Sélection des indicateurs de résilience

Surveillance des récifs coralliens, atoll de Palmyra. Photo © Tim Calver

De nombreux facteurs contribuent à la résilience d'une communauté de coraux, tels que la présence de populations de poissons herbivores. Photo © David Obura

La résilience d'un récif est influencée par des facteurs écologiques (p. Ex. Espèces de coraux résistants, variabilité de la température) et des facteurs liés au stress anthropique. Dans le contexte des écosystèmes de récifs coralliens, ces facteurs, également appelés «indicateurs de résilience», déterminent si et comment les coraux résistent et récupèrent du stress. Les scientifiques et les gestionnaires des récifs ont collaboré pour identifier et hiérarchiser les indicateurs de résilience; ref Cet effort identifie les indicateurs pour lesquels il existe de fortes preuves d'un lien avec la capacité des coraux ou d'une communauté de coraux à résister aux impacts ou à se remettre de perturbations, ainsi que des indicateurs pouvant être mesurés ou évalués de manière fiable.

Indicateurs clés de résilience

Les scientifiques ont classé par ordre de priorité les indicateurs suivants et les facteurs de stress anthropiques comme les plus importants pour renforcer la résilience des écosystèmes de récifs coralliens. (classé de la plus haute à la plus faible importance perçue ref). Les six premiers (*) sont considérés comme essentiels et devront être inclus dans presque toutes les évaluations de résilience. Voir le tableau 1 pour une description et les méthodes potentielles d'évaluation de ces indicateurs et facteurs de stress.

Indicateurs clés de la résilience écologique:

Principaux facteurs de stress anthropiques:

Tableau 1. Une description des indicateurs de résilience recommandés, ainsi que des unités communes, et une liste des méthodes de terrain potentielles (de Maynard et al. 2017).
Indicateurs de résilienceDescription Méthodes possiblesUnités communes
Espèces de coraux résistantsProportion de la communauté de coraux générateurs de récifs constituée par des espèces qui ont démontré ou sont considérées comme relativement résistantes au blanchiment thermique des coraux (Marshall et Baird 2000; McClanahan et al. 2004).Nages chronométrées, quadrats, transects de ceinture, transects d'interception ponctuelle% de la communauté
La diversité des corauxUne mesure quantitative qui reflète le nombre d'espèces coralliennes différentes dans un jeu de données, tout en prenant en compte simultanément la manière dont les espèces sont distribuées. Les indices communs expriment la probabilité que deux espèces sélectionnées au hasard dans une communauté soient différentes.Indices: index de Shannon ou de SimpsonSans unité
Biomasse herbivorePoids par unité de surface de poisson herbivore
et invertébrés. peut inclure tous les principaux groupes fonctionnels des herbivores (grattoirs, brouteurs, excavatrices, navigateurs) ou les séparer.
Natation chronométrée, transects de ceinture, comptage ponctuelkg / 100m2, g / m2
Maladie des corauxProportion de la communauté corallienne touchée par les maladies. Vous pouvez choisir d'utiliser une «prévalence totale», qui combine toutes les maladies et tous les coraux, ou un sous-ensemble de maladies ou de coraux, pour évaluer les effets d'une maladie particulière ou d'un corail particulier.Transects de ceinture% (des colonies touchées; une 'prévalence totale'; c'est-à-dire toutes ou un sous-ensemble de maladies combinées)
RecrutementAbondance et densité de coraux récemment installés âgés de moins de 2.Quadrats# / m2
Variabilité de la températureVariabilité des températures pendant la saison chaude. Une variabilité plus élevée a été associée à la résistance au blanchiment.Détection à distance, disponible pour tous les récifs coralliens à la résolution 4-km à partir des archives de télédétection NOAASans unité
Diversité des herbivoresVoir la description de la «diversité corallienne»; idem pour les poissons herbivores et les invertébrés. Peut également être évalué par le nombre de groupes fonctionnels clés d’herbivores présents en abondance minimale (par exemple, les grattoirs, les brouteurs, les navigateurs et les excavateurs).Natation chronométrée, transects de ceinture, comptage ponctuelSans unité (indices de diversité), ou nombre présent à une abondance minimale
Habitat / complexité structurelleTridimensionnalité du substrat et profondeur et diversité des fissures et des crevasses. Rapport de la distance de contour de la surface de récif à la distance linéaire.Chaîne sur substratm
Colonies maturesProportion de la communauté benthique constituée de coraux à longue durée de vie (c'est-à-dire âgés de> 10).Natation chronométrée, transects de ceinture, comptage ponctuel% de la communauté
Lumière (stress)Quantité de lumière par mètre carré atteignant le substrat dans des conditions océanographiques typiques pendant la saison chaude.Nécessite une instrumentationwatts / cm2
Distribution corallienne par tailleUniformité des coraux dans une gamme de classes de taille incluant les recrues et les colonies matures.Nages chronométrées, quadrats, transects de ceinture, transects d'interception ponctuelleSans unité
Adéquation du supportRapport exprimant le substrat disponible pour les recrues coralliennes comme étant approprié et non approprié pour le peuplement corallien.Nages chronométrées, quadrats, transects de ceinture, transects d'interception ponctuelleSans unité

Un article récent ref évaluation des schémas de récupération des sites de récifs 21 aux Seychelles sur une période d’un an 17, couvrant un épisode majeur de blanchissement induit par le climat. Les auteurs ont identifié une série de facteurs affectant les schémas de récupération, mais ont constaté que la quantification de la complexité structurelle et de la profondeur de l'eau avant le blanchissement permettait de prédire avec précision la réponse de l'écosystème après le blanchiment.

«Plusieurs facteurs peuvent influer sur les trajectoires de l'écosystème récifal après le blanchissement mais, le cas échéant, seuls la profondeur et la complexité structurelle peuvent être des prédicteurs utiles du devenir de l'écosystème.» ref

Graham et al. (2015) a constaté que la récupération était favorisée lorsque les récifs étaient:

  • structurellement complexe (lorsque les valeurs avant perturbation étaient> 3.1) et en eaux plus profondes (> 6.6 m)
  • la densité de coraux juvéniles et de poissons herbivores était relativement élevée (c.-à-d.,> 6.2 par m2 de coraux juvéniles; biomasse de poissons herbivores de 177 kg ha-1)
  • les charges en éléments nutritifs étaient faibles (rapports carbone: azote dans les macroalgues> 38)

Bien que cette étude se concentre sur les récifs aux Seychelles, les auteurs notent que les prédicteurs sont pertinents pour les récifs au niveau mondial; en particulier, la profondeur et la complexité structurelle étaient des prédicteurs cohérents des modèles de rétablissement dans 6, dans d'autres pays, de l'Afrique de l'Est au Pacifique Sud.

La complexité structurelle capture la structure fournie par les coraux et la matrice de récif sous-jacente et influe sur un éventail de processus écologiques, contribuant de manière substantielle à la diversité et à la productivité globales de nombreux organismes associés aux récifs. Les sites plus profonds peuvent mieux récupérer en raison de la relation entre la pénétration de la lumière et la croissance des algues (les zones moins profondes reçoivent une plus grande pénétration de la lumière qui stimule la croissance des algues) ou une plus grande vulnérabilité des récifs moins profonds aux perturbations telles que le blanchissement récurrent des coraux ou les dégâts causés par les tempêtes. Les chercheurs ont débattu de la question de savoir si les niveaux de nutriments ou d’herbivores étaient plus importants pour les changements de régime des récifs coralliens ou leur récupération, mais ces résultats suggèrent que, bien que les deux soient importants, ils sont moins certains des prédicteurs que la complexité structurelle, la profondeur et la densité des coraux juvéniles.

Comment sélectionner les indicateurs

Bien que la liste d’indicateurs ci-dessus puisse être utilisée pour aider les gestionnaires à hiérarchiser ceux qu’il faut inclure dans un programme d’évaluation de la résilience ou de suivi, il peut également être utile que les gestionnaires examinent les publications clés afin d’identifier d’autres indicateurs à utiliser dans leur contexte local. ref

Il convient de sélectionner des indicateurs considérés comme ayant des liens étroits avec la résistance ou le rétablissement, fondés sur les connaissances locales, et pouvant être évalués de manière fiable à l'aide de la même méthodologie pour tous les sites. En outre, l'évaluation de tous les indicateurs doit correspondre à l'expertise et aux ressources disponibles.

Il est utile de sélectionner les indicateurs dans le cadre d’un processus collaboratif comprenant des représentants de tous les organismes et groupes susceptibles d’utiliser les résultats et les produits du programme d’évaluation ou de surveillance.

Combien d'indicateurs de résilience devraient être inclus dans une évaluation?

Toute évaluation de la résilience doit inclure six indicateurs de résilience écologique prioritaires, à savoir: espèces coralliennes résistantes, diversité corallienne, biomasse d'herbivores, maladie corallienne, couverture de macroalgues et recrutement corallien. En outre, il est important que les gestionnaires considèrent que le nombre total d'indicateurs inclus dans une évaluation affectera le pouvoir de chaque indicateur de déterminer le potentiel de résilience. parce que l’importance de chaque indicateur est diluée avec chaque indicateur inclus.

Les gestionnaires peuvent utiliser les données existantes ou avoir besoin de collecter de nouvelles données pour tout ou partie des indicateurs. Il existe de nombreuses méthodes appropriées pour évaluer les indicateurs de résilience (voir la section Ressources du Concevoir un plan de surveillance et Évaluation et surveillance La résilience des récifs; voir Analyser la résilience relative pour des informations détaillées sur la manière d’analyser les données une fois collectées et compilées.

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