La biodiversité des poissons marins tropicaux porte la trace des récifs coralliens du passé

Des chercheurs du laboratoire Ecologie des systèmes marins côtiers (ECOSYM – CNRS/IRD/Universités Montpellier 1 et 2/Ifremer) et du laboratoire CoRéUs 2 (IRD) ont démontré que la répartition actuelle de la biodiversité marine tropicale est principalement due à la persistance de ces zones durant les périodes de glaciation au Quaternaire. L’empreinte laissée par l’histoire a ainsi une influence plus forte sur la biodiversité des poissons tropicaux que les facteurs environnementaux contemporains tels que la température des eaux et la surface des récifs. Ces travaux, réalisés en collaboration avec plusieurs équipes internationales, montrent la nécessité de protéger certains habitats irremplaçables qui permettent aux espèces de persister durant les épisodes de changement climatique. Ils sont publiés dans la revue Science du 30 mai 2014.

Les scientifiques ont toujours été fascinés par le pic de biodiversité marine situé autour de l’Indonésie et des Philippines, dans ce que l’on appelle le Triangle de corail. On y trouve environ trois mille espèces de poissons liés aux récifs coralliens, soit dix fois plus que dans l’est du Pacifique et de l’Atlantique pour une même latitude et pour ce même habitat. Ce gradient de biodiversité est encore mal expliqué. De nombreuses hypothèses ont été avancées mais la plupart se focalisent sur l’impact de variables actuelles telles que la surface des récifs ou la température de l’eau.

Les habitats coralliens se développent dans des conditions de température et de lumière très spécifiques. En se basant sur la température des eaux reconstruite pour le Quaternaire, les auteurs de cette étude ont pu reconstituer une cartographie des récifs et ainsi suivre leur évolution durant 2,6 millions d’années. En comparant l’actuelle distribution globale des poissons marins tropicaux à celle de ces paléo-récifs, les chercheurs ont pu tester pour la première fois le rôle clé des habitats qui ont persisté pendant les nombreuses périodes glaciaires et qui ont ainsi pu servir de refuges pour la biodiversité.

Les chercheurs ont démontré que le degré d’isolement d’un récif actuel par rapport aux zones refuges du quaternaire constitue le facteur le plus important pour expliquer la distribution des poissons marins tropicaux observée de nos jours. Plus un récif a été proche d’une de ces régions stables au cours du temps, plus la biodiversité y est forte aujourd’hui. Ce résultat suggère à la fois la persistance des espèces dans ces zones, des extinctions massives en dehors et la capacité des habitats refuges à être des « sources » de colonisation permettant de peupler de nouveaux récifs coralliens apparus aux périodes plus chaudes.

Si les poissons ont investi de nouvelles régions à partir des zones refuges, la biodiversité contemporaine devrait également dépendre de l’aptitude à recoloniser de chaque espèce. Pour tester cette hypothèse, les chercheurs se sont intéressés à trois familles de poissons caractéristiques des habitats coralliens et ayant des capacités de dispersion distinctes. Les poissons demoiselles sont de moins bons colonisateurs que les poissons papillons et les labres. Résultat, dans ce groupe la diversité des espèces chute bien plus rapidement que pour les deux autres familles lorsqu’on s’éloigne des refuges. L’histoire très ancienne des récifs a donc une influence majeure sur l’actuelle distribution de la biodiversité mais aussi sur la composition en espèces et en lignées phylogénétiques des communautés de poissons tropicaux.

En étudiant l’âge des différentes espèces au sein de ces trois familles de poissons, les chercheurs ont aussi observé que les plus anciennes et les plus récentes ne sont présentes que sur les habitats coralliens proches des zones refuges. Ces récifs qui ont persisté au cours du temps ont donc assuré le double rôle de musée et de berceau : ils ont permis la sauvegarde des espèces anciennes et ont aussi favorisé l’apparition de nouvelles espèces (spéciation). Les fluctuations climatiques du quaternaire ont ainsi laissé une marque indélébile sur la distribution globale de la biodiversité corallienne. Ce message du passé souligne la nécessité de préserver des habitats refuges : ce sont ces zones stables associées à des corridors favorables à la recolonisation qui permettent le maintien de la biodiversité à large échelle. Dans le contexte actuel des changements globaux qui provoquent des événements climatiques extrêmes affectant les habitats, ce message possède encore plus de résonnance.

Source : cnrs