Diversité et fonctionnement des biomes marins littoraux de trois océans sous la pression de proliférations algales – SEAPROLIF

Les proliférations de macro-algues dans les écosystèmes littoraux des zones tropicales et subtropicales sont une menace sérieuse pour la diversité biologique de ces milieux. En particulier dans les récifs coralliens où la compétition entre les algues et les coraux peut modifier la structure et le fonctionnement des écosystèmes ainsi que la matrice paysagère. Ces effets peuvent remettre en question les biens et les services rendus aux nombreuses populations humaines qui dépendent de ces systèmes côtiers. L'origine et les mécanismes de ces proliférations sont mal connus et le nombre d'espèces impliquées très mal documenté. Nous avons choisi d'étudier cette problématique au travers du cas des proliférations du genre Asparagopsis (algue rouge, Rhodobionte), répertorié sur la liste IUCN parmi les espèces introduites et invasives dans les zones subtropicales et tempérées. Leur statut incertain (e.g. taxonomique, effets écosystémiques, origine des proliférations etc.) nécessite une étude globale et pluri-disciplinaire pour qualifier, comprendre et gérer ces proliférations.L'ERA-NET NETBIOME offre l’opportunité de proposer un programme de recherche interdisciplinaire, impliquant des laboratoires français et portugais spécialistes des écosystèmes marins tropicaux et sub-tropicaux. Ainsi, l'ambition des huit partenaires organisés en consortium est d’offrir une plateforme d’étude à l'échelle de l'aire de distribution du taxon. Une approche multi-sites dans trois océans et deux hémisphères (les iles portugaises des Azores et de Madère, La Réunion, La Nouvelle-Calédonie, La Polynésie française et la Guadeloupe, la Méditerranée) sera mise en oeuvre. Le premier objectif est de (i) déterminer l'état de prolifération des populations en fonction de principaux paramètres de l'environnement et de l'habitat; (ii) dresser l'inventaire des organismes benthiques, et particulièrement des cnidaires, affectés par les proliférations et (iii) suivre dans certains sites ateliers l'évolution spatio-temporelle des populations. Les résultats alimenteront une base de données interrogeable à distance, permettant notamment de cartographier la connaissance à l'échelle des trois océans. Le deuxième objectif est de dresser la carte d'identité des taxons dans chacune des zones d’étude grâce à trois approches complémentaires : (i) une étude de taxonomie moléculaire et phylogéographie pour idenitifier les clades présents (Asparagopsis sp. formant un complexe d'espèce) et déterminer le statut d’espèces natives vs. introduites des populations proliférantes ; (ii) une approche métabolomique afin de tester la pertinence de signatures chimiques pour différentier les clades (i.e.chimio-taxonomie) et (iii) une évaluation de la composition des communautés microbiennes associées à l’algue en utilisant des séquençages de type 454 (i.e. génomique des communautés). La combinaison de ces approches est peu répandue notamment dans les systèmes marins. Ambitieuse mais réaliste, elle constitue l’un des challenges scientifiques du projet. Elle permettra notamment de tester l’hypothèse que les proliférations algales et leurs effets sur les cnidaires sont en partie expliqués par l'identité génétique/métabolomique/microbienne des taxa présents.Le troisième objectif est de tester expérimentalement, en conditions naturelles et au laboratoire, le caractère néfaste d’Asparagopsis, ainsi que les effets écologiques de sa prolifération dans les communautés dominées par les cnidaires. Nous examinerons la toxicité naturelle des espèces sur la santé du corail et son contrôle par l’action des herbivores. La bioactivité d’Asparagopsis sera utilisée comme proxy de la production de substances biologiquement actives. Les bioactivités enregistrées seront analysées en regard des différents phénotypes métaboliques définis par ailleurs et un lien potentiel avec les profils génétiques de l’algue et des communautés microbiennes associées sera recherché. Les résultats attendus permettront de mieux connaitre les proliféra