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École Pratique des Hautes Études Mention « Systèmes Intégrés, Environnement et Biodiversité »  Dynamique des populations de coraux scléractiniaires en milieu insulaire fragmenté (Polynésie française) : importance des traits d’histoire de vie, susceptibilité aux perturbations naturelles, et implications pour la trajectoire des populations et la résilience des récifs coralliens  Thèse de doctorat présentée par M. Mohsen KAYAL mohsen.kayal@univ-perp.fr Discipline « Océanologie Biologique et Environnement Marin »
 
 
 Sous la direction scientifique de M. Mehdi ADJEROUD, Directeur de Recherche mehdi.adjeroud@ird.fr
Evalué par un jury composé de M. Michel KULBICKI, Directeur de Recherche IRD (Rapporteur) M. Tarik MEZIANE, Maître de Conférences MNHN (Rapporteur) M. René GALZIN, Directeur d’Études EPHE (Examinateur) M. Roger PRODON, Directeur d’Études EPHE (Examinateur) M. Eric THIÉBAUT, Maître de Conférences UPMC (Examinateur) M. Mehdi ADJEROUD, Directeur de Recherche IRD (Directeur de Thèse)
 Mai 2011  USR 3278 CNRS-EPHE, CRIOBE UMR 5244 CNRS-EPHE-UPVD, CBETM BP 1013, 98729 Papetoai, Université de Perpignan Via Domitia, Moorea, Polynésie française 66860 Perpignan Cedex, France  
École Pratique des Hautes Études Field of study « Integrated Systems, Environment, and Biodiversity »  Population dynamics of scleractinian corals in a fragmented insular system (French Polynesia): importance of species life history traits, susceptibility to natural disturbances, and implications for population trajectories and resilience of coral reefs  PhD thesis presented by M. Mohsen KAYAL mohsen.kayal@univ-perp.fr Speciality « Biological Oceanography and Marine Biology »
 
 
 Under the scientific supervision of M. Mehdi ADJEROUD, Director of Research mehdi.adjeroud@ird.fr
Evaluated by a committee comprising M. Michel KULBICKI, Director of Research IRD (Rapporteur) M. Tarik MEZIANE, Lecturer MNHN (Rapporteur) M. René GALZIN, Director of Studies EPHE (Examiner) M. Roger PRODON, Director of Studies EPHE (Examiner) M. Eric THIÉBAUT, Lecturer UPMC (Examiner) M. Mehdi ADJEROUD, Director of Research IRD (PhD Advisor)  
May 2011  USR 3278 CNRS-EPHE, CRIOBE UMR 5244 CNRS-EPHE-UPVD, CBETM BP 1013, 98729 Papetoai, Université de Perpignan Via Domitia, Moorea, French Polynesia  66860 Perpignan Cedex, France  
Résumé    Les récifs coralliens sont soumis à une augmentation de la fréquence, de l’intensité et de la diversité des perturbations qui menacent la persistance des populations de coraux, ainsi que celle des espèces qui y sont associées. Les récifs de l’archipel de la Société en Polynésie française ont récemment connu deux perturbations majeures, une explosion démographique de l’étoile de mer corallivoreAcanthaster planci et un cyclone. Dans ce contexte, ce programme de recherche a porté sur l’étude de la dynamique des populations de coraux et des principales communautés qui y sont associées sur la pente externe des îles de Moorea et de Raiatea.  Les dynamiques des populations coralliennes et des communautés récifales sont gouvernées par une combinaison de facteurs intrinsèques propres aux espèces (e.g., taux de recrutement, vitesse de croissance, taux de mortalité, et susceptibilité aux facteurs de régulation) et de facteurs extrinsèques caractéristiques de leur environnement (e.g., qualité de l’habitat, degré de stress biotique et abiotique, fréquence et intensité des perturbations). En Polynésie française, ces dynamiques sont fortement orientées par les perturbations naturelles de grandes ampleurs qui influencent fortement la taille, la structure et la composition des communautés.  Le premier volet de ce doctorat évalue l’impact de deux perturbations successives, l’explosion démographique d’Acanthaster le cyclone, sur la dynamique des communautés et récifales, et les conséquences sur la diversité et l’abondance des espèces. Cette première partie permet notamment de qualifier les modalités d’action de ces perturbations, ainsi que de quantifier leurs effets à différentes échelles spatiales et temporelles. Sur chacune des îles étudiées, les densités d’Acanthaster ont d’abord été observées sur une localité relativement restreinte à la base du récif de la pente externe, où les prédateurs ont fortement extirpé les populations coralliennes avant de se propager successivement aux sites et profondeurs adjacents, propageant ainsi progressivement la prolifération à l’ensemble du système récifal insulaire. De même, lesAcanthasteront montré des préférences alimentaires marquées selon les taxa coralliens, avec les genresAcropora,Montipora, autres genres scléractiniaires et Pocilloporapréférentiellement dévorés avant que ces prédateurs n’impactent été  ont significativement le genrePorites. Le passage du cyclone a montré relativement peu d’impact sur le recouvrement corallien sur des récifs déjà fortement affectés par lescaAtsretnah, mais a cependant fortement dégradé la structure physique des habitats récifaux auxquels sont inféodées de nombreuses espèces. Dans l’ensemble, le déclin corallien a résulté en une augmentation de la couverture en turf algal suite à une libération de la pression de compétition sur le substrat, et s’est répercuté dans le réseau trophique avec un effondrement des assemblages de poissons corallivores (famille Chaetodontidae) et, à l’inverse, un certain essor des assemblages de poissons herbivores (famille Scaridae). Cette réponse de l’écosystème, en termes de remaniement des assemblages de consommateurs en faveur de la régulation algale et la récupération corallienne, semble caractériser un écosystème à fort potentiel de résilience. Cependant, l’ampleur exceptionnelle des deux récentes perturbations, et la dérive progressive de la structure des communautés coralliennes face à la récurrence des perturbations, s’avèrent 3