Maintenance of Scleractinian coral populations in an insular fragmented system (Society archipelago, French Polynesia): Influence of recruitment and post-settlement mortality

Maintien des populations de coraux Scléractiniaires en milieu insulaire fragmenté (archipel de la Société, Polynésie française) : influence du recrutement et de la mortalité post-fixation

Lucie Penin (1)

1 CRIOBE - Centre de recherches insulaires et observatoire de l'environnement

To improve our understanding of maintenance processes of Scleractinian coral assemblages in an insular fragmented system, the influence of recruitment fluctuations and post-settlement mortality on spatial patterns of juvenile and adult assemblages was investigated. Spatio-temporal variability of recruitment was characterized at an insular scale around Moorea over five years and at a regional scale in the Society archipelago (French Polynesia) over one year. This technique enabled a muti-scale spatio-temporal analysis of the data. Benthic mortality of recruits and juveniles was also quantified around Moorea and the major factors causing mortality were identified. Our results emphasize the importance of post-recruitment events, particularly those occurring during the first weeks after settlement, in structuring and maintaining adult assemblages, regardless of the spatio-temporal scales considered. However, for some taxa, spatial patterns of adult populations around Moorea are mainly driven by spatial variability of recruitment during previous years. These results illustrate the importance of life history traits in mechanisms of population maintenance. Around Moorea, recruit mortality is particularly high (50 % in 7 days), and is notably linked with predation by Scaridae and Balistidae fishes (especially Scarus psittacus, Chlorurus sordidus, and Melichthys vidua), and competition by encrusting organisms. Moreover, at two of the three sites studied, spatial variability of early post-settlement mortality convincingly explains differences observed between recruit and juvenile spatial patterns. Juvenile mortality is less intense (40 % in 14 months), but also shows strong spatial variability, linked with the abundance spatial variability of Chaetodontid fishes (especially Chaetodon pelewensis) and with living coral cover. This research highlights the preponderance of post-recruitment events in structuring adult populations and assemblages, and the importance of events occurring during the first weeks of benthic life (recruit stage), particularly mortality due to biotic interactions (predation and competition).

De façon à améliorer la compréhension des mécanismes de maintien des populations de Scléractiniaires en milieu insulaire fragmenté, l'influence des variations du recrutement, d'une part, et de la mortalité post-recrutement, d'autre part, sur la structure des peuplements juvéniles et adultes a été explorée. Pour cela, dans un premier temps, la variabilité spatio-temporelle du recrutement a été caractérisée à l'échelle insulaire sur 5 ans autour de Moorea et à l'échelle régionale sur 1 an dans l'archipel de la Société (Polynésie française) de façon à mener des analyses spatio-temporelles à multi-échelles. Dans un deuxième temps, la mortalité benthique des stades recrue et juvénile a été quantifiée autour de Moorea, et les principaux facteurs de mortalité identifiés. Nos résultats montrent l'importance des événements post-recrutement dans la structuration et le maintien des peuplements de Scléractiniaires, quelles que soient les échelles spatio-temporelles considérées. Cependant, pour certains taxons, la structure spatiale des populations adultes à Moorea semble majoritairement gouvernée par la variabilité spatiale du recrutement sur plusieurs années, illustrant l'implication des différences de traits d'histoire de vie dans les mécanismes de maintien des populations. Autour de Moorea, la mortalité des recrues est particulièrement élevée (50 % en 7 jours), et notamment liée à la prédation par les poissons des familles Scaridae et Balistidae (en particulier les espèces Scarus psittacus, Chlorurus sordidus et Melichthys vidua), et à la compétition avec les autres organismes encroûtants. En outre, la variabilité spatiale de cette mortalité post-fixation précoce explique de façon convaincante les différences observées entre la structure spatiale des recrues et celle des juvéniles, pour deux des trois sites étudiés. La mortalité des juvéniles est de moindre intensité (40 % en 14 mois), mais présente également une variabilité spatiale marquée, notamment en lien avec les variations de l'abondance des poissons de la famille Chaetodontidae (Chaetodon pelewensis) et avec le recouvrement en coraux vivants. Cette étude souligne ainsi la prépondérance des événements post-recrutement dans la structuration des populations et des peuplements adultes, et l'importance des événements ayant lieu au cours des premières semaines de la vie benthique (stade recrue), parmi lesquels la mortalité liée aux interactions biotiques (prédation et compétition) semble particulièrement importante.

Mots clés: Scleractinian corals; Population maintenance; Recruitment; Post-settlement mortality; Recruitment limitation; Predation/competition model

Mots clés: Coraux Scléractiniaires; Maintien des populations; Recrutement; Mortalité post-fixation; Limitation par le recrutement; Modèle prédation/compétition

Domaines: Biodiversité et Ecologie

Lucie Penin. Maintien des populations de coraux Scléractiniaires en milieu insulaire fragmenté (archipel de la Société, Polynésie française) : influence du recrutement et de la mortalité post-fixation. Biodiversité et Ecologie. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2007. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00743644⟩