Lignes directrices concernant les indicateurs d’alerte rapide en cas de changement de régime

L’outil consiste à mettre en œuvre un protocole simple pour obtenir des indicateurs d’alerte précoce d’un changement de régime ou d’un effondrement des forêts marines, dont notamment les canopées de macroalgues et les herbiers marins. Pour ce faire, il est nécessaire de réaliser un suivi de la propagation des algues de basse altitude (généralement filamenteuses) en bordure des forêts marines. Une forêt saine constitue une barrière contre l’invasion du gazon algal, qui provoque un état alternatif moins productif et qui appauvrit généralement la population des espèces y vivant. Plus le gazon algal se répand dans la forêt, plus le risque d’effondrement est grand.

But de l’outil

Cet outil vise à fournir des lignes directrices pour réaliser le suivi des indicateurs d’alerte précoce des changements de régime ou de l’effondrement des forêts marines.

Objectifs principaux

L’objectif de cet outil est de fournir un protocole permettant d’obtenir des indicateurs d’alerte précoce en cas de changement de régime ou d’effondrement des forêts marines, dont notamment les canopées de macroalgues et les herbiers marins.

Infrastructure technologique

Logiciel tableur.

Formation

Un minimum de formation est requis pour le personnel de l’AMP chargé d’établir les transects permanents et pour les personnes impliquées dans la validation expérimentale. Le personnel doit être formé aux mesures sur le terrain et à l’échantillonnage du gazon algal à l’aide de méthodes visuelles (par exemple, photographiques) et de données saisies dans des feuilles de calcul.

Investissement

Les coûts varieront selon le site. Des investissements sont nécessaires pour : Organiser un atelier de formation destiné au personnel de l’AMP, qui pourrait être planifié dans le cadre d’AMAre PLUS ; réaliser une démonstration sur le terrain pour assurer la mise en œuvre efficace et correcte de la méthodologie ; et pour assumer les coûts du personnel et du matériel sur le terrain.

Concept

Le système d’alerte précoce consiste à établir des transects permanents à la lisière entre une parcelle de forêt et une zone colonisée par le gazon algal. L’abondance (pourcentage de couverture) du gazon algal sera surveillée juste à l’extérieur de la canopée et à 1-1,5 m à l’intérieur de la parcelle de forêt. L’indicateur, appelé surface de recouvrement, est quantifié comme la distance à laquelle la couverture du gazon algal sera réduite à 50 % de celle observée dans une parcelle juste à l’extérieur de la canopée. De grandes valeurs de l’indicateur correspondent à une plus grande pénétration du gazon algal à l’intérieur de la forêt de macroalgues ou de l’herbier marin. Lors de la mise en œuvre de l’indicateur de la surface de recouvrement dans une nouvelle zone, il est recommandé d’effectuer d’abord une éclaircie expérimentale à petite échelle pour s’assurer que le système se comporte comme prévu et que le gazon algal se développe suite à la coupe de la canopée. L’analyse de la surface de recouvrement permet d’établir le système d’alerte précoce sur la base des seules observations, sans manipulation supplémentaire. Plusieurs transects peuvent être établis dans une zone et l’échantillonnage peut être effectué chaque année ou plus fréquemment si nécessaire.

Zones pilotes

AMP Secche Della Meloria (SIC/ZSC), Toscane, Italie.

Dates de mise en œuvre

Établir au moins cinq répliques de transects de 1,5 m à la lisière de chaque forêt de macroalgues ou d’herbier marin étudié et échantillonner le transect une fois par an lorsque la couverture végétale du gazon algal est à son maximum, habituellement en été.

La mise en œuvre de l’outil est simple après un minimum de formation. L’analyse des données pour quantifier la surface de recouvrement est plus compliquée, mais le personnel impliqué dans l’initiative AMAre PLUS pourra fournir son aide.

Résultats quantitatifs

La capacité de quantifier et de communiquer clairement l’état de santé des principaux écosystèmes côtiers marins, tels que les forêts de macroalgues et les herbiers marins.

Principaux résultats visés

Activité de démonstration, rapports, outils de communication en ligne.

Potentiel de transfert

L’outil proposé peut être immédiatement mis en œuvre dans les AMP, mais nous recommandons que des tests expérimentaux supplémentaires évaluent la généralité de ses hypothèses dans un échantillon de sites.

L’outil proposé provient d’une théorie solide sur le comportement dynamique de systèmes complexes.

Un certain nombre d’articles scientifiques clés définissent l’indicateur proposé et sa mise en œuvre dans des conditions de laboratoire contrôlées et dans des systèmes plus complexes du monde réel :

• Dai, L., Korolev, K. S. & Gore, J. Slower recovery in space before collapse of connected populations (Récupération plus lente dans l’espace avant l’effondrement des populations connectées). Nature 496, 355-358, doi:10.1038/nature12071 (2013).
• Rindi, L., Dal Bello, M., Dai, L., Gore, F., Benedetti-Cecchi, L. 2017. Direct observation of increasing recovery length before collapse of a marine benthic ecosystem (Observation directe de la surface de recouvrement avant l’effondrement d’un écosystème benthique marin). Nature Ecology and Evolution. doi:10.1038/s41559-017-0153.
• Rindi, L., M. Dal Bello et L. Benedetti-Cecchi. 2018. Experimental evidence of spatial signatures of approaching regime shifts in macroalgal canopies (Preuve expérimentale des signatures spatiales des changements de régime proches dans les canopées de macroalgues). Ecology 99:1709-1715.

L’indicateur de la surface de recouvrement calculé dans l’article ci-dessus quantifie la propagation d’une perturbation dans l’espace. Il conclut que le gazon algal se propage à partir d’une parcelle de faible qualité dans une forêt de macroalgues. Plus la propagation est grande, plus la forêt est proche d’un point d’effondrement. L’indicateur équivaut à la distance à laquelle le gazon algal diminue de 50 % de son abondance dans la zone de faible qualité. C’est ce qu’on appelle la surface de recouvrement au point moyen. Il est recommandé de tester l’indicateur de manière expérimentale avant d’établir cet outil de suivi dans une nouvelle zone.