Poissons herbivores exotiques dans les écosystèmes méditerranéens : causes biologiques et conséquences écologiques d’une invasion en cours – EXOFISHMED

Les écosystèmes côtiers méditerranéens font face à des pressions anthropiques sans précédent qui en synergie menacent leur biodiversité unique et les services écosystémiques qu’ils fournissent aux populations humaines. L’expansion actuelle des poissons herbivores exotiques du genre Siganus, entrés en Méditerranée depuis la Mer Rouge via le Canal de Suez, pose des enjeux majeurs. En effet, dans le bassin oriental de la Mer Méditerranée les populations de Siganus tendent à exclure le seul poisson herbivore indigène (Sarpa salpa) et entrainent une diminution marquée des macrophytes, y compris les herbiers de posidonies qui servent d’habitats pour de nombreuses espèces et qui régulent les cycles des nutriments.
Sous l’effet du réchauffement climatique, il est probable que les espèces exotiques tropicales vont coloniser le bassin occidental de la Mer Méditerranée et établir des populations au sud-ouest de l’Europe dans un proche futur. Cependant, même si certains aspects de l’écologie des Siganus ont été étudiés, les causes et conséquences de cette invasion restent à élucider. Le projet EXOFISHMED s’intéressera à deux questions : (1) quels sont les facteurs à l’origine du succès des herbivores exotiques au détriment de l’espèce indigène ? (2) quelles sont les conséquences de ce remplacement d’espèces pour le fonctionnement des écosystèmes ?
Pour répondre à ces questions nous mènerons une approche multidisciplinaire pour comparer les attributs biologiques et les rôles écologiques des espèces de poissons herbivores indigènes et exotiques. Nous collecterons des informations sur Siganus luridus et Sarpa salpa via deux approches : (i) en échantillonnant des individus juvéniles et adultes dans 4 localités réparties autour du basin méditerranéen et (ii) en menant une expérience en conditions contrôlées en mésocosmes. Quatre caractéristiques biologiques seront mesurées sur chaque individu : le régime alimentaire via les ratios en isotopes stables, la stratégie d’ingestion via la morphologie, le taux de croissance via la sclérochronologie des otolithes, et le stockage corporel des nutriments via la teneur en azote et en phosphore des tissus. Ces données permettront de quantifier la variabilité intraspécifique de chacune de ces facettes entre les stades de vie et entre les populations de chaque espèce, et de tester les différences entre les deux espèces.
En plus de ces caractéristiques biologiques, nous décrirons la diversité microbienne intestinale des individus, qui est une facette peu connue mais importante pour les poissons herbivores. Plus précisément, nous quantifierons la diversité microbienne intestinale en tenant compte des trois domaines microbiens (archées, bactéries, eucaryotes) et de leurs trois facettes respectives (taxonomique, phylogénétique et fonctionnelle). Les variabilités intra- et interspécifique de cette diversité seront mesurées et comparées à celles des attributs biologiques pour produire la première comparaison multi-facettes entre les deux espèces.
Grâce aux données récoltées, nous évaluerons aussi la contribution des espèces indigène et exotique à deux processus clés dans les écosystèmes côtiers: le contrôle trophique des macrophytes (algues et herbiers) via le broutage, et le recyclage des nutriments via l’excrétion de déchets métaboliques. Les effets encore inconnus de ces deux rôles des poissons herbivores sur l’abondance et la diversité des microbes planctoniques et benthiques (microalgues, bactéries, archées, eucaryotes) seront aussi mesurés pour fournir la première évaluation des conséquences de l’invasion des Siganus sur le fonctionnement des écosystèmes.
Ces objectifs seront atteints en 3 ans grâce à la complémentarité des compétences au sein du consortium de recherche. Les retombées de ce projet seront communiquées aux scientifiques, aux gestionnaires des écosystèmes et au grand public, pour définir des mesures de protection et de remédiation contre cette invasion.