Letteratura scientifica selezionata sul tema "Recrutement corallien"

Les transitions (développementales, écologiques, etc.) au cours du cycle de vie des organismes sont essentielles à la survie de nombreuses espèces animales. Cependant, les mécanismes contrôlant ces événements sont encore largement méconnus. Les poissons des récifs coralliens vivent plusieurs transitions majeures au cours de leur vie. En effet, les adultes se reproduisent à proximité du récif, émettant des œufs qui se dispersent et éclosent dans l’océan où les larves vont se développer. Les larves retournent ensuite vers les récifs où elles s’installent et persistent, cette étape constituant le recrutement larvaire. Cette transition écologique (du grand bleu au récif) qui a lieu au cours du recrutement larvaire est accompagnée d’une transition développementale permettant à la larve de devenir un juvénile. Cette transition essentielle, considérée comme une métamorphose, est contrôlée par les hormones thyroïdiennes (TH : T4, T3) et leurs récepteurs nucléaires (TRαa, TRαb et TRβ). Ainsi, une augmentation des taux de TH et de l’expression des TR chez les larves entraîne le déclenchement de leur métamorphose leur permettant ainsi de s’installer dans les récifs à l’état de juvénile. Nous avons observé ces évènements chez différentes espèces de poissons coralliens, laissant à penser qu’ils pourraient intervenir chez toutes. Du fait de ce contrôle hormonal, la transition de la larve en juvénile peut être affectée par des perturbateurs endocriniens dans l’environnement ainsi que par d’autres polluants. Nous avons notamment montré qu’un pesticide, le chlorpyrifos, perturbe la métamorphose du poisson chirurgien et du poisson clown, diminuant ainsi la qualité des juvéniles sortant de cette transition. La métamorphose et le recrutement larvaire étant essentiels au maintien des populations de poissons et, par voie de conséquence, à la résilience des récifs coralliens, il est important de mieux comprendre aux niveaux moléculaire, développemental et comportemental, comment le changement global et la pollution peuvent menacer les écosystèmes récifaux.

On coral reefs, the cumulative impact of human-driven stressors has resulted in a replacement of the dominant benthic members where phase-shifts from coral to macroalgal dominance prevail. The persistence of macroalgae is favored by an intense competition against corals, limiting the recovery of coral communities. Upon contact, macroalgae can vector allelochemicals and microbes causing necrosis and coral mortality, yet their diffusion and impacts beyond the space that algae physically occupy remain unclear. This thesis aimed to address two major questions: how macroalgae modify chemical and microbial waterscapes, and how they impact coral holobiont health and recruitment. By manipulating the presence/absence of macroalgae, this thesis revealed a fine-scale spatial structuring of microbes and metabolites according to macroalgal abundance and boundary layers (i.e., benthic and momentum). Algal-associated waters were enriched with opportunistic bacteria, potentially pathogenic, and toxic molecules (i.e., diterpenes). This research demonstrated that exposure to macroalgae alter the microbiome of coral larvae (Pocillopora acuta) and negatively impact larval and recruit survival through interacting parental and environmental effects. The relative influence of contact vs. water-mediated (i.e., 2 cm) effects on coral microbiome and metabolome was specifically tested using the allelopathic alga Dictyota bartayresiana. Each type of interaction distinctly disturbed the coral microbiome and metabolome, suggesting an adjustment in lipid metabolim to meet the energetic cost of competition and the production of defense metabolites. By combining metabarcoding and non-targeted metabolomics, this thesis has described the identity and distribution of microbes and metabolites associated with coral-algae competition, providing a better understanding of the consequences of phase shifts on the resilience of coral reefs
L'accumulation des pertubations environnementales a profondément altéré les communautés benthiques des récifs coralliens, où les macroalgues remplacent souvent les coraux. Ces changements de phase sont favorisés par une compétition intense des algues, limitant la récupération des communautés coralliennes. Si, lors de contacts directs, les molécules allopathiques et les microbes des algues peuvent provoquer la mortalité des coraux, leurs diffusions et leurs impacts au-delà de l'espace physique occupé par les algues demeurent encore largement méconnus. Cette thèse a eu pour objectif de répondre à deux questions majeures : comment les macroalgues modifient les paysages chimiques et microbiens et en quoi ces modifications altèrent la santé de l'holobionte corallien et son recrutement ? En manipulant la présence/absence de macroalgues, cette thèse a permis de mettre en évidence une structuration spatiale à fine échelle des microbes et métabolites selon l'abondance de macroalgues et les couches de diffusion (i.e., couches benthique et momentum). Les eaux autour des algues étaient enrichies en bactéries opportunistes, potentiellement pathogènes, et molécules toxiques (i.e., diterpènes). Ces recherches ont ensuite montré que l'exposition aux macroalgues pouvait altérer le microbiome des larves coralliennes (Pocillopora acuta) et impacter négativement la survie des larves et recrues, au travers d'effets parentaux et environnementaux. L'influence relative des effets par contact vs. médiés par l'eau (i.e., 2 cm) sur l'holobiont corallien a été testée en utilisant l'algue allélopathique Dictyota bartayresiana. Chaque type d'interaction a perturbé distinctement le microbiome et métabolome corallien suggérant un ajustement du métabolisme lipidique pour répondre au coût énergétique de la compétition et à la production de métabolites de défense. En combinant métabarcoding et métabolomique non ciblée, ce travail de thèse a permis de décrire l'identité et la distribution des microbes et métabolites associés à la compétition corail-algues afin de mieux comprendre la conséquence des changements de phase sur la résilience des récifs coralliens

Cette étude a pour but de comparer la reproduction et le recrutement des coraux entre les récifs subtropicaux d'Afrique du Sud et les récifs tropicaux de la Réunion représentant des milieux contrastés. D'autres part, afin de simuler le réchauffement climatique, l'effet de l'augmentation de la température de l'eau en aquarium a été testé sur le développement des larves et les juvéniles de coraux. Les deux espèces étudiées, Acropora austera et Platygyra daedalea ont un mode de reproduction (hermaphrodite ‘pondeur’), un développement des gamètes (5-6 mois) et une période de reproduction (d'Octobre à Février) similaires en Afrique du Sud et à la Réunion. La fécondité de ces coraux est néanmoins supérieure en Afrique du Sud par rapport à la Réunion. Les deux espèces produisent 43-100% plus d'ovocytes en Afrique du Sud qu'à la Réunion. Le taux de recrutement des coraux est aussi supérieur sur les récifs subtropicaux d'Afrique du Sud (548 recrues m2 an-1) comparé à ceux de la Réunion (305 recrues m2 an-1). Le recrutement est dominé par les Pocilloporidae dans les deux régions, suivis par les Acroporidae en Afrique du Sud et les Poritidae à la Réunion. En Afrique du Sud, l'augmentation de la température de l'eau de 2°C a une influence négative sur le développement larvaire du sensible A. austera alors que P. daedalea est plus vigoureux et supporte des températures de 4°C supérieures à la normale (30°C). À la Réunion, le faible taux de fécondité et de recrutement semble être un indicateur de perturbation des récifs. Au contraire en Afrique du Sud, l'effort de reproduction des coraux et l'important approvisionnement en larves, associés à la faible anthropisation des récifs, pourraient favoriser l'adaptation des coraux aux changements climatiques dans une certaine limite
Coral reproduction and recruitment in Scleractinia were compared between the subtropical reefs of South Africa and the tropical reefs of Reunion to assess variations between contrasting environments. In addition, coral larvae and juvenile polyps were exposed to elevated temperature in aquarium to simulate global warming. The two targeted species, Acropora austera and Platygyra daedalea, exhibited the same reproductive mode (hermaphroditic broadcast spawner), gamete development (5-6 months) and breeding seasonality (October to February) in South Africa and Reunion. Coral fecundity was nevertheless higher in South Africa than in Reunion. A. austera and P. certaine limite.AbstractCoral reproduction and recruitment in Scleractinia were compared between the subtropical reefs of South Africa and the tropical reefs of Reunion to assess variations between contrasting environments. In addition, coral larvae and juvenile polyps were exposed to elevated temperature in aquarium to simulate global warming. The two targeted species, Acropora austera and Platygyra daedalea, exhibited the same reproductive mode (hermaphroditic broadcast spawner), gamete development (5-6 months) and breeding seasonality (October to February) in South Africa and Reunion. Coral fecundity was nevertheless higher in South Africa than in Reunion. A. austera and P. daedalea produced respectively 43 and 100% more oocytes per polyp than their Reunion counterparts. The recruitment rate was also higher on the subtropical reefs of South Africa (548 recruits m2 year-1) compared to Reunion (305 recruits m2 year-1). Recruitment was dominated by Pocilloporidae at the two localities, followed by Acroporidae in South Africa and Poritidae in Reunion. In South Africa, an increase in sea temperature of 2°C strongly affected the larval development of the sensitive A. austera, while the more robust P. daedalea sustained temperatures up to 4°C (i.e. 30°C) above ambient. In Reunion, diminished fecundity and recruitment rate seemed to be an indicator of reef perturbation. In contrast in South Africa, the high reproductive effort and larval supply in corals associated with the low levels of disturbance on the reefs may favour coral adaptation, to some extent, under global change

Le potentiel évolutif des populations naturelles à répondre aux changements environnementaux détermine leur capacité à s'adapter et à survivre. Pour achever une évolution adaptative, la fitness doit être héritable, i.e. doit être transmise des parents à leurs descendants par des gènes. Pour pouvoir mesurer le potentiel évolutif d'une population en milieu naturel, il est primordial d'avoir au préalable des informations sur la fitness des individus qui la composent, mais aussi de connaître la fitness de leurs descendants. Les mesures de fitness sont extrêmement rares, en particulier pour les espèces marines, où les relations entre les générations sont rarement connues. Dans cette thèse, je présente le premier pedigree construit pour une population de poissons marins sur la base du suivi génétique mené depuis plus de 10 ans sur les poissons-clowns orange de l'île de Kimbe (Papouasie-Nouvelle Guinée). Le pédigrée comprend 2927 individus et révèle une philopatrie natale sur 5 générations. L'approche en génétique quantitative révèle que la fitness locale a une très faible valeur d'héritabilité (<1%). La variation génétique additive et les effets maternels sont également très faibles (<1%). En revanche, l'habitat est le principal facteur qui explique les différences de fitness locale observées entre les individus (jusqu'à 96,5%). Ensemble, ces résultats suggèrent que, bien que l'environnement impose une forte pression de sélection sur la fitness locale, la population de poissons-clowns orange a un très faible potentiel d'évolution face aux changements environnementaux
The evolutionary potential of wild populations to respond to environmental change will determine their capacity to adapt and survive. However, in order to achieve evolutionary change, variation in the contribution of an individual to the next generation — its fitness — must have a genetic basis and be heritable. The study of the evolutionary potential of populations requires longitudinal and relatedness data with different environments to partition the contribution of genes, maternal effects and environment on fitness. Estimates of genetic heritability of fitness traits are extremely rare, especially for marine species, where inter-generational relationships are rarely known. Here, we present the first multi-generational pedigree for a marine fish population by repeatedly genotyping all individuals in a population of the orange clownfish (Amphiprion percula) at Kimbe Island (Papua New Guinea) over a 10-year period. Based on 2927 individuals, our pedigree analysis revealed that longitudinal philopatry was recurrent over five generations. We show that local reproductive success has a very low (<1%) but significant heritability. We also show that additive genetic variation and maternal effects on local fitness are both extremely low (<1%). Habitat is the major driver that explain differences in the contribution of individuals to the next generation in the local population (until 96.5%). Together these results suggest that while the environment imposes strong selection pressures on the local fitness, the low heritability indicates the orange clownfish population has little evolutionary potential to adapt to local environmental changes

Les algues corallines encroûtantes (CCA) sont communément associées à des récifs sains et jouent un rôle important dans les systèmes benthiques en guidant la colonisation de nombreux organismes, comme les coraux. Cependant, la capacité des CCA à induire l’implantation des coraux ne fonctionne pas pour toutes les espèces de CCA. Les larves de coraux sélectionnent certaines espèces d’algues, ce qui pose la question des mécanismes sous-jacents. Malgré l’énorme variété d’espèces de CCA dans les récifs, on en sait peu sur leur diversité chimique et microbienne et sur le rôle écologique de ces deux composants pour le recrutement des coraux. Le chapitre 2 étudie la composition microbienne et chimique de 6 espèces de CCA sur les récifs coralliens de Moorea, et comment ces deux compartiments sont liés au succès d’implantation des larves d’Acropora cytherea. Les résultats ont révélé que le taux d’implantation était le plus élevé sur l’espèce cryptique Titanoderma prototypum. Alors que toutes les espèces de CCA avaient des empreintes métaboliques distinctes et contenaient une grande diversité métabolomique, la diversité et la richesse métabolomiques de T. prototypum étaient plus élevées que celles des autres espèces. T. prototypum hébergeait également une diversité bactérienne plus élevée, et contenait une plus grande abondance de bactéries susceptibles de produire des composés antibactériens. Ces bactéries pourraient inhiber les agents pathogènes des coraux, ce qui pourrait à son tour améliorer la survie des larves. Ainsi, le recrutement corallien est un processus complexe de communications biochimiques entre les CCA, leurs communautés de surface microbiennes associées et les larves de coraux. Malgré la large acceptation que certaines espèces de CCA influencent positivement le recrutement corallien, il n’y a pas de données expérimentales sur les effets des espèces de CCA sur la survie et la croissance post-implantation tardive des coraux. Le chapitre 3 teste l’impact de 4 espèces de CCA, de deux types d’habitats (exposés et subcryptiques), sur la survie et la croissance des recrues de Pocillopora. Les CCA ont eu un effet contrasté sur la survie des recrues coralliennes suivant l’habitat et de la taille des recrues. Dans les habitats subcryptiques, les CCA réduisaient la survie et/ou la croissance des recrues coralliennes via la compétition directe, tandis que, dans les habitats exposés, elles amélioraient le recrutement des coraux en atténuant la concurrence avec le gazon algal. Cette étude a démontré que toutes les espèces de CCA ne sont pas bénéfiques à la survie et à la croissance des recrues coralliennes et qu’il existe une variabilité considérable dans l’issue et le processus de compétition entre les CCA et les coraux. Chapitres 4 et 5 déterminent si deux facteurs de stress environnementaux, respectivement l’acidification des océans (AO) et l’hypoxie, affectent l’association corail-CCA en perturbant le comportement et l’implantation des larves des deux espèces de coraux (A. cythera et A. pulchra), ainsi que leur recrutement, sur une espèce de CCA appropriée. Les larves des deux espèces évitaient l’exploration et l’implantation dans des environnements à faible pH ou à oxygène réduit. Ces résultats indiquent que les zones à faible teneur en oxygène et pH peuvent influencer négativement le succès d’implantation des larves de coraux et que l’oxygène et le pH peuvent être des signaux chimiques pour l’orientation et l’implantation des larves de coraux. Cette thèse aide à mieux comprendre le rôle des CCA, des micro-organismes et des composés chimiques dans la dynamique à petite échelle du recrutement des coraux maintenant et dans les conditions océaniques futures. Les résultats soulignent que les interactions CCA-corail sont des processus complexes qui sont probablement médiés par des composés chimiques et microbiens et que ces interactions peuvent être affectées par des environnements changeants
Crustose coralline algae (CCA) are commonly associated with healthy reefs and play an important role in benthic systems by guiding settlement of many habitat forming or ecologically important organisms, including corals. However, the ability of CCA to induce coral settlement is not ubiquitous among CCA species. Corals exhibit settlement preferences for certain CCA species. These preferences demonstrate the capacity of coral larvae to discriminate among CCA species and raise the question of the mechanisms involved. Despite the enormous variety of CCA species on coral reefs, little is known about the diversity of their associated chemicals and microbes and the ecological role of these compartments, notably for coral recruitment. Chapter 2 of this thesis investigated the microbial and chemical composition of six CCA species, which occupy different ecological niches on the coral reefs of Moorea (French Polynesia), and how these two compartments (i.e., microbial and chemical) relate to successful settlement success of Acropora cytherea larvae. Results showed settlement was highest on the cryptic CCA species Titanoderma prototypum and that practically no larvae settled on exposed CCA species. While all CCA species had distinct metabolic fingerprints and contained high metabolic diversity, the metabolomic diversity and richness of T. prototypum were significantly higher than those of the other CCA species. T. prototypum also hosted a significantly higher bacterial diversity than the other CCA species, and contained a higher abundance of bacteria that potentially produce antibacterial compounds. The presence of these bacteria could inhibit coral pathogens, which in turn could enhance the survival of coral settlers. Thus, coral settlement is a complex process of biochemical communications between CCA, their associated microbial surface communities and coral larvae. Despite widespread acceptance that CCA positively influence coral recruitment success, there are no experimental data on the effects of CCA species on late post-settlement survival and growth of corals. Chapter 3 tested the impact of four CCA species from two habitats (exposed and subcryptic) on the survival and growth of Pocillopora recruits. CCA had a contrasting effect on the survival of coral recruits depending on habitat and recruit size. In subcryptic habitats, CCA can reduce the survival and/or growth of coral recruits via direct competitive overgrowth, while, in exposed habitats, they can enhance coral recruitment by alleviating competition with turf algae. Importantly, this study demonstrated that not all CCA species are beneficial to the survival and growth of coral recruits and that there is considerable variability in both the outcome and process of competition between CCA and corals. Chapter 4 and 5 focused on investigating whether two environmental stressors, ocean acidification (OA) and hypoxia, respectively, impact the coral-CCA association by disrupting larval settlement behavior and recruitment of two coral species (A. cytherea and A. pulchra) on an otherwise preferred and beneficial CCA species (T. prototypum). Larvae of both coral species avoided bottom exploration and settlement in low pH environments. They avoided bottom exploration in reduced oxygen environments and settled on T. prototypum fragments only in oxygen rich environments, with settlement rates increasing exponentially with oxygen concentrations. These results indicate that low oxygen and low pH areas can negatively influence coral settlement success and that oxygen and pH act as chemical cues for coral larval orientation and settlement. This thesis aids to better understand the role of CCA, micro-organisms and chemicals in the fine-scale dynamics of coral recruitment now and under future ocean conditions. It highlights that CCA-coral interactions are complex processes that are likely mediated by chemicals and microbes and these interactions can be affected by changing environments

Dans le cadre du thème "Biodiversité et ressources marines" développé par le Laboratoire d'écologie marine de l'Université de La Réunion, une étude sur la colonisation du récif frangeant de la Saline par les post-larves de poissons a été réalisée en utilisant la technique du filet de crête. Le but de ce travail était, de comprendre les mécanismes qui régissent le retour des post-larves dans les populations parentales, de suivre l'installation des nouvelles recrues dans le milieu, puis enfin d'apporter des éléments sur la biologie de ces jeunes poissons en les plaçant dans des conditions d'élevage. Les résultats montrent que la colonisation des platiers a lieu essentiellement du mois d'août au mois de mars, avec deux pics d'abondance et de richesse spécifique au mois d'août-septembre et au mois de février. Un cycle annuel de colonisation apparaît et correspondrait à une période de reproduction plus intense de juin à décembre pour de nombreuses espèces. Les variations de la température de l'eau de mer semblent déclencher ce phénomène de colonisation et les nuits calmes de nouvelle lune seraient les plus favorables à l'arrivée des post-larves sur les récifs. Avec un total de 106 espèces échantillonnées, la colonisation des platiers ne concerne que 40 à 50 % des espèces coralliennes recensées sur l'île. Le flux moyen de post-larves est de 5,2 individus par jour et par mètre linéaire de crête récifale, ce qui correspond à une biomasse de 1,2 kg de post-larves par an, soit 100 à 400 fois moins que sur certains récifs du Pacifique. Les platiers de La Réunion seraient ainsi proches du modèle de "recrutement limitant" basé sur un faible apport larvaire, alors que les ressources et l'habitat seraient toujours en quantité suffisante. La taille standard des poissons au moment de la colonisation est extrêmement variable selon les familles ou les genres et va de 4,5 mm (Monodactylus argenteus) à 142 mm (Aulostomus chinensis), mais elle reste le plus souvent homogène au sein d'une même espèce, montrant ainsi que les poissons colonisent les platiers à un stade de développement bien précis. Les chances de survie de ces post-larves sont de 0,8 à 4,6 %. La prédation serait l'une des principales causes de la diminution rapide de ces poissons durant cette phase critique de colonisation. La densité de jeunes poissons qui recrutent et se répartissent ensuite sur toute la superficie du platier est de 0,04 à 0,22 ind.m-2. Ils sont surtout observés de novembre à mai, soit un décalage d'environ 3 mois par rapport à la période de colonisation. Un total de 50 espèces de poissons juvéniles a pu ainsi être répertorié, principalement dans la zone de platier interne où se développent les colonies coralliennes, mais également dans le chenal d'arrière récif pour certaines espèces. Ces juvéniles installés dans leur nouveau milieu ont, 30 jours après le recrutement, une chance de survie de 33 à 40 %. Certaines espèces comme Naso unicornis migreraient ensuite vers la pente externe après une phase de croissance de 4 à 5 mois sur le platier. L'élevage des post-larves a été réalisé pour 10 espèces parmi les plus abondantes. La quantité de nourriture à base de granulés, distribuée à ces nouvelles recrues peut représenter jusqu'à 20 % du poids du poisson par jour, notamment lorsque les individus sont de petite taille comme Scarus sordidus. Elle se stabilise ensuite pour l'ensemble des espèces étudiées autour de 3 à 4 % de la biomasse par jour. La plupart de ces poissons ont une croissance qui se rapporche du type puissance (paramètre puissance de 1,07 à 3,5) avec un Taux de Croissance Spécifique journalier de 0,9 % (Chromis viridis) à 3,8 % (Monodactylus argenteus) et des Indices de Conversions moyens de 1,1 (Monodactylus argenteus) à 6,1 (Chromis viridis). La survie de ces post-larves et juvéniles en captivité est de 60 à 92 % après 196 jours d'élevage, ce qui montre les capacités d'adaptation importantes des poissons coralliens à ce stade de développement. Le grossissement des post-larves est donc possible et ouvre de nouvelles perspectives dans de nombreux domaines comme la recherche, l'aquaculture, l'aquariologie ou la gestion des milieux naturels.

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

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

Comprendre la dynamique des populations marines est essentiel à une gestion efficaceet requiert des connaissances sur la dispersion et la connectivité entre populationsqui sont encore très lacunaires. Beaucoup d’organismes marins ont un cycle de viebipartite avec une phase larvaire pélagique qui représente souvent la seule possibilitéde dispersion. De nouvelles techniques de mesure de la dispersion larvaire, parmarquage ou modélisation, ont été développées durant ces quinze dernières années.Cependant, les résultats de ces deux types d’approches ont rarement été comparésau sein d’un même système marin, limitant l’utilisation des modèles de dispersiondans les modèles de métapopulation. Dans cette thèse, nous utilisons ces deux typesd’approches pour étudier la connectivité larvaire d’un poisson de récif corallien,Dascyllus aruanus, dans le lagon sud-ouest de Nouvelle-Calédonie. Notre modèle dedispersion montre que la rétention larvaire présente une variabilité temporelle élevéeà l’échelle lagonaire et à l’échelle d’un patch de récif, et atteint périodiquement desvaleurs élevées malgré des temps moyens de résidence courts. Le marquage artificieltransgénérationnel des otolithes montre des taux d’auto-recrutement relativementbas à l’échelle de la saison reproductive, suggérant une ouverture importante despopulations, et une variabilité temporelle considérable de l’auto-recrutement. Enfin,les grandes différences entre les résultats du modèle et ceux des marquages appuientle besoin de mieux comprendre les processus qui facilitent la rétention larvaire commeles comportements de homing et la circulation des courants à très petite échelle
Understanding marine populations dynamics is critical to their effective management,and requires information on patterns of dispersal and connectivity that are still poorlyknown. Many marine organisms have a bipartite life history with a pelagic larvalstage that often represents the only opportunity for dispersal. In the last decade,new empirical and simulation approaches to measuring larval dispersal have beendeveloped, but results from these two different approaches have rarely been comparedin the context of a single marine system, impeding the use of larval dispersal modelsin metapopulation models supporting decision making. In this doctoral research, weused both approaches to investigate larval connectivity for a coral reef fish, Dascyllusaruanus, in the South-West Lagoon of New Caledonia. Our biophysical dispersalmodel shows that larval retention exhibits considerable temporal variability at bothlagoon and patch reef scales and periodically reaches large values despite low averagewater residence time. Artificial transgenerational marking of embryonic otoliths inthe wild also showed relatively low self-recruitment rates indicating high populationopenness at the reproductive season scale, with considerable monthly variability ofself-recruitment. Large quantitative discrepancies between simulations and empiricalresults emphasize the need to better understand processes that facilitate local retention,such as homing behavior and very small scale circulation patterns

Comprendre la dynamique des populations marines est essentiel à une gestion efficaceet requiert des connaissances sur la dispersion et la connectivité entre populationsqui sont encore très lacunaires. Beaucoup d’organismes marins ont un cycle de viebipartite avec une phase larvaire pélagique qui représente souvent la seule possibilitéde dispersion. De nouvelles techniques de mesure de la dispersion larvaire, parmarquage ou modélisation, ont été développées durant ces quinze dernières années.Cependant, les résultats de ces deux types d’approches ont rarement été comparésau sein d’un même système marin, limitant l’utilisation des modèles de dispersiondans les modèles de métapopulation. Dans cette thèse, nous utilisons ces deux typesd’approches pour étudier la connectivité larvaire d’un poisson de récif corallien,Dascyllus aruanus, dans le lagon sud-ouest de Nouvelle-Calédonie. Notre modèle dedispersion montre que la rétention larvaire présente une variabilité temporelle élevéeà l’échelle lagonaire et à l’échelle d’un patch de récif, et atteint périodiquement desvaleurs élevées malgré des temps moyens de résidence courts. Le marquage artificieltransgénérationnel des otolithes montre des taux d’auto-recrutement relativementbas à l’échelle de la saison reproductive, suggérant une ouverture importante despopulations, et une variabilité temporelle considérable de l’auto-recrutement. Enfin,les grandes différences entre les résultats du modèle et ceux des marquages appuientle besoin de mieux comprendre les processus qui facilitent la rétention larvaire commeles comportements de homing et la circulation des courants à très petite échelle
Understanding marine populations dynamics is critical to their effective management,and requires information on patterns of dispersal and connectivity that are still poorlyknown. Many marine organisms have a bipartite life history with a pelagic larvalstage that often represents the only opportunity for dispersal. In the last decade,new empirical and simulation approaches to measuring larval dispersal have beendeveloped, but results from these two different approaches have rarely been comparedin the context of a single marine system, impeding the use of larval dispersal modelsin metapopulation models supporting decision making. In this doctoral research, weused both approaches to investigate larval connectivity for a coral reef fish, Dascyllusaruanus, in the South-West Lagoon of New Caledonia. Our biophysical dispersalmodel shows that larval retention exhibits considerable temporal variability at bothlagoon and patch reef scales and periodically reaches large values despite low averagewater residence time. Artificial transgenerational marking of embryonic otoliths inthe wild also showed relatively low self-recruitment rates indicating high populationopenness at the reproductive season scale, with considerable monthly variability ofself-recruitment. Large quantitative discrepancies between simulations and empiricalresults emphasize the need to better understand processes that facilitate local retention,such as homing behavior and very small scale circulation patterns