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Au cours des dernières décennies, de nombreux récifs coralliens ont subi une détérioration de leur état, souvent caractérisée par un déclin de la surface occupée par des coraux vivants et une augmentation de la population de macroalgues, mettant en danger les services écosystémiques que ces récifs fournissent. Les récifs sont victimes de perturbations (blanchissement et ouragans), dont l’intensité devrait augmenter avec le réchauffement climatique. Il a été prouvé que la résilience écologique, qui détermine si le récif va survivre aux perturbations successives, est augmentée par la diversité de réponse des coraux (résilience : certains récupèrent rapidement après la perturbation, ou résistance : certains présente une faible mortalité lors de la perturbation). Toutefois, la dynamique d[...]

Au cours des dernières décennies, de nombreux récifs coralliens ont subi une détérioration de leur état, souvent caractérisée par un déclin de la surface occupée par des coraux vivants et une augmentation de la population de macroalgues, mettant en danger les services écosystémiques que ces récifs fournissent. Les récifs sont victimes de perturbations (blanchissement et ouragans), dont l’intensité devrait augmenter avec le réchauffement climatique. Il a été prouvé que la résilience écologique, qui détermine si le récif va survivre aux perturbations successives, est augmentée par la diversité de réponse des coraux (résilience : certains récupèrent rapidement après la perturbation, ou résistance : certains présente une faible mortalité lors de la perturbation). Toutefois, la dynamique des scaridés (poissons-perroquets) n’a pas été intégrée dans ce résultat. Les scaridés sont des espèces-clés des récifs, leur herbivorie des macroalgues empêchant ces dernières de proliférer. Leur population ne peut se développer que si la structure des coraux leur fourni un habitat de qualité. Or, avec la diversité de réponses, un compromis nécessaire entre résistance et capacité du corail à fournir cet habitat apparaît. La question est donc : en prenant en compte la dynamique des scaridés et le compromis résistance/qualité de l’habitat, la diversité de réponses permet-elle toujours d’améliorer la résilience ? Je développe un modèle dynamique comprenant macroalgues, deux types de coraux, et scaridés, dont la capacité de charge dépend inégalement de chacun des coraux. J’explore ensuite ce modèle pour une analyse de ses équilibres et de leur stabilité, afin d’examiner l’existence de bistabilité entre coraux et macroalgues. Enfin, par l’ajout des mortalités causées par les blanchissements et ouragans en tant que phénomènes stochastiques, j’étudie l’impact de la diversité de réponses sur la résilience du couvert corallien contre deux stress : les perturbations climatiques et la pêche. Les résultats montrent que la diversité de réponses, malgré le compromis résistance/qualité de l’habitat, permet encore d’améliorer la résilience face à une augmentation de l’intensité des perturbations, et de même de la pêche. Quand la capacité d’un des coraux à fournir un habitat aux scaridés diminue, la diversité devient plus importante pour augmenter la résilience. Cette amélioration n’a lieu que si aucun des coraux n’est un compétiteur trop supérieur à l’autre. Les mécanismes proposés pour cet effet positif sont : la continuation de l’herbivorie procurée indirectement par les coraux grâce à leur complémentarité, la mortalité des macroalgues lors des ouragans alors que le corail résistant conserve son couvert, et la subsistance d’un couvert corallien qui ralentit la prolifération des macroalgues. Dans un contexte de réchauffement planétaire, d’une demande accrue en poissons, et de dégradation des habitats récifaux, cette recherche confirme l’importance de gérer les récifs coralliens en conservant leur diversité.

During the past few decades, numerous coral reefs have suffered a marked deterioration of their health, often characterized by a drop in coral cover and an increase in macroalgae, so that the ecosystem services they provide are at risk. Reefs are victims of disturbances (bleaching and hurricanes), which intensity should increase with global warming. Ecological resilience, which determines if the reef will survive through these disturbances, has been shown to increase with response diversity of corals (i.e. resilience, or fast recovery after the disturbances, and resistance, or low mortality during disturbances). However, parrotfish dynamics were not taken into account. Parrotfish are key species of coral reefs, as their grazing of macroalgae prevent algal invasion, making overfishing a threat to reefs. Their population can develop only in a good habitat provided by coral structure. But with response diversity, a trade-off between resistance and capacity of coral to provide a good habitat to parrotfish emerges. The impact on resilience of this unequal contribution to grazing remains unstudied. Thus we ask : taking into account grazing fish dynamics and the trade-off between resistance and promotion of grazing, does response diversity still enhance resilience ? I develop a dynamical model including macroalgae, two types of coral, and parrotfish, the carrying capacity of which depends unequally on both types of corals. I then explore the model for its equilibrium and their local stability, in order to check for the existence of bistability between coral and macroalgae. Adding bleaching and hurricane mortalities as stochastic events, I finally examine the impact of response diversity on resilience of coral cover against two stressors : climatic disturbances and fishing. Results show that response diversity is still able to enhance coral resilience against increase in disturbances, and also in fishing. As the capacity of one of the coral to promote grazing drops, response diversity becomes more important to enhance resilience. This enhancement occurs only if the competition between corals is not too excessive. Proposed mechanisms for this beneficial effect are : continuation of grazing provided through corals thanks to their complementarity, macroalgae mortality through hurricanes while resistant coral conserves high cover, and slowing down of macroalgae overgrowth by subsistence of coral cover. In a context of global warming, increased demand of fish products, and degradation of coral reef habitats, this research confirms the importance of managing coral reefs for their diversity.