Cacao

Des coraux et des oiseaux : comment l'azote dérivé des oiseaux marins influence le cycle de l'azote des récifs coralliens au cours du temps

Coordination

Anne Lorrain

Type de projet

National

Financement

IsBlue, région Bretagne, Labex Corail

Durée du projet

Début du projet

01/01/2022

Fin du projet

30/11/2025

Liens

Les oiseaux marins transfèrent les nutriments de l’océan à leur site de nidification (Fig. 1), façonnant la productivité locale et la physiologie des coraux constructeurs de récifs adjacents dans le cas des ilots tropicaux éloignés, comme ceux du Pacifique Sud-Ouest ^1-5.

Figure 1. Diagramme schématique de l’entrée d’azote provenant du guano dans l’écosystème corallien. Modifié d’après Lorrain et al. 2017.

Le projet CACAO s’intéresse au rôle du guano excrété par les oiseaux marins sur le cycle de l’azote et plus généralement la chimie les eaux côtières proches des récifs coralliens éloignés, à la fois dans l’actuel mais aussi dans le passé, par des analyses rétrospectives dans les carottes de corail pour reconstruire les fluctuations des populations d’oiseaux.

Les processus en jeu dans le transfert de l’azote vers le récif sont encore flous, ainsi que le lien entre biomasse des oiseaux marins et azote disponible pour les coraux. Ici, nous proposons de retracer sur les 50 dernières années le devenir et la dynamique des apports en azote (N) dérivé des oiseaux marins dans plusieurs atolls du Pacifique ayant des histoires différentes en terme de populations d’oiseaux liées à la morphologie des ilots mais également à la présence ou l’absence de rongeurs. Les rongeurs comme les rats ont en effet un impact fort sur les populations d’oiseaux marins, que ce soit par prédation directe ou par modification de leur habitat ; leur présence entraine ainsi une diminution de leur population et des apports de guano vers les récifs adjacents. L’étude des mécanismes d’enrichissement en nutriments ainsi que des échelles de temps du retour de ces nutriments suivant une éradication et à quelle vitesse les écosystèmes adjacents en bénéficient est donc centrale pour définir des mesures de conservation efficaces. Pour ce faire, nous mesurerons la composition isotopique en azote (δ¹⁵N) des nitrates de l’eau de mer, de l’eau souterraine sous les ilots, et de la matière organique liée au squelette du corail massif Porites (CS-δ¹⁵N) sur plusieurs sites (ilots/atolls) contrastés en terme de morphologie, nombre d’oiseaux marins et histoire de présence de rongeurs. Des résultats préliminaires suggèrent en effet que la lentille d’eau saumâtre située sous les îlots agirait comme un puissant bioréacteur, et serait le mécanisme clé d’enrichissement du récif en nitrates. Les premiers enregistrements CS-δ15N sur seulement quelques années ont également révélé que les apports d’azote dérivé du guano sur le platier récifal étaient assimilés par le corail tout au long de l’année et de sa vie, démontrant le potentiel des enregistrements CS-δ15N pour reconstruire l’approvisionnement en azote par les oiseaux marins sur des échelles de temps historiques, fournissant un outil précieux pour la gestion des récifs et les futures études de conservation.

Reférences:

Lorrain et al. Seabirds supply nitrogen to reef-building corals on remote Pacific islets. Sci. Rep. 7, 3721 (2017).
Thibault, M. et al. Seabird-derived nutrients supply modulates the trophic strategies of mixotrophic corals. Front. Mar. Sci.8:790408. doi: 10.3389/fmars.2021.790408 (2022).
Graham, N. A. J. et al. Seabirds enhance coral reef productivity and functioning in the absence of invasive rats. Nature 559, 250–253 (2018).
Benkwitt, C. E., Wilson, S. K. & Graham, N. A. J. Seabird nutrient subsidies alter patterns of algal abundance and fish biomass on coral reefs following a bleaching event. Glob. Change Biol. 25, 2619–2632 (2019).
Benkwitt, C. E., Gunn, R. L., Le Corre, M., Carr, P. & Graham, N. A. J. Rat eradication restores nutrient subsidies from seabirds across terrestrial and marine ecosystems. Curr. Biol. 31, 2704-2711.e4 (2021).