Japon - Restauration | Résilience des récifs

Un essai de restauration des récifs coralliens à grande échelle spatiale

Localisation

Préfecture d'Okinawa, Japon

Le défi

Les récifs coralliens de la préfecture d'Okinawa, au Japon, sont des habitats importants soutenant une grande diversité biologique et des industries de la pêche et du tourisme de grande valeur. Cependant, au début des années 2000, la couverture corallienne autour des îles d'Okinawa était tombée en dessous de 10% en raison de diverses perturbations, notamment le blanchissement, la prédation par Acanthaster cf. solaris, l'érosion des sols et l'eutrophisation. En 2010, le gouvernement préfectoral d'Okinawa a déclaré une «vision du 21e siècle pour Okinawa» qui visait à revoir les valeurs économiques et publiques des récifs coralliens et des côtes naturelles et à développer un nouveau système / cadre pour sa conservation et sa restauration.

Les mesures prises

Le gouvernement préfectoral a mené un projet de 7 ans (2010-2016) pour le développement technique et la recherche sur la restauration des récifs coralliens accompagné de divers autres projets sur la conservation des récifs, y compris la sensibilisation et l'éducation du public. Le projet contenait 2 grands programmes; 1) étude pilote de l'implantation de coraux à grande échelle spatiale, et 2) recherche sur la restauration des récifs coralliens.

L'étude pilote de l'implantation de coraux à grande échelle spatiale a été menée à trois endroits: les villages d'Onna, de Yomitan et de Zamami. Activités incluses:

Production de colonies de semences (juvéniles)
Cultiver des coraux dans une pépinière
Implantation (sur 3 ha)

Figure 1. Carte de l'île d'Okinawa.

Les recherches sur la restauration des coraux comprenaient:

Revoir la littérature sur la culture et l'implantation de corail
Mener une analyse génétique des populations de corail pour la diversité génétique
Évaluer la densité appropriée de la colonie de graines pour la plantation de coraux

Dans quelle mesure a-t-il réussi?

Un cycle systématique de production de semences et de processus de pépinière a été développé pour une restauration à grande échelle afin de fournir des graines de corail sur 3 hectares.

Au village d'Onna, toutes les graines de corail destinées au repiquage ont été produites à partir de la reproduction asexuée de colonies nourries qui comprenaient 20 Acropora espèces et 30 autres espèces de corail. Des graines de corail ont également été produites par reproduction sexuée dans des instituts de recherche privés de l'île d'Aka et de l'île Kume pour la plantation.
Au village de Yomitan, des graines de corail ont été produites dans l'installation locale avec une reproduction asexuée pour la plantation.
Au village de Zamami, les graines de corail ont été collectées à partir des recrutements naturels sur les cordes de l'installation d'aquaculture dans le village. Les graines ont également été produites à partir des larves naturelles pendant le frai de masse pour la plantation.
La superficie de repiquage utilisant des semences par reproduction asexuée était la plus élevée dans le village d'Onna avec une superficie de 2.74 ha. Le nombre de graines était également le plus élevé dans le village d'Onna avec 104,687 XNUMX colonies.

Phase de production de semences: reproduction sexuée. Photo © Gouvernement préfectoral d'Okinawa

Phase de production de semences: reproduction asexuée. Photo © Gouvernement préfectoral d'Okinawa

Phase de pépinière: graines de corail avec dispositifs de substrat. Photo © Gouvernement préfectoral d'Okinawa

Ferme de la colonie des donateurs. Photo © Coopérative de pêche du village d'Onna

Implantation sur le site de restauration. Photo © Gouvernement préfectoral d'Okinawa

Pour la phase de recherche, des informations actuelles et passées sur la transplantation et la restauration de corail ont été collectées pour résumer et développer des recommandations pour les efforts de restauration futurs. Une analyse génétique des populations de coraux a également été menée dans le cadre de ce projet pour examiner la diversité génétique des colonies de semences cultivées. Enfin, la densité de population des colonies implantées a été évaluée pour identifier la densité appropriée pour une reproduction réussie.

Une analyse génomique du corail Acropora digitifera (Dana, 1846) a montré que l'espèce n'avait pas une seule population de gène dans les îles Nansei, y compris Okinawa, mais il y avait des marqueurs spécifiques au niveau de l'ADN pour différentes zones et localités insulaires.
Acropora tenuis (Dana, 1846), une espèce populaire pour la restauration des coraux, avait au moins 2 populations génétiques dans les eaux d'Okinawa. Cependant, ces 2 populations n'étaient pas clairement identifiées, mais avaient des structures génétiques de population différentes selon les sites.
L'analyse génétique a révélé que la structure génétique de la population de corail était complexe autour de la préfecture d'Okinawa et que les colonies de semences et les colonies de donneurs pour l'implantation devraient être collectées sur le site près de l'implantation pour éviter la destruction et la perturbation de la structure génétique de la population. Comme Acropora tenuis (Dana, 1846) n'a montré aucune population clonée dans son habitat naturel, la colonie de graines à restaurer devrait être produite par reproduction sexuée. Même lorsque les graines issues de la reproduction asexuée ont été utilisées pour le repiquage, les colonies de donneurs doivent être identifiées sur les génotypes et les colonies de graines doivent être repiquées aux différents endroits pour une fécondation réussie avec différents génotypes lorsqu'elles sont matures.

Leçons apprises et recommandations

Le projet a permis de dégager 3 enseignements majeurs:

Le coût de la production de semences est encore élevé et devrait être réduit pour une restauration durable

- La production de semences par reproduction asexuée a coûté 2,000 39 JPY (2,700 USD) par colonie de semences, contre 24.82 3,500 JPY (32.18 USD) - XNUMX XNUMX JPY (XNUMX USD) pour les semences produites par reproduction sexuée.
- Pour améliorer la rentabilité de la production de semences, il faudrait simplifier et optimiser les techniques de reproduction sexuée et asexuée et améliorer la survie après la plantation.

Importance d'un système durable sur la gestion des récifs au niveau local

- Le village d'Onna a montré une restauration réussie menée par les coopératives de pêche pendant le projet. Ce village a eu un fort enthousiasme et une politique de développement durable depuis le début des efforts de conservation des coraux en 1998 après avoir subi un blanchissement massif des coraux. La coopérative de pêche du village a eu de nombreux projets pour prévenir l'érosion des sols, l'eutrophisation et la prédation des Acanthaster solaris, et de protéger non seulement leurs ressources halieutiques mais aussi les ressources touristiques. En 2018, le village a été déclaré «village corallien» pour répondre à un autre événement de blanchissement massif des coraux survenu en 2016 et continuer à relever les défis de la conservation des récifs pour le développement durable. Ces expériences ont accéléré leur politique de conservation et leurs activités sur l'utilisation durable des ressources naturelles et ont conduit à des actions de restauration des récifs à long terme.
- Le développement des communautés locales pour la gestion durable des ressources doit être mis en avant dans le contexte de la restauration des récifs.
- La sensibilisation du public et l'éducation de la communauté appuieraient des actions à long terme et durables de restauration des récifs et de gestion intégrée le long de la côte.

Besoin de contre-mesures contre le blanchissement des coraux induit par les températures élevées de l'eau.
- Les colonies de corail plantées et naturelles ont subi de graves dommages dus au blanchiment de masse en 2016.
- Davantage de recherches sur les sites vulnérables, la souche génétique de résistance à la température élevée de l'eau et le développement technique de l'ombrage de la lumière naturelle du soleil fourniraient des contre-mesures possibles contre le blanchissement des coraux.

Pour donner suite à ces leçons, un nouveau projet est en cours jusqu'en 2022 pour relever les défis de l'amélioration de la survie et de la croissance des semences, accroître la recherche sur la dispersion des larves et la dynamique des populations de la colonie implantée, et l'efficacité des valeurs écologiques, économiques et sociales. , de la restauration des récifs pour les communautés locales.