RÉSUMÉS DES PRÉSENTATIONS

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1 RÉSUMÉS DES PRÉSENTATIONS COLLOQUE DU PROGRAMME INTER-ORGANISMES ÎLES EPARSES Restitution des travaux et 29 avril 2014 Campus Gérard-Mégie, Paris

2 SOMMAIRE 1 re session d exposés - Les Eparses comme sentinelles des changements globaux P.3 Récifs et coraux des îles Eparses REEFCORES P.4 GPS sur les îles Eparses 2 - GPSIE P.5 Observatoire en Géosciences : du manteau à la houle, sismologie - GEOSISM P.6 Niveau de la mer dans les Iles Eparses - NIVMER-EPARSES P.7 Observatoire du réchauffement climatique aux îles Eparses : diversité des coraux zooxanthellés et capacités de résilience P.9 2 e session d exposés - Les Eparses en tant qu écosystèmes de référence P.11 Phylogéographie comparée de la faune marine des îles Eparses dans un contexte Indo-Pacifique - PhylIP P.12 Diversité et distribution des parasites de la reproduction Wolbachia - DICIWO P.13 Dynamique de recrutement, connectivité génétique, et stress environnemental entre populations de poissons clowns des îles Eparses - CLOWNFISH P.14 Pathosystèmes et environnements insulaires : diffusion d agents infectieux sur les îles Eparses en relation avec les oiseaux marins et leurs ectoparasites - PathOrnithoTiques P.15 Evolution insulaire des drosophiles - EPARDROS P.17 Spécificités structurales et fonctionnelles des mangroves des îles Eparses (Europa, Juan, de Nova). Etude préliminaire p.18 Structure et diversité des communautés microbiennes aquatiques, leur fonctionnement et leur vulnérabilité dans les îles Eparses - COMMA P.19 Oiseaux Marins Bioindicateurs de l océan Indien occidental tropical - OMABIO P.20 Impact des changements globaux sur les écosystèmes marins : stratégies de recherche de nourriture des prédateurs marins et variabilité océanographique - FREGATES P.21 3 e session d exposés - Protéger les Eparses P.23 Approches intégrées et expérimentales d actions de connaissance, de gestion conservatoire et de recherche sur la flore et les habitats des îles Eparses P.24 Mammifères Introduits et Restauration Ecologique des îles Eparses - MIRE P.25 Biodiversité, ressources et conservation des récifs coralliens des îles Eparses - BioReCIE P.26 2 CONTACTS P.27

3 1 re session d exposés Les Eparses comme sentinelles des changements globaux Présidée par Nicolas ARNAUD CNRS 3

4 Récifs et coraux des îles Eparses REEFCORES Porteurs du projet : Gilbert CAMOIN & Stéphan JORRY Présentation : Sophie PRAT Le projet REEFCORES (REEFs and CORals from the EparseS), issu de deux réponses à l appel à manifestations d intérêt lancé par le CNRS (Deschamps et al. et Jorry et al.), propose de reconstituer les variations du niveau marin et les changements environnementaux et climatiques du Quaternaire terminal à nos jours à partir de l étude des environnements récifaux des îles Eparses. En se basant sur des données sédimentologiques et géophysiques acquises au cours de deux missions (2011 et 2013), le projet aboutit aujourd hui à comprendre la répartition des sédiments sableux au sein des lagons, en proposant une cartographie détaillée des corps sédimentaires sableux et bioconstruits. Les données sismiques acquises aux Glorieuses en 2013 ont permis de découvrir la présence d un plateau ennoyé à -80m à l extrémité nord-est de l Archipel, qui est probablement le témoin d une période où le niveau marin était stabilisé (dernière période glaciaire?). Les données sismiques ont également conduit à cartographier en détail un «vieux» récif, enfoui sous 2 à 10 m de sédiments, qui semble avoir servi de substratum pour la croissance du récif moderne. Ces données ont également mis en évidence la présence d un prisme sédimentaire (d une vingtaine de mètres d épaisseur) accumulé sur le rebord de la plateforme dans sa partie protégée (sous le vent), qui atteste d une activité actuelle de vannage des sédiments. A plus long terme, ces données, ainsi que d autres issues de programmes ad hoc, seront compilées afin de déterminer des sites de forages offshore potentiels qui pourront faire l objet d un projet dans le cadre du programme successeur d IODP (Integrated Ocean Drilling Program). The REEFCORES project (REEFs and CORals from the EparseS), related to two propositions in response to the CNRS Call for Interest, aims to reconstruct late Quaternary sea-level and environmental changes based on the study of reefal environments that will be obtained on reefs from the Eparses, lagoonal sediment cores and modern coral cores. Based on sedimentological and geophysical data acquisition in 2011 and 2013, this project aims to understand the distribution of carbonate sands in the lagoons, by proposing a detailed mapping of sedimentary bodies and reefal units. Seismic data acquired in the Glorieuses in 2013 led to the discovery of a successive submerged terraces (between 120m and 35m water depth) located on the northern extremity of the archipelago, which have been probably developed during stagnations of the relative sea level during the last deglaciation (since 19ky ago). Seismic data have also conducted to map an old reef which is presently buried under several meters of sediment; this old reef seems to have served as substratum for the growth of the modern reef. These data have also revealed the presence of a longitudinal sedimentary body (about 20 m-thick) deposited along the leeward side of the platform, attesting to the modern activity of sediment winnowing processes. On a longer term, those data, with others from different programs, will be compiled to identify future potential drilling targets for a proposal that will be submitted to the successor of the Integrated Ocean Drilling Program (IODP). Récifs coralliens fossiles (roches du Cap Vert, Glorieuses), avec leur expression sur un profil sismique (photo et données : équipe REEFCORES IFREMER-CEREGE) 4

5 GPS sur les îles Eparses 2 - GPSIE 2 Porteur du projet et présentation: Jérôme DYMENT Le rift Est-Africain, qui sépare les plaques Somalie et Nubie, se prolonge en mer dans le canal et le bassin du Mozambique. Recoupant cette région suivant une direction subméridienne, la ride de Davie, structure bathymétrique s élevant à plus de 1500 m au-dessus des fonds environnants, s étire sur plus de 1200 km de la côte orientale du Kenya à la côte occidentale de Madagascar. Cette structure focalise une part significative de la déformation, comme le suggèrent sa sismicité importante et la subsidence qui l aurait affecté. Avant cette subsidence, une partie de la ride a pu être émergée, au moins temporairement, expliquant certains transferts faunistiques de l Afrique à Madagascar. Le projet GPSIE vise à quantifier la part du mouvement Nubie-Somalie amorti par cette structure. Pour cela, deux stations GPS ont été installées sur les îles Europa et Juan de Nova, situées de part et d autre de la ride de Davie, lors de la première mission du Marion Dufresne aux îles Eparses, en Chaque station a depuis été visitée une à deux fois chaque année de manière à collecter les données et assurer la maintenance des instruments. Ces opérations ont été réalisées par le personnel des TAAF (2010) puis par les participants des programmes GPSIE ou GEOSISM ( ) grâce aux vols des FAZSOI et à la seconde mission du Marion Dufresne en Lors de cette mission, un nivellement géodésique a également été réalisé sur les deux îles, permettant le marquage et la mesure précise de points géodésiques qu il conviendra de mesurer à nouveau au cours d une prochaine visite de quelques jours - l objectif étant de mettre en évidence un éventuel basculement de ces îles qui devrait être pris en compte dans l évaluation de leur mouvement relatif. Les mesures sur trois ans et demi semblent déjà montrer, malgré de fortes incertitudes, l existence d un mouvement différentiel significatif entre les deux îles, prédisant une composante d extension et une composante de décrochement sur la faille de Davie. Pour être confirmés, ces résultats nécessitent que le dispositif soit maintenu (voire étendu à d autres îles) sur une durée d une dizaine d années et que le nivellement réalisé en 2011 le soit à nouveau autour de The East African Rift, which separates the Somalia and Nubia plates, continues offshore in the Mozambique Channel and Basin. Cutting across this area along a sub meridian direction, the Davie Ridge, a bathymetric structure culminating more than 1500 m above the neighboring seafloor, spread over more than 1200 km from the coast of Kenya to the Western Coast of Madagascar. This structure focuses a significant part of the deformation, as suggested by its important seismicity and its possible recent subsidence. Before this subsidence, a part of the ridge may have been at least temporarily emerged, explaining some fauna transfers between Africa and Madagascar. The GPSIE project aims to quantify the part of the Nubia-Somalia motion taken into account by this structure. To this end, two GPS stations have been installed on Europa and Juan de Nova islands, located on each side of the Davie Ridge, during the first cruise of Marion Dufresne in the îles Eparses in Each station have since been visited once to twice a year in order to collect the data and maintain the instruments. These operations were done by TAAF staff (2010) then by participants to programs GPSIE and GEOSISM ( ) thanks to the FAZSOI flights and the second cruise of Marion Dufresne in During this cruise, a geodetic leveling has been achieved on both islands, allowing the mark and accurate measurement of geodetic points to be measured again during a future visit several days long - the goal being to evidence a possible tilting of the islands to be taken into account in the evaluation of their relative motion. Measurements on three and half years seems already show, despite larges uncertainties, the existence of a significant differential motion between the two islands predicting both an extensive and a strike-slip components along the Davie Ridge. To be confirmed, these results require the network to be kept active (or extended to other islands) for a duration of ten years and the leveling achieved in 2011 to be done again in 2016 or so. Photo :Géodésie aux îles Eparses: le nivellement de Juan de Nova (mission Eparses de 2011). Jorge dos Santos (gauche) et Pedro Almeida (droite) sur la côte sud-est de l île - J. DYMENT 5

6 Observatoire en Géosciences : du manteau à la houle, sismologie - GEOSISM Porteur du projet et présentation : Guilhem BARRUOL Le projet GEOSISM-Eparses avait pour objectif de déployer temporairement un réseau de stations sismologiques large bande dans les îles Eparses pour aborder trois questions scientifiques complémentaires: 1) étude de la sismicité locale et régionale, largement méconnue dans le canal du Mozambique, 2) étude de la structure de la croûte et du manteau supérieur sous le canal du Mozambique, mais aussi du manteau inférieur sous l île de La Réunion, dans le cadre du projet franco allemand RHUM-RUM (Réunion Hotspot and Upper mantle Réunion s Unterer Mantel) qui a pour objectifs d imager la structure du point chaud de La Réunion, depuis sa tête jusqu à sa base ( 3) analyse du bruit de fond microsismique lié à la houle dans l océan Indien et de son impact sur ces îles: processus d érosion des côtes lors d épisodes de fortes houles, dégradation des récifs coralliens, influence de la houle sur les aquifères. Dans le cadre de GEOSISM-Eparses, 5 stations sismologiques ont été déployées dans les îles Eparses (Europa, Juan de Nova, Mayotte, Glorieuses et Tromelin) en avril 2011 lors de la rotation du Marion Dufresne et ont été démontées en décembre 2013 avec l aide des Transall. Les données acquises dans les îles Eparses sont mises en ligne au centre d archivage RESIF de l INSU à Grenoble. Elles sont actuellement en cours de traitement par Céline DAVY doctorante au LGSR dans le cadre de sa thèse «Analyse sismologique de la houle dans l océan Indien», par les collègues malgaches du IOGA à l Université d Antananarivo pour la microsismicité locale, par F.R. FONTAINE pour la structure de la lithosphère (épaisseurs et structure de la croûte) et G. BARRUOL pour la caractérisation de l anisotropie du manteau supérieur. The GEOSISM-Eparses program aimed at deploying a temporary seismological network of broadband stations on the Eparses islands that will be used for three major purposes: 1) characterizing the local and regional seismicity in the Mozambique channel, which is poorly known, 2) determining the crustal and upper mantle structure beneath the area but also the lower mantle structure beneath La Réunion region in the frame of the French-German project called RHUM-RUM (Réunion Hotspot and Upper mantle Réunion s Unterer Mantel, which aims at imaging the mantle structure beneath La Réunion hotspot, 3) analyzing the swell-induced microseismic noise in these islands and in the Indian Ocean in order to better characterize the influence of the swell on the shape of the islands, on the reef structures and on the local aquifers. In the frame of the GEOSISM-Eparses program, 5 seismic stations have been deployed in the Eparses islands (Europa, Juan de Nova, Mayotte, Glorieuses et Tromelin) during the April 2011 Marion Dufresne cruise. These stations have been removed in December 2013 with the help of the Transall. Data acquired by the GEOSISM Eparse seismological network are stored at the RESIF INSU archive center in Grenoble and are currently analyzed by C. Davy in the frame of her thesis at the University of La Réunion (analysis of oceanic swell in the Indian ocean from microseismic noise), by our Madagascar colleagues for the local seismicity, by F.R. Fontaine for the lithosphere structure and by G. Barruol for the upper mantle anisotropy beneath the Mozambique channel. 6 Installation d une station sismologique sur l île de Tromelin, Avril G. Barruol

7 Niveau de la mer dans les Iles Eparses - NIVMER-EPARSES Porteur de projet et présentation : Laurent TESTUT Ce projet vise à installer une station marégraphique permanente sur l île d Europa pour le suivi du niveau de la mer et l étude de la circulation océanique dans le canal du Mozambique. Cette station a vocation à terme à intégrer le réseau de marégraphes ROSAME dèjà présent sur les quatres autres district des TAAF, Service d Observation de l INSU, ainsi que le réseau mondial de surveillance du niveau de la mer (GLOSS). Outre l intérêt pour l étude du niveau marin et la dynamique océanique, le site d Europa est particulièrement bien situé pour l étalonnage des satellites altimétriques en vol (JASON, ENVISAT) ou prévu (AltiKa). La station pourra aussi dans le futur être complétée de capteurs additionnels (oxygène dissous, fluorimètre, ). DT INSU Brest The project aims to install a permanent real time tide gauge station at Europa Island for sea level monitoring and altimeters calibration. This station will complement the ROSAME french network as well as the Global Sea Level Observing System (GLOSS). At least, additional sensors (Disolved oxygen, fluorimter) could be plugged to monitor biological parameters. La station GPS de référence au repère D (repère du réseau géodésique français) non loin du camp militaire - DT INSU Brest 7

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9 Observatoire du réchauffement climatique aux îles Eparses : Diversité des coraux zooxanthellés et capacités de résilience Porteur de projet et présentation : Mireille GUILLAUME Les zones où tout prélèvement est banni, «no-take areas» NTA, constituent probablement la meilleure protection des récifs coralliens à l échelle régionale en fournissant des larves aux zones dégradées avoisinantes. En outre, si les NTA ne fournissent pas de refuge contre le blanchissement, la résilience des coraux est meilleure dans ces zones protégées, même après des évènements cycloniques aigus ou de blanchissement majeurs. Les îles éparses, sous contrôle militaire, sont d un accès très limité et font partie des NTA. A l avenir, leurs récifs pourraient ainsi jouer un rôle vital dans la région Sud-Ouest de l océan Indien (SOOI) dans le contexte du changement climatique global. Le présent projet vise à établir la diversité des coraux et de leurs endosymbiontes dans les îles Eparses, en les resituant dans un contexte régional et climatique, au travers des futurs évènements de blanchissement corallien. Les gradients latitudinal dans le canal de Mozambique, entre 22 S (Europa) et 11 S (les Glorieuses), et longitudinal entre Europa (40 E) et Tromelin (54 E), permettent d évaluer les changements dans les communautés coralliennes, selon un gradient de température croissant. Ces données montreront la résistance et la résilience des coraux, sur chacune de ces îles, après l évènement de blanchissement majeur dans la région du SOOI lors de l ENSO de La connaissance de la diversité spécifique aidera à interpréter l effet des perturbations sur les îles voisines anthropisées mais aussi à étudier les paléo-environnements. No take areas (NTAs) probably offer the best protection of coral reefs by providing larvae to nearby reefs that are highly degraded. Even if NTAs do not provide direct refuge against coral bleaching, the recovery of coral populations to disturbance is better in protected areas, even after major damage from cyclones or severe coral bleaching. The French Eparses Islands are effective NTAs because access is limited and the presence of military dissuades illegal fishing. In future, the coral reefs surrounding these islands may become vital players in the maintenance of marine biodiversity in the southwest Indian Ocean region by providing resilience in the context of global climate change. The present project aims to assess the diversity of corals and their endosymbiotic algae in the Eparses Islands, in the regional and climatic setting, through the future coral bleaching events. Latitudinal gradient through the Mozambique Channel, between 22 S (Europa) and 11 S (Glorieuses Islands) and longitudinal gradient, between Europa (40 E) and Tromelin (54 E), offer an opportunity to test for changes in diversity and composition in coral communities along a gradient of increasing sea water temperature. Our data will also permit an assessment of the resistance and resilience of the coral communities on each island following the major bleaching episode in the southwest Indian Ocean region after the ENSO event of The knowledge of species composition will help to interpret various disturbances in surrounding islands, but also palaeoenvironments. Comptage de communautés coralliennes à Europa - Claude Rives-Merimages 9

10 10 Marc Troussellier

11 2 e session d exposés Les Eparses en tant qu écosystèmes de référence Présidée par Thomas CHANGEUX IRD - Cédric MARTEAU Taaf 11

12 Phylogéographie comparée de la faune marine des îles Eparses dans un contexte Indo-Pacifique - PhylIP Porteur de projet et présentation : Philippe BORSA Le projet visait à déterminer le degré d originalité génétique des populations de poissons marins des îles Eparses au sein de l ensemble Indo-ouest pacifique. Plusieurs espèces de poissons marins côtiers ont été échantillonnées aux îles Eparses pour être étudiées du point de vue de leur phylogéographie. Ces espèces, choisies comme modèles du fait qu elles ont pu aussi être échantillonnées en d autres localités de l Indo-ouest pacifique sont le mulet Planiliza macrolepis, les bossus Lethrinus harak, L. rubrioperculatus et Monotaxis grandoculis, le mérou Epinephelus merra, le sergent-major Abudefduf vaigiensis, la demoiselle Dascyllus aruanus et le tarpon Terapon jarbua. Les résultats varient d une espèce à l autre, entre le cas extrême d une homogénéité relative à l échelle Indo-ouest pacifique et celui d une originalité génétique relative des populations du sud-ouest de l océan Indien (qui comprend les îles Eparses). Des cas d espèces cryptiques ont été révélés, qui illustrent un certain degré de confusion taxonomique de la faune en poissons côtiers de cette région du monde et, plus généralement, de l ensemble Indo-ouest pacifique. The aim of the project was to determine the degree of infra-specific endemism of the marine fishes of îles Eparses relative to the Indo- West Pacific ensemble. Several species of coastal marine fishes were collected at îles Eparses for phylogeography. These species, chosen as models because they were also sampled at other sites in the Indo-West Pacific were the largescale mullet Planiliza macrolepis, the emperors Lethrinus harak and L. rubrioperculatus, the humpnose big-eye bream Monotaxis grandoculis, the honeycomb grouper Epinephelus merra, the Indo-Pacific sergeant Abudefduf vaigiensis, the humbug damselfish Dascyllus aruanus and the tigerperch Terapon jarbua. The results varied among species, between the extreme cases of relative genetic homogeneity distribution-wide, to that of relative genetic distinction of the South-West Indian populations (including those of îles Eparses). Cases of cryptic species were uncovered, which illustrate some taxonomic confusion concerning the coastal ichtyofauna of this region of the world, and more generally, from the entireindo-west Pacific). Philppe Borsa - Sylvie Rouat (Sciences et Avenir)

13 Diversité et distribution des parasites de la reproduction Wolbachia - DICIWO Porteur de projet et présentation : Olivier DURON Wolbachia est le genre le plus abondant de bactéries intracellulaires découvert à ce jour, infectant au moins 45% des espèces d insectes. Ces bactéries sont des parasites de reproduction des insectes et exercent communément une forme de stérilité conditionnelle, appelée incompatibilité cytoplasmique (IC), entre hôtes avec des infections incompatibles. Wolbachia peux influencer fortement l évolution des insectes, mais aussi être utilisées en lutte biologique contre les insectes nuisibles. La compréhension des mécanismes contrôlant les niveaux de diversité de Wolbachia dans les populations d insectes représente actuellement l une des questions majeures en ce qui concerne l écologie des bactéries symbiotiques. Dans ce projet, nous avons examiné les infections de Wolbachia naturellement présentes chez le moustique Culex (pipiens) quinquefasciatus pour répondre à cette question. Chez ce moustique, la présence de souches incompatibles de Wolbachia génère des accouplements stériles, une situation qui devrait conduire à une diminution locale de la diversité bactérienne: une souche de Wolbachia, ou un ensemble de souches compatibles de Wolbachia, devrait éliminer toutes les autres souches incompatibles de Wolbachia présentes en sympatrie. Nous avons utilisé la puissance fournie par les populations géographiquement isolées des moustiques des Iles Eparses, Mayotte, Maurice et La Réunion pour acquérir une image exhaustive de la diversité intra- et inter-îles de Wolbachia. Wolbachia are among the most abundant intracellular bacteria genus so far discovered, infecting at least 45% of insect species. These bacteria act as reproductive parasites of insects and exert commonly a form of conditional sterility, termed cytoplasmic incompatibility (CI), between hosts harbouring incompatible infections. Because of the reproductive incompatibilities they generate within insect populations, the importance of Wolbachia ranges from their effects on insect evolution to their potential use in biological control of pest insects. The understanding of the fine mechanism driving the level of Wolbachia diversity in insect populations represents one of the most challenging current questions with regard to the ecology of endosymbiotic bacteria. In this proposal, we will use the Wolbachia infections naturally infecting the common house mosquito, Culex quinquefasciatus, to address the above question. In this mosquito, the presence of multiple incompatible Wolbachia strains generates sterile mating within host s populations. Theory predicts that such a situation should evolve towards loss of bacterial diversity: one Wolbachia strain is expected to eliminate all the sympatric incompatible strains. We will utilise the power provided by the geographically isolations of mosquito populations found in Les Iles Eparses, Mayotte, Maurice et La Réunion to acquire an exhaustive picture of the Wolbachia diversity, so the distribution and the variation of interactions between Wolbachia strains will be examined in depth. Le principal gîte larvaire du moustique Culex sitiens se situe dans la petite mangrove de Juan de Nova. Ce moustique, dont les larves se développent uniquement dans l eau saumâtre, est de loin le plus abondant sur l île de Juan de nova. Olivier DURON Un important gîte larvaire du moustique Aedes fryeri se situe dans les cales du crevettier échoué sur la plage de Juan de Nova depuis les années Les larves de ce moustique se développent uniquement dans l eau saumâtre et profitent directement de l eau de mer qui remplie les cales lors de chaque tempête. Olivier DURON 13

14 Dynamique de recrutement, connectivité génétique, et stress environnemental entre populations de poissons clowns des îles Eparses - CLOWNFISH Porteurs de projet : Giacomo BERNARDI & Suzanne MILLS Présentation : Suzanne MILLS & Ricardo BELDADE Le but de notre recherche était d utiliser une approche multidisciplinaire pour étudier les questions de connectivité et de dispersion dans le milieu marin des îles Eparses. Nous avons utilisé deux espèces de poissons demoiselles, le poisson-clown moufette (Amphiprion akallopisos) et le demoiselle à trois taches (Dascyllus trimaculatus). D une part, nous avons utilisé des méthodes génétiques (génétique de populations et analyses de parenté) pour déterminer les niveaux de connectivité entre les différentes îles. D autre part, nous avons utilisé une approche hormonale pour déterminer les facteurs intrinsèques qui différencient les populations des poissons clowns moufettes dans les îles Eparses. De par leur isolement et leurs positions relatives, les îles Eparses offrent une opportunité inégalée pour étudier ce type de questions qui sont d intérêt fondamental, mais aussi d intérêt très concret quant à la conservation de cette région et à la réglementation des activités de pêche. The goal of this proposal was to use a multi-disciplinary approach to study both connectivity and dispersal in the marine environment of the îles Eparses. To achieve this goal, we used two species of damselfish as model systems, the skunk anemonefish (Amphiprion akallopisos) and the three-spot dascyllus (Dascyllus trimaculatus). We then used two general approaches. First, we used genetic methods (classical population genetics and also parentage analysis) to determine the levels of connectivity between islands. Second, we used an endocrinological approach to determine the ultimate reasons for the observed differences in skunk anemonefish populations across the Scattered islands. Due to their isolation and relative positions, the îles Eparses offer a unique opportunity to study this type of questions that are of both fundamental and applied interest, in particular when one considers conservation aspects and fisheries management. 14 CNRS Photothèque / VIGNAUD Thomas

15 Pathosystèmes et environnements insulaires: diffusion d agents infectieux sur les îles Eparses en relation avec les oiseaux marins et leurs ectoparasites - PathOrnithoTiques Porteurs de projet : Hervé PASCALIS & Karen McCOY Présentation : Karen McCOY Plus de 60% des pathogènes émergents chez l Homme ont une origine zoonotique. Pour certains d entre eux, leur diffusion est assurée sur de grandes distances par les oiseaux migrateurs infectés, ou par leurs ectoparasites, en particulier, les vecteurs eux-mêmes infectés et déplacés par les oiseaux lors de leurs migrations. La compréhension des processus de transmission mis en jeu à une échelle locale et la mise en évidence d une diffusion de ces agents par la faune sauvage sur de grandes distances sont facilitées par une investigation des environnements géographiquement isolés, préservés des perturbations anthropiques et présentant une richesse spécifique limitée. Les îles Eparses constituent le terrain idéal pour ce type d étude. Elles se situent à l intersection de voies migratoires importantes de plusieurs espèces d oiseaux dont certaines englobent l Afrique de l Est et Madagascar. Dans le cadre de ce projet, après la mise en évidence de certains pathogènes, nous avons proposé l étude de leurs dynamiques de circulation ainsi que leurs voies de dispersion à différentes échelles spatiales, dans ce complexe insulaire particulier, via des méthodologies complémentaires incluant des techniques de virologie, de sérologie, de télémétrie et de génétique moléculaire. Over sixty percent of emerging pathogens in humans have a zoonotic origin. For certain, dispersal over large geographic expanses can occur via the migratory movements of infected birds or by infected arthropod ectoparasites carried by these avian hosts. Disentangling local transmission pathways and investigating the spread of infectious agents over large spatial scales can be facilitated by studying geographically isolated environments with limited species diversity and limited anthropogenic disturbance. In this sense, the Scattered Islands represent an ideal location. These islands are found at the intersection of several avian migration routes, and are home to large populations of colonial seabirds. After an initial screening for the presence of pathogenic organisms in this system, the main objective of our project is to study their circulation dynamics within and among islands using a diverse series of methodologies including virology, serology, radio telemetry and molecular genetics. Tiques d oiseaux marins sur Juan de Nova (Photo Karen D. McCoy) 15

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17 Evolution insulaire des drosophiles - EPARDROS Porteur de projet et présentation : Vincent DEBAT Les drosophilidés des îles de l océan Indien ont été étudiées depuis longtemps par les chercheurs français, en particulier au laboratoire Evolution, génomes et spéciation (CNRS) à Gif-sur-Yvette. Ces travaux ont permis la découverte de nombreuses espèces endémiques, de définir leur origine et de proposer des scénarios évolutifs. Deux de ces espèces, D. mauritiana et D. sechellia ont acquis une célébrité mondiale et leurs génomes sont complètement séquencés. Le présent projet vise à compléter nos connaissances faunistiques sur la biodiversité de cette région, mais il a aussi une dimension nouvelle : il s agit de comprendre le fonctionnement et la dynamique des populations naturelles. Sur des îles de petite taille, les populations sont certainement caractérisées par des taux importants d extinction et de recolonisation, c est-à-dire par des goulets d étranglement démographiques et génétiques. Une telle approche, basée sur la théorie des îles, n a jamais été mise en oeuvre sur le modèle drosophile et elle est parfaitement réalisable sur les îles Eparses. Les résultats ont montré la pauvreté des peuplements drosophiliens, en particulier sur Europa. Les espèces rencontrées sont principalement des espèces envahissantes, résistantes aux conditions difficiles d îles assez arides. L observation la plus intéressante a été faite sur Juan de Nova où plus de 80% des individus récoltés portaient des pollinies appartenant à l espèce Leptadenia madagascariensis collées autour de la bouche. C est la première fois qu un tel phénomène est observé. A l opposé, les prospections ont permis de collecter 22 espèces différentes dont 8 jamais collectées aux Comores. Ces résultats montrent qu il a existé de nombreux échanges entre les îles de l océan Indien et entre les îles et le continent, aboutissant à des phénomènes de spéciation et de spécialisation écologique originale. The drosophilid fauna of Indian Ocean islands has been studied for a long time by French investigators, and especially at the CNRS laboratory Evolution, génomes et spéciation (CNRS) in Gif-sur-Yvette. These works led to the discovery of numerous endemic species, permitted to define their phylogenetic origin and to propose evolutionary scenarios. Among the discovered species, two of them, D. mauritiana and D. sechellia, have reached an international status and their genomes are fully sequenced. The present project proposes to complete our knowledge on the biodiversity of this region. But it presents also a novel aspect, which is to understand the functioning and dynamics of their natural populations. On such small size islands, high rates of extinction and new colonization are expected, leading to demographic and genetic bottle necks. This approach, which was never implemented on the Drosophila model, is perfectly workable on the Eparses Islands. CNRS Photothèque / BORENSZTAJN Stephan 17

18 Spécificités structurales et fonctionnelles des mangroves des îles Eparses (Europa, Juan, de Nova). Etude préliminaire Porteur de projet et présentation : François FROMARD Avec les participations de Luc LAMBS, Eric MOUGIN, Perrine MANGION Sans habitant permanent, en grande partie préservées de toute activité humaine et sous statut de réserve naturelle à accès restreint, les îles Eparses ont un intérêt écologique reconnu en ce qui concerne la biodiversité marine, les populations d oiseaux ou encore de tortues. Elles constituent également un laboratoire naturel unique pour l étude des mangroves présentes sur Europa et Juan de Nova et encore largement inexplorées jusqu à aujourd hui. Sur l île Europa, la mangrove se développe dans des conditions de contraintes fortes liées à la dynamique du site, aux caractéristiques des substrats, à la limitation des apports en eau douce. Dans ce contexte original et avec un stock réduit d espèces de palétuviers, la mangrove d Europa se structure cependant en une grande diversité de faciès, des formations naines sous - arbustives aux hautes futaies sempervirentes. Ce déséquilibre apparent entre structure de l écosystème et forçages environnementaux témoigne de changements intervenus sur l île depuis l implantation de la mangrove et/ou d une méconnaissance de son fonctionnement et de sa dynamique actuelle. A Juan de Nova, les faciès de mangrove, découverts très récemment, ont la particularité d être déconnectés du front de mer, monospécifiques et bénéficiant d un régime hydrique et nutritionnel particulier. Par ailleurs, si la biodiversité établie de la mangrove de Juan de Nova est limitée à deux espèces, sa diversité potentielle y est élevée. Toutes les espèces des mangroves de l Ouest de l océan Indien sont en effet représentées dans les laisses de mer déposées sur son littoral, et pour la plupart sous forme de propagules viables. Dans le cadre de deux missions (programme SMANG), les mangroves des îles Europa (2011, 2013) et Juan de Nova (2011) ont été étudiées avec pour objectif de caractériser les relations entre structure, fonctionnement et dynamique de ces écosystèmes. Ces analyses dont sont exposés ici les résultats préliminaires, seront ensuite intégrées dans le cadre d une étude plus large des mangroves du sud-ouest de l océan Indien (Mayotte, Comores, Madagascar), et replacées dans le contexte actuel des changements climatiques globaux et régionaux. The îles Eparses, literally scattered islands, are a collection of French overseas territories off the coast of Madagascar, Southwest Indian Ocean. Without permanent inhabitants and preserved from human activities, these remote islands, currently placed under a strict environmental protection policy, are of a considerable ecological interest. Privileged sites for marine biodiversity, the îles Eparses constitute also a unique natural lab for mangrove, largely unexplored until now. - On Europa Island (22 20 latitude north, 30 km 2 ), the mangrove ecosystem develops in very constrained conditions due to substrate characteristics and scarce fresh water availability. In this context and with a reduced number of mangrove species, the mangrove establishes however in a wide range of facies, displaying an apparent imbalance between mangrove structure and current environmental characteristics. - On Juan de Nova Island (5 km 2 ), 600km further up north, it is very recently that mangrove has been discovered. Disconnected from the seaside, mangrove tree communities exhibit very peculiar functioning and structural parameters, i.e. natural enrichment in nutrients and monospecific composition. Furthermore, if the current biodiversity of mangrove is poor on Juan de Nova Island, the potential biodiversity appears to be high since all mangrove species, characteristics of the western Indian Ocean region, are present among the strandline debris, including viable disseminules, deposited all around the Island. Thanks to interdisciplinary field trips funded by CNRS-INEE in 2011 and 2013, we did have the opportunity to analyze for the first time mangrove ecosystem of the îles eparses, from biodiversity, structural and functional points of view. Preliminary observations and results are exposed in this communication. A global model for the structure and dynamics of the mangrove of the French Scattered Islands will be proposed, and integrated with the whole West Indian Ocean mangrove already studied by our team (Mayotte, Madagascar, Comores). This model will also take into account climatic changes, and discuss how it impact on the local scale 18 Photo : F. Fromard, un soldat d Europa, mangrove d Europa ( E. Mougin)

19 Structure et diversité des communautés microbiennes aquatiques, leur fonctionnement et leur vulnérabilité dans les îles Eparses - COMMA Porteur de projet et présentation : Marc BOUVY Dans le contexte où les communautés et les populations microbiennes constituent le support de fonctions essentielles pour le bon fonctionnement des écosystèmes, comprendre les modes d organisation, les interactions, les processus fonctionnels au sein de ces communautés, leurs déterminants et leurs capacités adaptatives est devenu un enjeu majeur de l écologie. Or, la plupart des écosystèmes marins côtiers qui fournissent une grande partie des biens et services de notre planète sont sous l influence de pressions anthropiques multiples et répétées. Dans ce cadre, il est très difficile de disposer d environnements peu ou pas impactés et de ce fait de connaître les caractéristiques structurelles (diversité, structure en taille) et fonctionnelles des populations ou communautés microbiennes non stressées ou non impactées. Ce manque d environnements de référence pose de sérieux problèmes à plusieurs titres : (1) absence de connaissance sur la diversité et les fonctions des communautés de microorganismes de sites côtiers non impactés par les activités humaines ne permettant pas de définir des états naturels de référence (2) absence de connaissance sur la sensibilité de communautés de référence face à certains forçages environnementaux. Les principaux objectifs scientifiques du projet sont (I) d étudier les principales populations de microorganismes (virus, bactérioplancton, protistes hétérotrophes, phyto- et zooplancton) par des approches descriptives complémentaires (caractérisation morphologique, biochimique et moléculaire) afin de définir le niveau de complexité des communautés de chaque système, (II) d en connaître la répartition biogéographique au sein de l ensemble des îles Eparses, (III) d évaluer les capacités de résilience de ces populations après une perturbation (rejet de contaminants) à l aide d approches expérimentales contrôlées. Microbial communities and populations are involved in key functions for the functioning of the ecosystems, consequently, a better understanding of the organization, the interactions, the functional processes within these communities, their determinants and their adaptive capacities became a major stake for ecology. However, coastal marine ecosystems, which provide most of the goods and services of our planet, are under the influence of multiple anthropic pressures. Within this framework, it is thus very difficult to study pristine (non impacted) environments, and to determine the structural and functional characteristics of populations from non-impacted, non-stressed microbial communities. This lack of reference environments has serious problematic implications: (1) the absence of knowledge on the diversity and the functions carried out by microbial communities from non-impacted coastal sites: are they diversified and more active than communities from sites affected by human activities, (2) the absence of knowledge on the sensitivity of reference communities in relation with certain environmental forcing. The main scientific goals of the project have been (1) to study the main populations of micro-organisms (virus, bacteria, heterotroph protists, phyto- and zooplankton) by complementary descriptive approaches (morphological, biochemical and molecular characterization) in order to define the complexity level of these communities in each system, (2) to describe the biogeographic distribution within the whole Scattered Islands, (3) to evaluate the capacities of impact strength of these populations after a disturbance (such as the contaminants), using controlled experimental approaches. Photo : Enceintes expérimentales positionnées dans une piscine à Juan de Nova - P. Got 19

20 Oiseaux Marins Bioindicateurs de l océan Indien occidental tropical - OMABIO Porteur de projet et présentation : Matthieu LE CORRE Les îles Eparses abritent plus de 40% des oiseaux marins de l océan Indien occidental. Cette communauté très abondante et diversifiée est en interaction permanente avec l environnement marin et réagit à ses fluctuations par des modifications des paramètres démographiques, reproducteurs ou comportementaux. L objectif du projet OMABIO est de mesurer ces paramètres et d en étudier les variations en fonction des conditions océaniques régionales. Une application de ce programme est également de localiser, grâce à la télémétrie, les secteurs océaniques les plus utilisés par les oiseaux marins, et qui devraient faire l objet de mesures de conservation adaptées. Les travaux ont été réalisés dans les îles Europa, Juan de Nova et Tromelin. La phénologie de la reproduction, les tailles de populations, des données de captures marquages recaptures ainsi que des données de déplacements en mer et de migration ont été obtenues et sont actuellement en cours d analyse. The îles Eparses hold more than 40% of the seabirds of the western Indian Ocean. This very important and highly diversified community interact with the marine environment permanently. This induces changes in demographic, reproductive or behavioural parameters of seabirds. The goal of the OMABIO project is to measure these changes in relation to variations in the regional marine environment. From a more applied perspective, this programme will also produce quantitative and spatially explicit data to identify oceanic biodiversity hotspots areas that should require specific conservation measures. Field work have been conducted at Europa, Tromelin and Juan de Nova Breeding phenology, population sizes and capture recapture data have been obtained as well as tracking data to study foraging behaviour and migration strategies of several seabird species. These data are currently being analysed. Le paille-en-queue à brins rouges, Phaethon rubricauda, île Europa - CNRS Photothèque / RUFFINO Lise 20

21 Impact des changements globaux sur les écosystèmes marins : Stratégies de recherche de nourriture des prédateurs marins et variabilité océanographique - FREGATES Porteur de projet : Henri WEIMERSKIRCH Présentation : Henri WEIMERSKIRCH et Aurélien PRUDOR Dans le cadre du projet FREGATES nous voulons tester sur une échelle pluri annuelle comment les prédateurs marins volants ajustent leur comportement d acquisition des ressources en relation avec la variabilité climatique, et quelles sont les conséquences énergétiques. En effet, la flexibilité des stratégies d acquisition pourrait être différente entre des milieux contrastés comme les milieux polaires, tempérés et tropicaux. Dans la mesure où nous réalisons des études similaires en milieu polaire (TAAF) et tempéré, les îles Eparses constituent un site exceptionnel pour tester cette hypothèse. Nos études réalisées depuis 2003 sur les îles Eparses nous ont permis de réaliser les premières études télémétriques sur le comportement d acquisition des ressources des oiseaux marins tropicaux, fous tropicaux et frégates. Nous avons pu montrer notamment comment ces prédateurs recherchaient leur nourriture, estimer les budgets d activité, et mettre en relation la distribution de ces prédateurs avec l environnement marin du Canal du Mozambique et de l océan Indien Ouest. Trois axes principaux ont été développés : - variation interannuelle des zones d alimentations, des budgets temps et de la dépense énergétique en relation avec la variabilité environnementale du Canal du Mozambique chez le fou à pied rouge et la frégate du pacifique de l île Europa. Nous avons pu montrer qu au cours des trois années successives d étude, les conditions environnementales ont été contrastées et les stratégies d acquisition des ressources variaient fortement. - étude de l énergétique du vol chez le fou (accelerométrie) et la frégate du pacifique (estimation des phases de sommeil en vol et de la dépense énergétique par enregistrement de la fréquence cardiaque), - lien entre comportement lors des périodes de prospection, l énergétique et les zones tourbillonaires et les filaments associés du Canal du Mozambique, (collaboration avec l IRD et le LOCEAN). Modélisation des habitats des espèces. With the program FREGATES we want to test over 3 years how marine predators adjust their resource acquisition behavior in relation to climate variability and what are the consequences in terms of energy budget. Indeed, the flexibility of acquisition strategies may differ between contrasting environments such as polar environments, temperate and tropical. Our studies since 2003 on îles Eparses had allowed us to achieve the first telemetric studies on the behavior of resource acquisition of tropical seabirds. We have shown in particular how these predators foraged, estimate activity budgets, and relate the distribution of these predators with the marine environment of the Mozambique Channel and the west Indian Ocean. Three main areas of research were developed over the period: - Interannual variation in foraging zones, time budgets and energy expenditure in relation to environmental variability in the Mozambique Channel in the red foot booby and Great frigatebirds breeding on Europa. We have been able to show that during these 3 years, environmental conditions changed markedly and affected significantly the foraging strategies of the 2 species. - Study of the energy expenditure in red foot boobies during flight (accelerometry) and the Great frigatebird (estimated phases of sleep and energy expenditure by recording heart rate) - Link between behavior during foraging and eddies zones and associated filaments in the Mozambique Channel - Collaboration with IRD and LOCEAN. Henri WEIMERSKIRCH CEBC

22 22 Marc Troussellier

23 3 e session d exposés Protéger les Eparses Présidée par Pierre WATREMEZ AAMP 23

24 Approches intégrées et expérimentales d actions de connaissance, de gestion conservatoire et de recherche sur la flore et les habitats des îles Eparses Porteur de projet et présentation : Luc GIGORD et Jean HIVERT Les premières missions menées par le Conservatoire Botanique National de Mascarin (CBNM) depuis l année 2004 sur certaines îles Eparses (Glorieuses, Europa et Juan de Nova) ont mis en exergue l existence d une biodiversité végétale et d une diversité des habitats jusqu alors largement sous-estimées. Elles ont également révélé la présence de menaces pouvant potentiellement affecter les milieux naturels et leurs espèces endémiques et indigènes dans un proche avenir. Le présent programme se décline en trois projets intégrés de missions : (1) une mission de Prolongement des Actions de Connaissances (PAC) ; (2) une mission d Actions de Gestion Conservatoire (AGC); et enfin (3) une mission d Actions de Recherche Intégrée (ARI) en partenariat avec d autres équipes avec qui le CBNM a régulièrement collaboré dans le contexte des îles Eparses ou sur des problématiques similaires à la Réunion. L objectif du chargé de mission «îles Eparses» identifié pour participer à la mise en œuvre des actions in situ et coordonner l ensemble des missions est, en collaboration avec l équipe scientifique du CBNM, de valoriser les missions de terrain par la mise en ligne de l index complet de la flore et de la cartographie fine des habitats des îles Eparses, de rédiger des fiches «habitats» associées à des mesures de gestion adéquates, de réaliser une base iconographique exhaustive et un herbier de référence, de rédiger des documents de vulgarisation destinés au grand public, et enfin en étroite collaboration avec le Directeur scientifique du CBNM, d assurer la valorisation scientifique des données issues des expérimentations sous la forme de publications dans des revues internationales de rang A. First missions carried out by the National Botanical Conservatory of Mascarin (NBCM) since the year 2004 on some of the Eparses islands (Glorieuses, Europa and Juan de Nova) put forward the existence of a plant biodiversity and a diversity of the habitats largely underestimated so far. They also revealed the presence of potential threats that could affect the natural environments and their endemic and indigenous species in the near future. This program is declined in three integrated projects of missions: (1) a mission of Prolongation of the Action of Knowledge (PAK); (2) a mission of Action of Conservation Management (ACM); and finally (3) a mission of Integrated Research Action (IRA) in partnership with other teams with which the CBNM regularly collaborated in the context of the Eparses islands or on similar thematic on La Réunion island. The îles Eparses operations manager identified to take part in the implementation of in situ actions and to coordinate the fieldtrips will take care, in collaboration with the scientific team of the CBNM, to develop the missions by the setting online of the complete index of the flora and the fine cartography of the habitats of the islands, the drafting of the habitat types notebook, the set up of an exhaustive iconographic base, the drafting of documents intended for the general public, and finally, in close cooperation with the scientific head of the CBNM, the scientific valorisation of the data resulting from the experiments with publications in international per-review journals. Prise de notes in situ par Benoit Dumeau (écovolontaire au CBNM pour la mission Europa 2011) lors d un relevé sur une placette permanente installée sur le littoral SE d Europa (photo CBNM J. Hivert) 24