La recherche est basée sur des centaines de plongées totalisant plus de mille heures sous l’eau sur des sites à travers le Pacifique et l’Atlantique, les chercheurs recueillant une quantité sans précédent de données sur les espèces présentes sur les récifs coralliens à différentes profondeurs, des bas-fonds aux zone mésophotique à faible luminosité entre 100 et 500 pieds (30 à 150 mètres) sous la surface.
« Nos découvertes confirment que les écosystèmes mésophotiques ne sont pas nécessairement un refuge pour les poissons peu profonds fuyant les eaux chaudes », déclare le conservateur de l’Académie d’ichtyologie et codirecteur de Espoir pour les récifs Luiz Rocha, PhD. « Ces récifs plus profonds semblent être saturés, ce qui signifie que la plupart des niches où les espèces nouvellement arrivées pourraient survivre sont déjà remplies par des espèces qui ont évolué dans les conditions environnementales distinctes trouvées en profondeur. »
Les récifs coralliens font partie des écosystèmes les plus dynamiques et les plus vitaux de notre planète, soutenant un quart de toute la vie marine et les moyens de subsistance de plus d’un milliard de personnes dans le monde. Par conséquent, une meilleure compréhension de la biodiversité des récifs coralliens – un indicateur de la santé et de la résilience des écosystèmes plus larges aux facteurs de stress tels que le changement climatique – est essentielle pour créer un avenir prospère et régénérateur pour la vie sur Terre.
Pour les récifs peu profonds, les scientifiques savent depuis longtemps que lorsque vous vous éloignez du Triangle de corail – une zone océanique particulièrement diversifiée qui comprend l’Indonésie, les Philippines, la Papouasie-Nouvelle-Guinée et le nord de l’Australie – le nombre de coraux, de poissons et d’invertébrés l’espèce décline. Jusqu’à présent, cependant, personne ne savait si ce même schéma était vrai pour les récifs plus profonds.
« La plupart de nos connaissances sur la biodiversité des récifs coralliens sont basées sur les bas-fonds », déclare le co-auteur principal de l’étude, Hudson Pinheiro, PhD, biologiste au Centre de biologie marine de l’Université de São Paulo et chercheur à l’Académie. « Mais lorsque nous nous enfonçons un peu plus profondément, nous voyons que tout change. Tout ce que nous pensions savoir sur les règles d’assemblage des récifs coralliens – les pressions écologiques qui expliquent quelles espèces ou groupes d’organismes survivent et prospèrent dans un écosystème donné – change avec la profondeur. . »
« Nous avons constaté que bon nombre des fortes influences sur ces modèles de biodiversité qui ont été identifiées à partir d’études axées sur les eaux peu profondes semblent avoir beaucoup moins d’influence sur les récifs mésophotiques plus profonds », déclare l’écologiste et co-auteur principal Chancey MacDonald, PhD, qui était un Chercheur postdoctoral de l’Académie au moment de l’étude. « Cela signifie qu’il y a beaucoup moins de variation dans la diversité des poissons, quelle que soit la distance par rapport au Triangle de corail, plus vous descendez dans le récif. Cela suggère que les processus évolutifs et environnementaux qui façonnent les communautés de poissons de récif peuvent être différents pour les récifs coralliens mésophotiques. que les récifs coralliens peu profonds que nous étudions plus généralement. »
Pour les chercheurs, cette découverte indique la présence d’un filtre écologique fort entre les récifs coralliens peu profonds et profonds qui pourrait empêcher les espèces des eaux peu profondes de rechercher des récifs plus froids et plus profonds face au changement climatique. Les résultats plaident en faveur de l’extension des protections marines pour les récifs coralliens à de plus grandes profondeurs, concluent-ils.
« Nous devons intégrer les récifs profonds dans la myriade d’initiatives de conservation des récifs coralliens qui se déroulent dans le monde », déclare Pinheiro. « Les écosystèmes coralliens mésophotiques sont uniques, vulnérables et ont besoin de protection. Nous ne pouvons pas compter sur les récifs profonds pour être un futur habitat pour les espèces peu profondes et vice-versa. Comme nous le montrons dans cette étude, ils sont très différents à bien des égards. »
Pour collecter les données, les chercheurs ont effectué des transects – des enquêtes sur la biodiversité dans une zone fixe afin de normaliser les observations faites à différents endroits à différents moments – en utilisant des équipements de plongée spécialisés appelés recycleurs qui permettent des plongées prolongées en éliminant le dioxyde de carbone des respirations expirées et renvoyant le gaz respirable au plongeur.
« Inutile de dire que faire des transects à ces profondeurs est un travail difficile », déclare Pinheiro. « Il est physiquement et mentalement éprouvant de prendre des notes détaillées sur les espèces que vous voyez tout en essayant de survivre. »
En raison des difficultés en profondeur, le nombre d’enquêtes réalisées sur chaque site variait légèrement en fonction des conditions environnementales, telles que des courants inattendus. En conséquence, les chercheurs ont également passé d’innombrables heures sur des analyses statistiques pour découvrir et garantir l’exactitude des résultats de l’étude.
« L’étude des environnements de récifs coralliens profonds, souvent pour la première fois, introduit beaucoup de complexité et d’incertitude », déclare MacDonald. « Cela rend naturellement très difficile un échantillonnage entièrement équilibré entre les emplacements et les profondeurs. Pour surmonter cela, nous avons sous-échantillonné des combinaisons d’enquêtes aléatoires de surface égale pour chaque emplacement et plage de profondeur des milliers de fois pour faire des estimations robustes des assemblages d’espèces et de leurs moteurs écologiques. »
Malgré tous ces défis, les chercheurs affirment que cela valait bien l’effort d’accroître notre compréhension des récifs coralliens et de fournir le regard le plus complet à ce jour sur la façon dont la biodiversité de ces écosystèmes change avec la profondeur.
« Environ 20 % de tous les poissons de récif sont exclusivement enregistrés dans la zone mésophotique », explique Rocha. « Pourtant, à bien des égards, ils restent un mystère. Il est impératif que nous continuions à apprendre et à défendre ces incroyables récifs profonds. »
13/03/2023
Une étude montre comment la biodiversité des récifs coralliens du monde change avec la profondeur
Dans un article publié aujourd’hui dans Biologie actuellechercheurs de l’Académie des sciences de Californie Espoir pour les récifsinitiative, ainsi que des collaborateurs brésiliens de l’Université de São Paulo, de l’Université fédérale d’Espírito Santo et de l’Instituto Nacional da Mata Atlântica, montrent que les récifs coralliens mésophotiques fonctionnent très différemment de leurs homologues moins profonds et sont peu susceptibles d’offrir un refuge aux poissons d’eau peu profonde essayant d’échapper au réchauffement provoqué par le changement climatique à la surface de l’océan.
La recherche est basée sur des centaines de plongées totalisant plus de mille heures sous l’eau sur des sites à travers le Pacifique et l’Atlantique, les chercheurs recueillant une quantité sans précédent de données sur les espèces présentes sur les récifs coralliens à différentes profondeurs, des bas-fonds aux zone mésophotique à faible luminosité entre 100 et 500 pieds (30 à 150 mètres) sous la surface.
« Nos découvertes confirment que les écosystèmes mésophotiques ne sont pas nécessairement un refuge pour les poissons peu profonds fuyant les eaux chaudes », déclare le conservateur de l’Académie d’ichtyologie et codirecteur de Espoir pour les récifs Luiz Rocha, PhD. « Ces récifs plus profonds semblent être saturés, ce qui signifie que la plupart des niches où les espèces nouvellement arrivées pourraient survivre sont déjà remplies par des espèces qui ont évolué dans les conditions environnementales distinctes trouvées en profondeur. »
Les récifs coralliens font partie des écosystèmes les plus dynamiques et les plus vitaux de notre planète, soutenant un quart de toute la vie marine et les moyens de subsistance de plus d’un milliard de personnes dans le monde. Par conséquent, une meilleure compréhension de la biodiversité des récifs coralliens – un indicateur de la santé et de la résilience des écosystèmes plus larges aux facteurs de stress tels que le changement climatique – est essentielle pour créer un avenir prospère et régénérateur pour la vie sur Terre.
Pour les récifs peu profonds, les scientifiques savent depuis longtemps que lorsque vous vous éloignez du Triangle de corail – une zone océanique particulièrement diversifiée qui comprend l’Indonésie, les Philippines, la Papouasie-Nouvelle-Guinée et le nord de l’Australie – le nombre de coraux, de poissons et d’invertébrés l’espèce décline. Jusqu’à présent, cependant, personne ne savait si ce même schéma était vrai pour les récifs plus profonds.
« La plupart de nos connaissances sur la biodiversité des récifs coralliens sont basées sur les bas-fonds », déclare le co-auteur principal de l’étude, Hudson Pinheiro, PhD, biologiste au Centre de biologie marine de l’Université de São Paulo et chercheur à l’Académie. « Mais lorsque nous nous enfonçons un peu plus profondément, nous voyons que tout change. Tout ce que nous pensions savoir sur les règles d’assemblage des récifs coralliens – les pressions écologiques qui expliquent quelles espèces ou groupes d’organismes survivent et prospèrent dans un écosystème donné – change avec la profondeur. . »
« Nous avons constaté que bon nombre des fortes influences sur ces modèles de biodiversité qui ont été identifiées à partir d’études axées sur les eaux peu profondes semblent avoir beaucoup moins d’influence sur les récifs mésophotiques plus profonds », déclare l’écologiste et co-auteur principal Chancey MacDonald, PhD, qui était un Chercheur postdoctoral de l’Académie au moment de l’étude. « Cela signifie qu’il y a beaucoup moins de variation dans la diversité des poissons, quelle que soit la distance par rapport au Triangle de corail, plus vous descendez dans le récif. Cela suggère que les processus évolutifs et environnementaux qui façonnent les communautés de poissons de récif peuvent être différents pour les récifs coralliens mésophotiques. que les récifs coralliens peu profonds que nous étudions plus généralement. »
Pour les chercheurs, cette découverte indique la présence d’un filtre écologique fort entre les récifs coralliens peu profonds et profonds qui pourrait empêcher les espèces des eaux peu profondes de rechercher des récifs plus froids et plus profonds face au changement climatique. Les résultats plaident en faveur de l’extension des protections marines pour les récifs coralliens à de plus grandes profondeurs, concluent-ils.
« Nous devons intégrer les récifs profonds dans la myriade d’initiatives de conservation des récifs coralliens qui se déroulent dans le monde », déclare Pinheiro. « Les écosystèmes coralliens mésophotiques sont uniques, vulnérables et ont besoin de protection. Nous ne pouvons pas compter sur les récifs profonds pour être un futur habitat pour les espèces peu profondes et vice-versa. Comme nous le montrons dans cette étude, ils sont très différents à bien des égards. »
Pour collecter les données, les chercheurs ont effectué des transects – des enquêtes sur la biodiversité dans une zone fixe afin de normaliser les observations faites à différents endroits à différents moments – en utilisant des équipements de plongée spécialisés appelés recycleurs qui permettent des plongées prolongées en éliminant le dioxyde de carbone des respirations expirées et renvoyant le gaz respirable au plongeur.
« Inutile de dire que faire des transects à ces profondeurs est un travail difficile », déclare Pinheiro. « Il est physiquement et mentalement éprouvant de prendre des notes détaillées sur les espèces que vous voyez tout en essayant de survivre. »
En raison des difficultés en profondeur, le nombre d’enquêtes réalisées sur chaque site variait légèrement en fonction des conditions environnementales, telles que des courants inattendus. En conséquence, les chercheurs ont également passé d’innombrables heures sur des analyses statistiques pour découvrir et garantir l’exactitude des résultats de l’étude.
« L’étude des environnements de récifs coralliens profonds, souvent pour la première fois, introduit beaucoup de complexité et d’incertitude », déclare MacDonald. « Cela rend naturellement très difficile un échantillonnage entièrement équilibré entre les emplacements et les profondeurs. Pour surmonter cela, nous avons sous-échantillonné des combinaisons d’enquêtes aléatoires de surface égale pour chaque emplacement et plage de profondeur des milliers de fois pour faire des estimations robustes des assemblages d’espèces et de leurs moteurs écologiques. »
Malgré tous ces défis, les chercheurs affirment que cela valait bien l’effort d’accroître notre compréhension des récifs coralliens et de fournir le regard le plus complet à ce jour sur la façon dont la biodiversité de ces écosystèmes change avec la profondeur.
« Environ 20 % de tous les poissons de récif sont exclusivement enregistrés dans la zone mésophotique », explique Rocha. « Pourtant, à bien des égards, ils restent un mystère. Il est impératif que nous continuions à apprendre et à défendre ces incroyables récifs profonds. »
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