI est le plus élevé. Ce projet apporte ainsi des informations essentielles sur les communautés récifales de l’océan Indien qui permettront d’améliorer les plans de gestion pour la conservation des récifs coralliens
Coral reefs support millions of people’s livelihood around the world. However, the effects of climate change and the increase in frequency and intensity of disturbances are leading to their accelerated degradation and to the decline of scleractinian coral communities. Current concerns relate to the resilience of these vulnerable ecosystems. In this context, it is essential to improve our understanding of the mechanisms underlying maintenance of coral communities, which may also improve conservation and management efforts that are urgently needed for these ecosystems. This PhD work aims to analyze demographic processes, including recruitment, and the structure of coral assemblages at several scales in different island environments of the southwestern Indian Ocean region. These descriptors were addressed through ecological succession on reefs and underwater lava flows of Reunion Island, and through the assessment of the reef recovery potential of five island systems in the area. Results show that coral recruitment in the Mascarene Islands (Reunion and Rodrigues) is low and highly variable at all spatial scales, from a few centimeters to several hundreds of kilometers. This spatial variability is also observed between sites in terms of benthic cover, density, size structure, mortality and recovery potential of coral communities. However, this spatial variability is not clearly linked to the protection levels of the sites, nor to the theoretical patterns of ecological succession (studied in Reunion Island). A succession pattern is yet highlighted through the increase in coral size and species richness over time until interspecific interactions (e.g. competition for space) lead to their decline. In addition, a strong dominance of the Pocillopora genus is recorded at all lava flow sites, confirming its pioneering and competitive nature. The recovery index (RI) that we developed suggests that the recovery potential of the reefs of the Mozambique Channel is higher (especially for Europa) than that of the reefs of the Mascarene Islands, which are more subject to direct anthropogenic pressures. These results are consistent with past observations of recovery trajectories of the studied reefs following various disturbances. The addition of recruitment rates to the calculation of RI for Reunion and Rodrigues islands clearly modifies the recovery potential of these islands sites: the sites with the highest recruitment rates are also those with the highest RI. This project thus provides essential information on Indian Ocean reef communities that may improve management strategies for coral reef conservation

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Brugneaux, Sophie. « Régulation des communautés algales par les macro-herbivores dans les communautés récifales des Antilles françaises : (Guadeloupe, Martinique, Saint-Barthélémy) ». Thesis, Antilles-Guyane, 2012. http://www.theses.fr/2012AGUY0522/document.

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Résumé :

Une étude des facteurs influençant la composition et la répartition spatiale des abondances algales dans les communautés récifales des Antilles françaises et plus spécifiquement de Guadeloupe a été réalisée. Le rôle joué par les oursins diadème est plus particulièrement étudié. Les principaux compartiments des communautés récifales et les facteurs d'influence susceptibles de jouer un rôle dans la régulation du compartiment algal ont été dimensionnés sur 22 stations des Antilles françaises. Pour cela plusieurs indicateurs ont été testés. Après une description de chaque compartiment biotique (algues, herbivores, prédateurs), une recherche des facteurs influençant les caractéristiques du compartiment algal a été menée à trois échelles spatiales, à l'aide d'analyses statistiques non paramétriques, notamment des analyses canoniques des redondances et des correspondances. Puis, une recherche des facteurs influençant la répartition des oursins diadème a été également menée. Si les deux guildes d'herbivores étudiées (poissons et oursins diadème) ont un impact significatif sur l'abondance de gazon algal, seuls les poissons herbivores ont la capacité d'exercer cette influence à l'échelle des récifs de Guadeloupe et cette influence ne s'étend pas aux autres catégories algales. Notamment les phéophycées. A l'échelle de l'ensemble des îles étudiées, les analyses effectuées n'ont pas permis de mettre en évidence l'influence des herbivores sur la régulation des abondances algales. Les oursins diadèmes sont en faible densité dans les iles antillaises étudiées. Plusieurs facteurs susceptibles de participer à leur répartition en taille et en abondance sont identifiés
A study of factors influencing the composition and spatial distribution of algal abundance in the French Caribbean reef communities and more specifically in Guadeloupe was conducted. The role of diadema sea urchins was particularly studied. For that, 22 stations in the French Antilles were selected and several indicators tested. After a description of each biotic compartment (algae, herbivore, predators), a search for factors influencing the characteristics of the algal compartment was conducted at three spatial scale, using non-parametric statistical analyses, including canonical correspondence analyses (cca) and redundancy analyses (rda). Then a search for the factors influencing the distribution of diadema sea urchins was also conducted. If the two guilds of herbivores (diadema sea urchin and fish) have a significant impact on the abundance of algal turf, only herbivorous fish was found to have an influence in the reefs of Guadeloupe and that influence was not observed on other algal groups, including phaeophyceae. At the scale of all the islands, the analyses did not enable to show the influence of herbivores in the regulation of algal abundance. The density of sea urchins was found to be low in the studied sites. Several factors likely to influence their distribution in size and their abundance were identified

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Pupier, Chloé A. « Ecologie nutritionnelle des octocoralliaires de Mer Rouge ». Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2020. http://www.theses.fr/2020SORUS036.

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Résumé :

Les octocoralliaires vivant en symbiose avec des dinoflagellés photosynthétiques représentent l’un des principaux groupes benthiques des récifs coralliens tropicaux. Ils sont notamment abondants au sein des écosystèmes perturbés où les changements environnementaux entraînent le déclin des coraux scléractiniaires. Bien que la nutrition joue un rôle fondamental dans la régulation de l’abondance d’une population, l’acquisition de nutriments par les octocoralliaires reste à ce jour méconnue. Les objectifs de cette thèse étaient de caractériser la nutrition autotrophe et hétérotrophe des espèces d’octocoralliaires de mer Rouge, depuis la surface jusqu’à la zone mésophotique supérieure. Les résultats démontrent que par rapport aux scléractiniaires, la fixation de carbone autotrophe chez les octocoralliaires est plus faible en surface, mais équivalente en profondeur. De plus, l’assimilation de composés azotés dissous est bien inférieure chez les octocoralliaires, en comparaison avec les scléractiniaires. Ces résultats suggèrent que les octocoralliaires dépendent largement de sources alimentaires hétérotrophes pour satisfaire leurs besoins nutritionnels. Une telle mixotrophie leur confère une grande plasticité trophique, ce qui pourrait contribuer à une plus grande résistance aux changements environnementaux en cours
Octocorals living in symbiosis with photosynthetic dinoflagellates are one of the major benthic groups of tropical coral reefs. They are notably abundant within disturbed ecosystems where environmental changes have led to the decline of reef-building corals. Although nutrition plays a fundamental role in regulating the abundance of a population, the acquisition of nutrients by octocorals has received little attention to date. The aims of this thesis were to characterize the acquisition and assimilation of autotrophic and heterotrophic nutrients by octocoral species from the Red Sea, from the shallow down to the upper mesophotic zone. The results show that the autotrophic carbon fixation in octocorals is lower at shallow depth compared to scleractinians, but equivalent at mesophotic depths. In addition, the assimilation of dissolved nitrogen compounds is lower in octocorals than in scleractinian corals. These results suggest that octocorals strongly depend on heterotrophic food sources to meet their nutritional requirements. Such mixotrophy provides octocorals with a wide trophic plasticity, which may contribute to their higher resistance to cope with already on-going environmental changes

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Bender, Gomes Mariana. « La structuration des communautés de poissons de récif à différentes échelles : de la taxonomie aux fonctions ». Thesis, Montpellier 2, 2014. http://www.theses.fr/2014MON20073/document.

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Résumé :

Comprendre les mécanismes d'assemblages des communautés est l'une des principales questions en écologie et biogéographie. Elle est également essentielle pour prédire les conséquences des changements globaux sur la distribution future de la biodiversité. Les communautés écologiques sont la résultante de facteurs interagissant à plusieurs échelles spatiales et temporelles. En outre, ces processus peuvent affecter différemment les composantes taxonomique, fonctionnelle et phylogénétique de la biodiversité. Nous étudions ici les processus écologiques qui structurent les communautés de poissons de récif, l'un des assemblages de vertébrés les plus diversifié sur Terre. Les facettes taxonomique et fonctionnelle de ces assemblages ont été étudiées au travers de plusieurs échelles spatiales. Nos objectifs sont (i) d'identifier les facteurs structurant les assemblages de poissons de récif à différentes échelles (du régional au local), (ii) d'évaluer dans quelles mesures les processus structurant les groupes taxonomiques et fonctionnels sont consistants entre eux et (iii) de comprendre la distribution de la rareté fonctionnelle dans les assemblages de poissons de récif. Deux bases de données ont été utilisées : (1) une base de données sur les caractéristiques fonctionnelles et les distributions globales de plus de 6000 espèces de poissons dans six régions biogéographiques ; (2) un ensemble de données comprenant les occurrences de 1 474 espèces de poissons sur 9 681 échantillons obtenus le long de transects (comptages visuels en scaphandre autonome) de 40m² à travers 252 sites dans plusieurs régions biogéographiques. Dans l'océan Atlantique, la structure taxonomique et fonctionnelle des communautés de poissons a une signature biogéographique, avec une différence marquée entre les espèces des récifs biogènes riches (dans les Caraïbes et composée des petites espèces) et les régions périphériques dominées par des espèces plus grandes. L'environnement joue également un rôle important dans la structuration des assemblages dans d'autres domaines biogéographiques. Alors que la composition taxonomique des communautés est principalement liée à l'isolement des récifs, la structure fonctionnelle est influencée par la disponibilité de l'habitat à l'échelle locale. Encore une fois, il y a une plus grande contribution des petites espèces dans les sites les plus riches alors que les grandes espèces dominent en périphérie, suite à la plus forte capacité de colonisation des grandes espèces. Les assemblages présentent des structures fonctionnels emboîtées. Plus précisément les sites pauvres en diversité fonctionnelle, ici mesurée en nombre d'entités fonctionnelles différentes, sont des sous-ensembles des sites riches. Cette structure résulte de l'interaction entre les capacités de dispersion/colonisation des espèces et/ou des besoins en ressources, ainsi que des gradients d'isolement et de surface. Malgré la présence de groupes fonctionnels essentiels et de redondance dans les assemblages de poissons, la majorité des espèces dans les communautés sont rares. De plus, les espèces rares occupent une large proportion de la gamme de traits fonctionnels et effectuent souvent des fonctions uniques. Selon les scénarios simulant la perte d'espèces rares (de 8 à plus de 200 espèces rares / moyenne : 78,2 ± 62), il y aurait une perte élevée - 80 % dans un seul site - de la diversité fonctionnelle. Nos résultats révèlent que les processus au sein d'un domaine biogéographique sont responsables d'une structuration taxonomique et fonctionnelle. De plus, le rôle essentiel de la capacité de colonisation de l'espèce met en évidence l'importance de la connectivité pour le maintien de la structure fonctionnelle des communautés de poissons de récif. Enfin, la contribution des espèces rares à la diversité fonctionnelle montre que ces taxons doivent être protégés afin de maintenir l'ensemble des fonctions et services des écosystèmes
Understanding the mechanisms of community assembly is one of the main questions in ecology and biogeography, and is essential for predicting the implications of future biodiversity loss. It is known that an array of processes operating at different spatial and temporal scales interact to produce ecological communities. These processes may affect differently the multiple components of communities: the taxonomic, functional and phylogenetic components. Here we investigate the patterns and processes structuring one of the most diverse vertebrate assemblages on Earth: reef fishes. Reef fish assemblages were assessed across multiple spatial scales, under a taxonomic and functional perspective. Our main objectives included: (i) the identification of determinants of structure in reef fish assemblages across scales (regional to local); (ii) assessing to which extent the processes behind assemblage structures are consistent for taxonomic and functional groups; (iii) understanding the patterns of functional rarity in reef fish assemblages at a global scale. Two databases were utilized: (1) an extensive database on the functional traits and the global distributions of over 6,000 reef fish species across six marine biogeographic regions; (2) a dataset comprising the occurrences of 1,474 fish species over 9,681 underwater visual transects of 40m2 across 252 sites, also throughout the major biogeographic regions. Within the Atlantic Ocean, the taxonomic and functional structure of reef fish assemblages exhibit a biogeographic fingerprint, with a marked discrimination between species rich biogenic reefs – primarily in the Caribbean, where communities were dominated by small invertebrate feeders – and poorer peripheral regions dominated by larger species with more diverse diets. At the regional scale, both historical events and environmental characteristics (coral reefs vs. periphery) have played a role in structuring both components of assemblages. The role of environment features also holds for the structure of assemblages in other biogeographic realms (i.e. Indo-Pacific and Tropical Eastern Pacific). While the taxonomic composition of assemblages is mainly related to reef isolation, the functional structure is influenced by local habitat availability. Again, there is a greater contribution of small-bodied species in the most species-rich locations; and large-bodied species prevailing in peripheral assemblages, a pattern related to species' colonization capacity. Reef fish assemblages across most regions depicted significantly functional nested structures, attributed to functional redundancy – different species constitute a number of key functional entities. The nested structure results from the interaction between species' dispersal/colonization capabilities and/or resource requirements, with isolation and area gradients. Despite the existence of key functional groups and redundancy, the majority of species are rare (low abundance or occupancy). Also, rare species fulfil much of the range of functional traits within reef fish communities and often perform unique roles. Under scenarios of rare species loss (from 8 to over 200 rare species/ mean: 78.2±62) there would be high functional diversity erosion in the majority of reef fish communities, this level reaching up to 80% of functional diversity in one location. However the extent to which these functional groups actually contribute to ecosystem functioning is unknown. Our results reveal that within-realm processes, such as evolutionary histories, have shaped the taxonomic and functional structure of assemblages in each realm. Moreover, the key role of species' colonization capacity highlights the importance of connectivity to the maintenance of the functional structure across reef fish communities. Finally, the contribution of rare species to functional diversity indicates that protecting these taxa is essential to maintain ecosystem functioning and services in reef fish communities

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Ampou, Eghbert Elvan. « Caractérisation de la résilience des communautés benthiques récifales par analyse d'images à très haute résolution multi-sources : le cas du parc national de Bunaken, Indonésie ». Thesis, Toulouse 3, 2016. http://www.theses.fr/2016TOU30305/document.

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Résumé :

Le projet INDESO (Développement de l'océanographie spatiale en Indonésie) en collaboration entre le gouvernement indonésien (Ministère des affaires maritimes et des pêches - MMAF) et la société française CLS (Collecte Localisation Satellite) promeut l'utilisation des technologies spatiales pour la surveillance des côtes et des mers indonésiennes. Cette thèse fait partie du volet sur la surveillance des récifs coralliens, mené par l'IRD (Institut de Recherche pour le Développement). L'objectif principal était de déterminer si les habitats des récifs coralliens dans l'île de Bunaken dans le nord de Sulawesi sont résilients, en utilisant i) des cartes d'habitat nouvellement conçues, ii) des données in situ et une série chronologique de 15 ans unique d'images satellites de différents capteurs très haute résolution (THR), iii) des données auxiliaires qui pourraient expliquer les changements détectés. Les résultats comprennent des cartes très détaillées de l'habitat des récifs de Bunaken (194 polygones cartographiés et un recensement de 175 habitats). L'influence de la chute du niveau de la mer sur la mortalité des coraux pendant l'événement El Niño de 2015-2016 est présentée en détail, et l'importance de ce processus est également discutée à partir de l'interprétation d'une série chronologique unique de 15 ans d'images THR. La série temporelle met en évidence des trajectoires très différentes des habitats coralliens. Nous avons conclu que le récif de Bunaken démontre une capacité de résilience et sans déphasage, mais qu'un diagnostic définitif de sa résilience reste difficile à déterminer par imagerie. Des trajectoires de l'habitat ne peuvent pas être totalement interprétées sans changer certains paradigmes de surveillance, et sans utiliser une combinaison d'observations de télédétection et de données in situ
The INDESO (Infrastructure Development of Space Oceanography) project, in collaboration with the Indonesian Government (Ministry of Marine Affairs and Fisheries - MMAF) and the French company CLS (Collecte Localisation Satellites), promotes the use of space technologies for monitoring coastlines and Indonesian seas. This thesis is part of coral reef monitoring component, led by the IRD (Institute de Recherche pour le Développement). The main objective was to determine wether coral reef habitats on Bunaken Island in Northern Sulawesi are resilient, using (i) newly desgined habitat maps, (ii) in situ data, and a unique 15-year time series of satellite images of different very high resolution (VHR) sensors, and (iii) ancillary data that could explain the changes detected. The results include highly detailed maps of the Bunaken reefs habitat (194 polygons mapped and a census of 175 habitats). The influence of sea level fall on coral mortality during the El-Nino event of 2015 - 2016 is presented in detail, and the importance of this process is also discussed from the interpretation of a unique time series of 15 years of VHR images. The temporal series reveals very different trajectories of the coral habitats. We conclude that Bunaken reefs demonstrate an ability to resileince and without phase shift, but that a definitive diagnosis of their resilience remains difficult to determine by imagery. Habitat trajectories can not be fully interpreted without changing some monitoring paradigms and without using a combination of remote sensing and in situ data

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Crochelet, Estelle. « Modélisation de la connectivité larvaire et implications en terme de gestion de l'environnement ». Thesis, La Réunion, 2015. http://www.theses.fr/2015LARE0003/document.

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Résumé :

Intégrer les connaissances sur la connectivité écologique dans la gestion des écosystèmes marins est essentiel, surtout dans un contexte d'appauvrissement des ressources marines et de dégradation des habitats côtiers à l'échelle mondiale. Des outils environnementaux, tels que les Aires Marines Protégées ont été mises en œuvre pour protéger la biodiversité, restaurer les écosystèmes endommagés, soutenir les pêcheries et reconstituer les stocks surexploités. Leur efficacité dépend en partie du maintien de la connectivité entre les populations marines, assurée à travers divers processus écologiques dont la dispersion larvaire. Dans le cadre de ce travail de thèse, un modèle biophysique intégrant des données de courants, issues de mesures d'altimétrie par satellite, a été utilisé pour évaluer la connectivité entre les récifs de l'océan Indien d'une part, et à travers le réseau d'AMP de Méditerranée d'autre part. Différentes méthodes d'analyse ont été utilisées, telles que la théorie des graphes et le clustering. Dans l'océan Indien occidental, l'analyse des connectivités marines montre que le nombre de connexions entre les récifs augmente avec la durée de vie larvaire des poissons. Elle met également en évidence une faible connectivité à l'échelle de la région, mais une forte inter-connectivité au sein de plusieurs sous-régions (Canal du Mozambique, Mascareignes). En Méditerranée, la connectance est globalement faible à l'échelle régionale, bien que plus importante dans le bassin occidental que le bassin oriental. L'analyse des connectivités marines montre également un taux de connectivité élevé à l'échelle d'un même pays. Selon le cas d'étude, une liste de récifs ou de sites prioritaires dans la mise en œuvre des AMP a été proposée. Enfin, les implications de ces résultats en termes de politiques transfrontalières et de coopération régionale sont discutées
Integrating ecological connectivity into marine ecosystem management and planning is important, especially in a global context of severe fish stocks depletion and growing habitat degradation. Environmental tools such as Marine Protected Areas have been proposed to protect biodiversity, restore damaged ecosystems, sustain fisheries, and rebuild overexploited stocks. The effectiveness of marine protected areas depends in part on the maintenance of connectivity between marine populations, linked by ecological processes such as larval dispersal. In this thesis, we applied a biophysical model driven by ocean currents derived from satellite altimetry to evaluate connectivity between Western Indian Ocean reefs and across the current MPA system in the Mediterranean Sea. We applied different methods of analysis such as graph-theoretic and clustering. In the Western Indian Ocean, marine connectivity analyses show that the number of connections between reefs increases with fish pelagic larval duration. It also highlights a low connectivity across the region and a high interconnectivity within several regions (Mozambique Channel, Mascarene archipelago). In the Mediterranean Sea, connectance is globally low at the regional scale. This connectance is more important in Western than Eastern Mediterranean. Moreover, the marine connectivity analyses revealed high domestic connectivity rates. Depending on the study area, priority reefs or sites for MPA implementation are proposed. Finally, implications for transboundary marine policies and regional cooperation are discussed

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Thèses sur le sujet « Écologie des récifs coralliens – Mayotte »

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