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Nouvelle-Calédonie

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Claude E. Payri

Partie 2. Les récifs coralliens, un réservoir de vie

Chapitre 18. Les réseaux trophiques en milieux coralliens

Marine Julie Briand et Yves Letourneur

Texte intégral

La tortue verte Chelonia mydas se nourrissant sur un herbier d’Halophila, côte ouest de la Grande Terre. © M. Juncker

1L’algue Sargassum spinulligerum absorbe les sels nutritifs présents dans l’eau ; le crabe Pilumnus vespertilio picore l’algue ; la murène Gymnothorax chilospilus attrape le crabe ; le tricot rayé Laticauda saintgironsi avale la murène et le requin-tigre Galeocerdo cuvier engloutit le serpent.

2Ainsi va la vie dans les récifs coralliens de Nouvelle-Calédonie, où les relations alimentaires entre proies et prédateurs sont d’une très grande diversité et complexité. En effet, chaque organisme du récif joue un rôle précis et tient une place déterminée dans cette toile à l’équilibre fragile, où les espèces sont connectées.

Une toile parfaitement tissée

3Un très grand nombre de chaînes alimentaires coexistent dans les récifs coralliens néo-calédoniens. Chacune se construit d’un premier maillon constituant une source alimentaire de « base », de multiples maillons intermédiaires regroupant des consommateurs très divers, et aboutit à un maillon terminal représenté par les grands prédateurs carnivores (fig. 1). L’ensemble de ces chaînes alimentaires forme un réseau étroitement interconnecté comparable à une immense toile d’araignée. Au sein de ce réseau, dit « trophique », d’importants échanges de matière et d’énergie se réalisent.

4Les principaux compartiments trophiques sont au nombre de cinq.

5– I : Les sources alimentaires « de base », représentées par les producteurs primaires (phytoplancton, microphytobenthos, gazon algal, macroalgues benthiques, phanérogammes marines) et les réservoirs de matière organique (parties particulaires et dissoutes du sédiment et de l’eau de mer). Ces ressources de base sont nombreuses et parfois complexes, formées pour certaines de l’accumulation de matières d’origines diverses (marine ou terrestre, pélagique ou benthique, autochtone ou allochtone).

6– II : Les consommateurs primaires, qui s’alimentent des producteurs primaires ou dans les réservoirs de matière organique, se composent principalement d’organismes du zooplancton, de filtreurs (par exemple les huîtres), herbivores (par exemple les poissons-perroquets) ou détritivores (par exemple les holothuries et certains mollusques et crustacés).

7– III : Les consommateurs secondaires, qui se nourrissent des consommateurs primaires, présentent des régimes alimentaires majoritairement omnivores ou à dominance carnivore.

8– IV et V : Les consommateurs tertiaires et quaternaires, qui sont les grands prédateurs des récifs coralliens et dont le régime alimentaire est strictement carnivore (par exemple les loches et les requins), voire exclusivement piscivore (par exemple les barracudas).

Figure 1 : Schéma simplifié des réseaux trophiques de l’écosystème récifo-lagonaire de Nouvelle-Calédonie. Les flèches indiquent les relations alimentaires existantes entre les organismes des cinq principaux compartiments. I : producteurs primaires (PP). II : consommateurs primaires (CP). III : consommateurs secondaires (CS). IV : consommateurs tertiaires (CT). V : consommateurs quaternaires (CQ). © M.J. Briand, images http://ian.umces.edu

Une conque (Charonia tritonis) dévorant une étoile de mer mangeuse de corail (Acanthaster planci). © M. Juncker

9Plusieurs réseaux trophiques majeurs du lagon néo-calédonien sont déjà connus (BRIAND, 2014). Il y a les réseaux dits « sédimentaires » (dont la « base » est constituée de matière organique associée aux particules sédimentaires), « récifaux » (matière organique essentiellement liée au « gazon algal »), « lagonaire » (particules organiques et/ou phytoplancton présents dans l’eau de mer) et « détritique » (débris de phanérogames marines et d’algues non directement digestibles par la majorité des organismes herbivores). Les deux premiers réseaux sont les plus importants en termes de flux de matière au sein des récifs coralliens, tandis que les deux derniers participent de manière plus indirecte aux transferts de matière dans les récifs. Ces quatre réseaux trophiques sont alimentés par des sources de matière organique différentes mais sont étroitement liés, parce qu’ils se trouvent le plus souvent dans des habitats très voisins, mais aussi en raison de l’exploitation des sources de « base » et/ou des proies par des consommateurs communs.

10De plus, l’importance d’écosystèmes associés aux récifs coralliens tels que les herbiers de phanérogames marines et les mangroves est clairement mise en évidence par les exportations de matière (débris divers, matière organique particulaire et dissoute) entre les différents habitats de l’espace récifo-lagonaire. Il est probable que d’autres réseaux trophiques restent encore à déterminer afin de mieux comprendre le fonctionnement des récifs coralliens de Nouvelle-Calédonie.

Des relations complexes

11La grande complexité des relations existant entre ces compartiments réside dans la multitude de régimes alimentaires qui s’entrecroisent, associant des organismes spécialistes comme le poisson-papillon corallivore obligatoire Chaetodon trifascialis avec des opportunistes tels que la plupart des poissons carnivores de taille moyenne. Par ailleurs, chaque organisme peut voir son régime alimentaire modifié au cours de sa vie selon divers paramètres biologiques (en fonction de la taille, des périodes de reproduction) ou environnementaux (en fonction de la saison, des caractéristiques de l’habitat, de perturbations). Le nason à éperons bleus ou « dawa » (Naso unicornis) par exemple est un poisson zooplanctonophage au stade juvénile, qui devient herbivore au stage adulte. De même, les organismes herbivores tels que les mollusques gastéropodes broutent les espèces d’algues présentes sur le substrat à une saison donnée.

12Par ailleurs, les connaissances disponibles sur le régime alimentaire des organismes récifaux sont régulièrement complétées, voire reconsidérées, grâce à l’évolution des techniques d’études. En effet, depuis quelques années s’ajoutent aux méthodes traditionnelles d’observation des contenus stomacaux des outils biochimiques qui permettent d’aller plus loin dans l’interprétation des régimes alimentaires et des relations trophiques. Il s’agit des méthodes d’analyses de la composition du tissu d’un organisme en isotopes stables du carbone et de l’azote, en acides gras, en acides aminés.

13Ainsi, le régime alimentaire des oursins de récif Parasalenia gratiosa et Echinometra mathaei, habituellement qualifié d’herbivore suite à l’observation de leurs estomacs, semble être remis en question ; de fortes signatures isotopiques en azote suggèrent un régime alimentaire davantage omnivore, parfois à dominance carnivore, induit par le « raclage » du substrat favorisant, outre la consommation d’algues, l’ingestion d’invertébrés fixés sur le substrat, comme des éponges, des bryozoaires et même des jeunes stades coralliens (BRIAND, 2014). Des modèles mathématiques relativement récents permettent de prédire la part relative de chaque proie dans le régime alimentaire d’un prédateur.

14À partir des connaissances acquises sur l’alimentation et l’habitat d’un organisme, il est possible de définir la largeur de sa niche trophique et d’émettre des hypothèses sur ses interactions de compétition pour les ressources nutritives avec d’autres espèces de l’écosystème. Ces outils biochimiques sont également particulièrement utiles pour retracer l’origine des différentes sources alimentaires composant les réservoirs de matière organique qui supportent les réseaux trophiques dans les récifs coralliens. Comme dans le cas précédent, des modèles permettent d’estimer la contribution de chaque source alimentaire à la constitution du réservoir de matière organique.

Nudibranche Hypselodoris infucata broutant une algue verte Halimeda dans le Grand Lagon Sud. © M. Juncker

La murène Gymnothorax zonipectis attaquant un poisson. Lifou. © M. Juncker

Un équilibre fragile

15L’étude des réseaux trophiques permet de mettre en évidence le rôle écologique clé joué par les différents groupes ou guildes d’organismes récifaux de régimes alimentaires similaires, appelés « groupes trophiques ». Ainsi, certains organismes sont clairement identifiés comme étant des espèces clés des récifs néo-calédoniens. Par exemple, le rôle des herbivores au sens large est tout à fait fondamental dans les récifs coralliens car, en consommant les algues, ces organismes limitent fortement leur développement, permettant ainsi aux coraux dont la croissance est bien plus lente de rester compétitifs dans l’occupation de l’espace récifo-lagonaire. Il est alors possible d’anticiper les effets des perturbations sur ces réseaux trophiques à la structure fragile, pour lesquels un déséquilibre dans le fonctionnement des relations alimentaires peut avoir d’importantes conséquences. Bien que les effets en cascade dits « bottom-up » et « top-down », caractérisés par un déséquilibre respectivement par le bas (c’est-à-dire à partir des sources de base) ou par le haut (c’est-à-dire à partir des grands prédateurs) se répercutant sur l’ensemble du réseau, soient largement étudiés à l’échelle mondiale, ils ne sont pas encore précisément décrits au sein des récifs coralliens de Nouvelle-Calédonie.

16La question de la pollution du lagon de Nouvelle-Calédonie par divers contaminants tels que les éléments traces métalliques et métalloïdes (arsenic, cobalt, mercure, nickel, etc.) ou les composés organiques (pesticides, polychlorobiphényles, etc.) peut être évaluée en relation avec les réseaux trophiques. En effet, l’ensemble des compartiments trophiques présente des niveaux détectables de contaminants, à des concentrations variables selon les composés et les organismes considérés. Une étude récente a mis en évidence le cheminement de certains éléments traces, notamment le mercure, le sélénium et, dans une moindre mesure, l’arsenic à travers la structure des réseaux trophiques ; les réseaux « sédimentaires » et « récifaux » se sont révélés être des voies de transfert privilégiées (BRIAND, 2014). D’autres éléments en revanche sont présents dans différents organismes sans pour autant qu’existent des liens nets entre le niveau de contamination et le positionnement de l’organisme dans le réseau trophique.

17Ces réseaux représentent donc un aspect essentiel de la mécanique fonctionnelle d’un écosystème. Leur étude dans les écosystèmes récifaux reste très complexe, mais cruciale, pour que de meilleurs plans de protection et de gestion soient mis en place. Les récifs coralliens de Nouvelle-Calédonie constituent en ce sens un formidable site d’étude par le patrimoine exceptionnel qu’ils représentent, mais également en raison des nombreuses menaces naturelles (cyclones, hypersédimentation, phénomènes de blanchissement) et anthropiques (rejets miniers, pollution urbaine, activités nautiques) auxquelles ils doivent faire face.

Bibliographie

Référence bibliographique

BRIAND M., 2014 Place des poissons anguilliformes dans le fonctionnement des écosystèmes récifo-lagonaires de la Nouvelle-Calédonie : rôle trophique et impacts des contaminations. Thèse de doctorat, Université de la Nouvelle-Calédonie, 610 p.

Table des illustrations

Légende La tortue verte Chelonia mydas se nourrissant sur un herbier d’Halophila, côte ouest de la Grande Terre. © M. Juncker
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Fichier image/jpeg, 890k
Légende Figure 1 : Schéma simplifié des réseaux trophiques de l’écosystème récifo-lagonaire de Nouvelle-Calédonie. Les flèches indiquent les relations alimentaires existantes entre les organismes des cinq principaux compartiments. I : producteurs primaires (PP). II : consommateurs primaires (CP). III : consommateurs secondaires (CS). IV : consommateurs tertiaires (CT). V : consommateurs quaternaires (CQ). © M.J. Briand, images http://ian.umces.edu
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Fichier image/jpeg, 382k
Légende Une conque (Charonia tritonis) dévorant une étoile de mer mangeuse de corail (Acanthaster planci). © M. Juncker
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/28061/img-3.jpg
Fichier image/jpeg, 2,8M
Légende Nudibranche Hypselodoris infucata broutant une algue verte Halimeda dans le Grand Lagon Sud. © M. Juncker
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Fichier image/jpeg, 1,4M
Légende La murène Gymnothorax zonipectis attaquant un poisson. Lifou. © M. Juncker
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Fichier image/jpeg, 530k

Auteurs

Écologie marine
UMR MIO (IRD, CNRS, Aix-Marseille Université)
Aix-Marseille Université
163 avenue de Luminy
13009, Marseille, France

Écologie marine
Institut Isea
Université de la Nouvelle-Calédonie,
BP R4
Avenue James Cook
98851 Nouméa, Nouvelle-Calédonie

© IRD Éditions, 2018

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