Biodiversité des algues

Capacité B2i : Saisir des informations sur un site spécifique en relation avec une problématique

Cette page fait un bilan des travaux d'élèves réalisés en décembre 2006 / janvier 2007

* L'inventaire de la diversité biologique des algues benthiques et des plantes (phanérogames) marines du Sud de l'île de Santo.

* La description des milieux de vie de ces algues : force des courants (hydrodynamisme) - fort courant dans les passes, faible courant dans les lagunes-, description des animaux avec qui poussent les algues, nature du substrat (vase, sable, corail...). Ces données sont consignées dans une banque de données (LAGPLON de l'Institut de Recherche et de Développement).

* La comparaison des algues marines de Santo avec celle d'autres îles de l'Océan Pacifique pour mieux connaître la répartition géographique des algues (biogéographie) et mettre en évidence la biodiversité spécifique de l'île de Santo.

Question : Pourquoi seul le Sud de l'île a -t-il été choisi pour les lieux de récoltes ? Pourquoi pensez-vous que le Sud de l'île possède toutes les espèces d'algues de l'île. N'avez-vous pas sous-estimé la biodiversité de l'île en n'explorant qu'une partie de l'île?

Les sites de récoltes ont été choisis en fonction d'une étude de carte (carte marine, topographique, bathymétrique).

L'équipe a aussi bénéficié de l'expérience d'un scientifique qui a déjà exploré la région : Jean-Louis Menou. Il a exploré la région ces dernières années pour des raisons pharmacologiques (recherche de molécules actives dans des organismes vivants). Les contacts locaux et les expériences antérieures sont importants dans la préparation d'une expédition.

Quels sont les outils (à pied, en plongée, autre) pour récolter les algues ?

Les récoltes se sont réalisées soit en plongée (scaphandre autonome), soit à pied (à marée basse sur le récif frangeant).

Chaque station explorée, que ce soit à pied ou en plongée, est géoréférencée, c'est-à-dire que le système de repérage satellite GPS donne les coordonnées exactes et universelles de la station. Il est ainsi possible de retrouver facilement un lieu de récolte quelques années après.

Les spécimens d'algues ont été conservés en herbier et par d'autres méthodes. En tout, ce sont plus de 1145 planches qui on été réalisées. Une partie de l'herbier ira aux collections phycologiques de l'Université du Pacifique Sud à SUVA, Fidji, une autre partie au MNHN et la troisième partie dans les collections du centre IRD de Nouméa (NOU-IRD).

Les algues rouges encroûtantes ont aussi été récoltées (380 spécimens) mais il est très difficile de leur donner un nom à partir du travail de terrain.

Actuellement, il est difficile d'estimer la biodiversité des algues de la région. Ce n'est qu'un travail de détermination au laboratoire qui permettra de donner le nombre exact d'algues au Sud de l'île de Santo.

Question : Pouvez-vous évaluer la biodiversité des algues à Santo par comparaison avec d'autres localités (Nouvelle Calédonie, Polynésie, Fidji...) ? Est-ce plus, moins, ou aussi diversifié que dans d'autres régions du Pacifique ?

Quelles sont les algues envahissantes trouvées sur place pouvant être un danger pour la biodiversité ?

Les plongeurs photographes sont associés aux travaux de recherche. Ils photographient un maximum de spécimens sur le terrain. Ces photos enrichissent la documentation concernant les biotopes des algues récoltées. La photo peut aussi, dans certains cas, éviter de récolter trop de spécimens. Ces images serviront à enrichir la base iconographique 'INDIGO' de l'IRD. C'est aussi un moyen de communiquer le travail de recherche au grand public.

C'est Jean-Michel Boré qui a été chargé de la réalisation des reportages scientifiques et techniques.

Les échantillons les plus caractéristiques sont triés pour être mis en herbier. Les algues sont alors mises à sécher sur des papiers rigides (type papier Bristol.) et mises sous presse. Des papiers absorbants facilitent le séchage des échantillons. Pour accélérer le séchage, les feuilles empilées sont ventilées pour éviter les moisissures.

De plus, chaque échantillon est aussi conservé dans une solution formolée à 5% en eau de mer pour des études cellulaires.

Certains fragments sont aussi mis dans le silicagel pour des études de biologie moléculaire.

Question 1 : Pourquoi seul le Sud de l'île a-t-il été choisi pour les lieux de récoltes ?
On pourrait aussi poser la question: pourquoi avoir choisi l’île d’Esperitu Santo, alors que l’archipel du Vanuatu compte plus de 80 îles ! L’île d’Esperitu Santo a un relief montagneux, de type volcanique et des banquettes surélevées de type corallien, elle présente une formidable diversité de milieux naturels. En clair, elle constitue un bon compromis lorsqu’on cherche à établir une campagne d’exploration à la fois dans les milieux terrestres (forêts, montagnes, rivières, karsts, etc.) et les milieux marins (côtiers, récifaux, etc.). Ainsi, selon le même raisonnement, le sud de l’île a été choisi : il semblait présenter la plus grande variété d’habitats et d’écosystèmes marins et donc la plus grande diversité d’organismes associés. Ceci étant tout particulièrement vrai en ce qui concerne les mollusques.

L’échantillonnage de l’ensemble des côtes de l’île d’Esperitu Santo aurait pu être envisagé avec d’autres moyens logistiques et sur une plus grande période de temps. Pour ces deux raisons de logistique et d’allocation de temps (12 semaines de présence, plus de 97 participants), le module marin s’est «cantonné » à la partie Sud de l’île. Pour travailler efficacement, les équipes algues, mollusques et crustacés ont besoin d’un accès à la mer « facile », ainsi que d’un espace aménagé pour trier efficacement les récoltes et traiter dans de bonnes conditions les échantillons destinés aux diverses études (morphologiques, moléculaires..) . Le Vanuatu Maritime College, situé en bordure de Lugganville, dans le Sud de l’île, est apparu comme une structure particulièrement bien adaptée aux besoins de ces équipes : un hangar a été organisé en laboratoire de terrain (avec les loupes binoculaires, microscopes, réfrigérateurs ou congélateurs pour stocker certains spécimens, les appareils-photos, ordinateurs, etc.) pour toute la durée du module. Cet établissement a l’avantage de pouvoir accueillir un grand nombre de scientifiques (rappelons que le module marin compte le plus grand nombre de participants), ainsi que de pouvoir fournir des moyens navigants.
En ce qui concerne les algues, un tri journalier des récoltes est nécessaire. L’équipe ne comptait que 6 participants, les récoltes se faisaient le matin et l’après-midi (2 à 3 plongées par jour) , et le tri en fin d’après-midi et jusque tard dans la soirée. Cette contrainte « temporelle » ajoutée à des moyens à la mer de faible puissance ont limité l’exploration à la zone Sud de l’île. Seuls les moyens navigant tel que le navire océanographique ALIS (présent au Vanuatu en septembre - octobre) auraient permis d’envisager une prospection itinérante à l’échelle de Santo voire du Vanuatu.

Question (suite) : Pourquoi pensez-vous que le Sud de l'île possède toutes les espèces d'algues de l'île ?

A aucun moment il n’a été imaginé, voire évoqué, que le Sud de l’île posséderait TOUTES les espèces d’algues de l’île. En revanche, en se donnant les moyens d’étendre l’exploration à tous les types d’habitats de la zone concernée, on pouvait espérer récolter un maximum de diversité biologique. Le choix des sites d’échantillonnage a donc été guidé par la diversité des habitats.
A titre d’exemple, dans la zone de prospection, les sargasses (Sargassaceae, Fucales), très communes, notamment en Nouvelle-Calédonie, aux Salomons - étaient quasi- absentes de dans la zone prospectée (une seule espèce formant des populations chétives sur quelques trottoirs coralliens). Or lors du transit aérien à Port-Vila, en se baladant sur les côtes de l’île d’Efate, plus de 4 espèces de Sargasses échouées sur l’estran ont pu être observées.
Autre anecdote, les quelques coups de drague du navire l’Alis dans les fonds de Big Bay (Nord de l’île), on mis en évidence une faune pauvre et l’absence de macroalgues !

Question 1 (suite): N'avez-vous pas sous-estimé la biodiversité de l'île en n'explorant qu'une partie de l'île?

Vraisemblablement. Par ailleurs, les récoltes aussi bien menées soient-elles, ne sont qu’un échantillonnage et donc une sous-estimation de la richesse. Notamment les espèces de petites tailles, les espèces cryptiques, les espèces montrant un cycle de croissance saisonnier peuvent échapper à l’observation. Les objectifs sont d’établir un point zéro de la biodiversité phycologique au moins pour le Sud de l’île. En 4 semaines pour 6 personnes, cela constitue déjà un travail conséquent.

Question 2 : Pouvez-vous évaluer la biodiversité des algues à Santo par comparaison avec d'autres localités (Nouvelle Calédonie, Polynésie, Fidji...) ? Est-ce plus, moins, ou aussi diversifié que dans d'autres régions du Pacifique ?

C’est in fine le but de cette mission : comparer la flore marine du Sud de Santo avec des inventaires d’autres régions de l’indo-Pacifique et notamment avec les régions pour lesquelles un effort phycologique a été porté. En particulier avec les régions avoisinantes du Pacifique ouest: îles Salomons , Papouasie Nouvelle-Guinée, Nouvelle-Calédonie, etc., ceci afin d’établir les affinités géographiques entre les régions et les traits caractéristiques de la flore marine du Sud de Santo. En revanche, il est encore trop tôt pour se prononcer sérieusement sur la biodiversité phycologique de Santo, l’étude des collections est en cours, la première estimation sérieuse pour les algues ‘molles’ sera connue d’ici avril 2007.

Question 3 : Quelles sont les algues envahissantes trouvées sur place pouvant être un danger pour la biodiversité ?

Une espèce est dite envahissante lorsqu’elle est nouvelle dans un milieu (introduite intentionnellement ou accidentellement) et qu’elle se développe plus rapidement que les espèces autochtones au point de les concurrencer ; une espèce envahissante peut aller jusqu’à menacer l’équilibre des écosystèmes envahis. Un des exemples les plus connus chez les algues est l’espèce Caulerpa taxifolia qui dans les années 80 a envahit les eaux de la Méditerranée, ou encore les Sargasses et autres algues japonaises introduites avec les naissains d’huîtres en Atlantique, Etang de Thau etc. ...
La mission Santo 2006 constitue le premier inventaire phycologique pour la région du Vanuatu, elle permettra d’établir un point zéro de la biodiversité des algues. Aucune population n’a été détectée comme pouvant être celle d’une espèce envahissante. On ne peut pas écarter la présence d’espèces allochtones compte tenu du trafic par voie maritime, mais rien aujourd’hui ne nous permet d’évoquer la notion d’invasions biologiques chez les algues. Un des intérêts de cette première mission est d’être une référence en terme de liste florisitique que l’on pourra comparer avec d’autres observations à venir et détecter le cas échéant la présence d’ espèces nouvellement installées.