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Destruction et récupération des forêts de varech entraînées par des changements dans le comportement des oursins


Une épidémie dramatique d’oursins mangeurs de varech le long de la côte centrale de Californie en 2014, entraînant une réduction significative des forêts de varech de la région, a été principalement motivée par l’émergence d’oursins de leurs cachettes plutôt que par une augmentation de la population d’oursins. . Au cours des années suivantes, les mouvements d’oursins ont permis le rétablissement des forêts de varech sur des sites qui avaient été dénudés de « landes d’oursins ».

Ce sont parmi les principales conclusions d’une étude à long terme sur les oursins et la dynamique des forêts de varech dans la baie de Monterey menée par des scientifiques de l’Université de Californie à Santa Cruz. Publié le 29 juin dans Lettres d’écologie, les nouvelles découvertes pourraient être utiles dans les efforts visant à restaurer les forêts de varech décimées le long de la côte californienne, a déclaré Joshua Smith, qui a dirigé l’étude en tant que doctorant. étudiant à l’UCSC et est maintenant chercheur postdoctoral au Centre national d’analyse et de synthèse écologiques de l’UC Santa Barbara.

« Alors que les gens réfléchissent à des moyens pratiques de faciliter la récupération des forêts de varech, la plupart des gens conviendraient que nous devons réduire le nombre d’oursins, mais il est également très important de prendre en compte le rôle du comportement des oursins », a déclaré Smith.

Smith et le co-auteur Tim Tinker, professeur auxiliaire d’écologie et de biologie évolutive à l’UCSC, ont utilisé 22 ans de données de surveillance à long terme pour montrer que l’épidémie d’oursins violets de 2014 dans le sud de la baie de Monterey était principalement motivée par un changement de comportement, et non par une augmentation de la population.

Au cours des trois années suivantes, ils ont suivi le comportement de recherche de nourriture des oursins dans la région, qui était devenue une mosaïque inégale de forêts de varech et de landes à oursins. Ils ont découvert que le comportement des oursins était lié aux transitions entre les deux états dans les deux sens.

Une série de perturbations majeures des écosystèmes forestiers de varech de Californie a commencé en 2013 avec l’émergence de la maladie débilitante de l’étoile de mer, qui a anéanti un prédateur d’oursin, l’étoile de mer tournesol. L’année suivante, une vague de chaleur marine extraordinaire baigna la côte dans une eau chaude, créant de mauvaises conditions pour la croissance du varech. Cela a ouvert la voie à l’épidémie sans précédent d’oursins. Tout à coup, les récifs rocheux où poussaient les forêts de varech étaient couverts d’oursins violets broutant le varech vivant.

Normalement, a expliqué Smith, les oursins se cachent des prédateurs dans les fissures et les crevasses du récif rocheux et se nourrissent de détritus de varech qui dérivent sur les courants. Avec une productivité réduite du varech en raison de l’eau chaude, les livraisons habituelles de nourriture ne se produisaient pas, tandis qu’un prédateur d’oursin connu avait disparu.

« En 2014, ils sont sortis en trombe des crevasses à la recherche de varech », a déclaré Smith. « C’étaient de gros oursins adultes qui sont apparus tout d’un coup, en particulier dans le centre et le nord de la Californie, et ce changement de comportement ici le long de la péninsule de Monterey a conduit à ces landes d’oursins où il y avait eu une forêt de varech. »

Dans une étude précédente, Smith et ses coauteurs ont montré que les loutres de mer étaient essentielles au maintien de parcelles de forêt de varech saines dans la baie de Monterey en se nourrissant d’oursins. Dans le nord de la Californie, où il n’y a pas de loutres de mer, les forêts de varech ont presque entièrement disparu.

Dans la nouvelle étude, Smith et Tinker n’ont trouvé aucune preuve d’une impulsion inhabituelle d’oursins juvéniles augmentant la population en 2014. Au cours des années suivantes, cependant, le « recrutement » d’oursins (l’ajout d’oursins juvéniles à la population) a augmenté, donc il y a maintenant plus d’oursins qu’avant 2014, a déclaré Smith.

Néanmoins, les chercheurs ont découvert que les forêts de varech peuvent se rétablir si les oursins quittent un récif. En 2018, par exemple, ils se sont rendus sur un site qui avait été un oursin stérile l’année précédente et ont trouvé une forêt de varech. Les oursins s’étaient éloignés du récif, qu’ils avaient dépouillé de varech, dans des eaux moins profondes où il y avait une abondance d’algues foliacées rouges.

« Ils préfèrent le varech, mais ils avaient mangé tout le varech, alors ils sont montés dans des eaux moins profondes et cela a permis au varech de repousser sur le récif plus profond », a déclaré Smith. « Il est intéressant de noter que le varech qui est revenu était du varech taureau, pas le varech géant qui est généralement dominant sur la côte centrale. »

Il a noté que les conditions de l’eau cette année sont excellentes pour la croissance du varech. Un printemps exceptionnellement venteux a entraîné une forte remontée d’eau froide et riche en nutriments le long de la côte.

« Nous attendons tous de voir comment cela affectera la récupération du varech », a déclaré Smith. « Il y a juste beaucoup plus d’oursins maintenant sur les récifs qui paissent activement, nous devons donc réfléchir à la façon dont nous pourrions réduire leur nombre et suffisamment de prédation pour les repousser dans les crevasses. »

Ce travail a été soutenu par la National Science Foundation.



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