CHEST

Type	Campagne océanographique
Navire	Alis
Propriétaire navire	IRD
Dates	05/11/2015 - 25/11/2015
Chef(s) de mission	MAGALON Hélène
	ÉCOLOGIE MARINE TROPICALE DES OCÉANS PACIFIQUE ET INDIEN - UMR 9220 - SAINT-DENIS Université de la Réunion 15 avenue René Cassin CS 92003 97744 Saint-Denis Cedex 9 (+262) 2.62.93.81.78 https://sciences.univ-reunion.fr/recherche/ecologie-marine-entropie-umr-9220
DOI	10.17600/15004500
Objectif	Dans un contexte de perte de biodiversité, l'étude de la connectivité et des diversités génétique et spécifique des écosystèmes fragmentés apparaît essentielle pour comprendre et prédire leur capacité et probabilité de résilience. La mission CHEST avait pour but d'estimer les diversités spécifiques et génétiques des populations marines des îles Chesterfield, Bampton et Bellona. Ces îles se situent à la jonction deux hotspots de biodiversité (Nouvelle-Calédonie à l'est et Australie à l'ouest) et sont devenues un enjeu géostratégique de conservation compte tenu de la création du Parc de la Mer de Corail. Pour ce faire, nous avons choisi deux peuplements du compartiment benthique : les coraux et les macroalgues, dont les fonctions diffèrent au sein de l'écosystème et qui représentent des indicateurs de la santé des milieux coralliens. Le présent projet visait à répondre à 5 objectifs principaux: (1) dresser un inventaire des espèces d'holothuries, et, compléter celui des coraux et d'algues Corallinales et Bryopsidales en particulier avec des collections de tissus pour des analyses génétiques (taxonomie moléculaire et génétique des populations), (2) implémenter les collections de référence pour les coraux et pour les macroalgues et enrichir les collections nationales et de l'IRD, (3) évaluer les diversité et structure génétiques multi-échelles et la connectivité entre populations des coraux du genre Pocillopora, (4) analyser la diversité cryptique d'espèces de coraux du genre Pocillopora et des algues Corallinales, et enfin (5) établir les affinités biogéographiques de la faune corallienne et de la flore marine des îles Chesterfield, Bampton et Bellona dans le contexte biogéographique Indo-Pacifique. En outre, les échantillons collectés serviront à estimer les flux de gènes entre les populations de Chesterfield/Bampton/Bellona et celles de la Grande-Terre et des îles Loyautés, échantillonnées lors de précédentes campagnes océanographiques.

Résultats majeurs

Connectivité génétique des populations

Les échantillons de coraux issus de cette campagne ont permis de montrer que la diversité spécifique au sein des coraux du genre Pocillopora était sous-estimée. Les patrons de connectivité vont dépendre des espèces considérées : les espèces de Pocillopora présentes sur la pente externe (Figure 1), une fois délimitées correctement, montrent un fort degré de connectivité entre leurs populations, contrairement aux espèces habitant le lagon (Pocillopora damicornis).

En ce qui concerne les hydraires, la connectivité est extrêmement faible, chaque île abritant sa population isolée génétiquement des autres. Par ailleurs, la connectivité est quasi inexistante entre le Pacifique Ouest et l'Ouest de l'océan Indien.

Figure 1. Répartition des différentes hypothèses d'espèces des coraux du genre Pocillopora présentes sur la pente externe, en Nouvelle Calédonie et dans les îles Chesterfield/Bampton/Bellona, avec la représentation des courants marins dominants de la zone

Biodiversité des macroalgues et des scléractiniaires

De nouvelles espèces de coraux et de macroalgues ont pu être décrites, démontrant que la biodiversité de cette région reste encore à explorer.

Concernant les macroalgues, les récoltes des macroalgues réalisées au cours de la mission CHEST ont permis d'enrichir de manière significative la connaissance sur la flore très peu étudiée de cette partie du Parc Marin de la Mer de Corail. La campagne a fourni un abondant matériel sur les algues vertes Bryopsidales et en particulier les familles Udoteacées et Rhipiliacées et le genre Avrainvillea (Dichotomosiphonacées). Grâce à une étude exhaustive menée à l'aide d'outils génétiques et morphologiques plusieurs taxons ont été confirmés pour les Udoteacées et Rhipiliacées et plusieurs genres décrits (Glaukea, Ventallia, Udoteopsis, Kraftalia, Rhipiliospina), pour lesquels plusieurs espèces ont pu être décrites ou restaurées. Certaines de ces espèces sont endémiques des Chesterfield (Figure 2).

Figure 2. Arbre phylogénétique (maximum de vraisemblance) des algues du nouveau genre Rhipiliospina pour lequel l'espèce décrite aux îles Chesterfield est endémique.

Données acquises et analyses effectuées en mer et à terre

Données archivées au Sismer

Bibliographie

Publications

Lagourgue Laura, Rousseau Florence, Zubia Mayalen, Payri Claude E. (2023). Diversity of the genus Avrainvillea (Dichotomosiphonaceae, Chlorophyta): new insights and eight new species. European Journal Of Phycology, 58(4), 399-426. Publisher's official version : https://doi.org/10.1080/09670262.2023.2164907 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00822/93398/

Oury Nicolas, Noel Cyril , Mona Stefano, Aurelle Didier, Magalon Hélène (2023). From genomics to integrative species delimitation? The case study of the Indo-Pacific Pocillopora corals. Molecular Phylogenetics And Evolution, 184, 107803 (16p.). Publisher's official version : https://doi.org/10.1016/j.ympev.2023.107803 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00835/94668/

Lagourgue Laura, Leliaert Frederik, Payri Claude E. (2022). Historical biogeographical analysis of the Udoteaceae (Bryopsidales, Chlorophyta) elucidates origins of high species diversity in the Central Indo-Pacific, Western Indian Ocean and Greater Caribbean regions. Molecular Phylogenetics And Evolution, 169, 107412 (12p.). Publisher's official version : https://doi.org/10.1016/j.ympev.2022.107412 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00745/85665/

Lagourgue Laura, Payri Claude E. (2022). Large scale diversity reassessment, evolutionary history, and taxonomic revision of the green macroalgae family Udoteaceae (Bryopsidales, Chlorophyta). Journal Of Systematics And Evolution, 60(1), 101-127. Publisher's official version : https://doi.org/10.1111/jse.12716 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00665/77719/

Lagourgue Laura, Payri Claude E. (2021). Diversity and taxonomic revision of tribes Rhipileae and Rhipiliopsideae (Halimedaceae, Chlorophyta) based on molecular and morphological data. Journal Of Phycology, 57(5), 1450-1471. Publisher's official version : https://doi.org/10.1111/jpy.13186 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00694/80637/

Oury Nicolas, Gélin Pauline, Magalon Hélène (2021). High connectivity within restricted distribution range in Pocillopora corals. Journal Of Biogeography, 48(7), 1679-1692. Publisher's official version : https://doi.org/10.1111/jbi.14104 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00688/79969/

Vieira Christophe, Steen Frederique, D'Hondt Sofie, Bafort Quinten, Tyberghein Lennert, Fernandez-Garcia Cindy, Wysor Brian, Tronholm Ana, Mattio Lydiane, Payri Claude, Kawai Hiroshi, Saunders Gary, Leliaert Frederik, Verbruggen Heroen, de Clerck Olivier (2021). Global biogeography and diversification of a group of brown seaweeds (Phaeophyceae) driven by clade-specific evolutionary processes. Journal Of Biogeography, 48(4), 703-715. https://doi.org/10.1111/jbi.14047

Oury Nicolas, Gélin Pauline, Magalon Hélène (2020). Cryptic species and genetic connectivity among populations of the coral Pocillopora damicornis (Scleractinia) in the tropical southwestern Pacific. Marine Biology, 167(10), 32p. Publisher's official version : https://doi.org/10.1007/s00227-020-03757-z , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00646/75825/

Pirog Agathe, Latreille Anne C., Madelaine Clément, Gélin Pauline, Frouin Patrick, Magalon Hélène (2019). High clonal propagation and low population connectivity in the holothurian Stichopus chloronotus from the Indo-Pacific. Marine Biology, 166(5), 63 (13p.). https://doi.org/10.1007/s00227-019-3512-6

Gelin Pauline, Pirog Agathe, Fauvelot Cecile, Magalon Helene (2018). High genetic differentiation and low connectivity in the coral Pocillopora damicornis type β at different spatial scales in the Southwestern Indian Ocean and the Tropical Southwestern Pacific. Marine Biology, 165(10), 167 (14p.). https://doi.org/10.1007/s00227-018-3428-6

Caragnano Annalisa, Foetisch Alexandra, Maneveldt Gavin W., Millet Laurent, Liu Li-Chia, Lin Showe-Mei, Rodondi Graziella, Payri Claude E. (2018). Revision of Corallinaceae (Corallinales, Rhodophyta): recognizing Dawsoniolithon gen. nov., Parvicellularium gen. nov. and Chamberlainoideae subfam. nov. containing Chamberlainium gen. nov. and Pneophyllum. Journal Of Phycology, 54(3), 391-409. https://doi.org/10.1111/jpy.12644

Gelin Pauline, Fauvelot Cecile, Bigot Lionel, Baly Joseph, Magalon Helene (2018). From population connectivity to the art of striping Russian dolls: the lessons from Pocillopora corals. Ecology And Evolution, 8(2), 1411-1426. Publisher's official version : https://doi.org/10.1002/ece3.3747 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00416/52776/

Postaire Bautisse, Gelin Pauline, Bruggemann J. Henrich, Pratlong Marine, Magalon Helene (2017). Population differentiation or species formation across the Indian and the Pacific Oceans? An example from the brooding marine hydrozoan Macrorhynchia phoenicea. Ecology And Evolution, 7(20), 8170-8186. Publisher's official version : https://doi.org/10.1002/ece3.3236 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00399/51011/

Lorrain Anne, Houlbreque Fanny, Benzoni Francesca, Barjon Lucie, Tremblay-Boyer Laura, Menkes Christophe, Gillikin David P., Payri Claude, Jourdan Herve, Boussarie Germain, Verheyden Anouk, Vidal Eric (2017). Seabirds supply nitrogen to reefbuilding corals on remote Pacific islets. Scientific Reports, 7(3721), 1-11. Publisher's official version : https://doi.org/10.1038/s41598-017-03781-y , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00391/50239/

Gelin P., Postaire B., Fauvelot C., Magalon H. (2017). Reevaluating species number, distribution and endemism of the coral genus Pocillopora Lamarck, 1816 using species delimitation methods and microsatellites. Molecular Phylogenetics And Evolution, 109, 430-446. https://doi.org/10.1016/j.ympev.2017.01.018

Arrigoni Roberto, Benzoni Francesca, Huang Danwei, Fukami Hironobu, Chen Chaolun Allen, Berumen Michael L., Hoogenboom Mia, Thomson Damian P., Hoeksema Bert W., Budd Ann F., Zayasu Yuna, Terraneo Tullia I., Kitano Yuko F., Baird Andrew H. (2016). When forms meet genes: revision of the scleractinian genera Micromussa and Homophyllia (Lobophylliidae) with a description of two new species and one new genus. Contributions To Zoology, 85(4), 387-422. Publisher's official version : https://doi.org/10.1163/18759866-08504002 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00585/69699/

Références des rapports techniques

Karthikeyan Vishnu, Collot Julien, Etienne Samuel, Loubrieu Benoit, Patriat Martin , Vende-Leclerc Myriam, Tanguy Nina, Pertuisot Cecile , Soulard Benoit (2022). Base de données de sondeurs multifaisceaux et modèles bathymétriques de la Nouvelle-Calédonie – hors lagon. SGNC-2022(12). https://doi.org/10.13155/91834

DEA ou MASTER 2 ayant utilisé les données de la campagne

Oury N (2017) Diversité et structuration génétiques des populations du corail Pocillopora damicornis type alpha dans le Pacifique tropical Sud-Ouest.

Toussaint L (2016) Connectivité du corail Pocillopora verrucosa dans l'Indo-Pacifique.

Thèses ayant utilisé les données de la campagne

Oury Nicolas (2022). De la délimitation des espèces à la diversité intra-coloniale : apport de la génomique chez les coraux du genre Pocillopora dans l'Indo-Pacifique / From species delimitation to intracolonial diversity : contribution of genomics in corals from the genus Pocillopora in the Indo-Pacific. PhD Thesis, Université de La Réunion.

Oury N (2022) De la délimitation des espèces à la diversité intra-coloniale: apport de la génomique chez les coraux du genre Pocillopora dans l'Indo-Pacifique

Receveur Aurore (2019). Ecologie spatiale du micronecton : distribution, diversité et importance dans la structuration de l'écosystème pélagique du Pacifique sud-ouest. PhD Thesis, Unversité d'Aix Marseille.

Lagourgue L (2019) Diversité et évolution des algues vertes Udoteaceae et Rhipiliaceae (Bryopsidales, Chlorophyta)

Tiavouane Josina (2016). Les bénitiers de Nouvelle-Calédonie : nouvelles espèces et échelles spatiales de connectivité chez Tridacna maxima et Hippopus hippopus. PhD Thesis, Université Paris 06.

Gélin P (2016) Phylogéographie et connectivité des coraux du genre Pocillopora dans l?Indo-Pacifique

Postaire B (2015) Connectivité et endémisme d'espèces marines dans le Sud-Ouest de l'océan Indien: le cas des Aglaopheniidae.