Traits écophysiologiques et comportementaux de trois espèces de crabes soumis à différents niveaux de stress anthropique dans les mangroves insulaires du Canal du Mozambique - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2022

Ecophysiological and behavioural traits of three crab species facing different levels of anthropogenic stress in mangrove forest of the Mozambique Channel

Traits écophysiologiques et comportementaux de trois espèces de crabes soumis à différents niveaux de stress anthropique dans les mangroves insulaires du Canal du Mozambique

Résumé

Among the anthropogenic pressures that impact mangrove ecosystems, nutrient inputs from domestic wastewater are often associated with increased plant productivity. However, other compartments of the ecosystem are sometimes negatively impacted, in particular the benthic macrofauna, whose representatives are often considered to be ecosystem engineers. The aim of this study is to analyse the ecophysiological responses of three mangrove crabs living in mangrove forests located in the Mozambique Channel that are typically exposed to domestic wastewater inputs or ammonia-N. These responses could represent potential proxies for nitrogen enrichment. Different physiological and behavioural markers were considered to meet three objectives based on different integrative levels and spatial scales. Firstly, we sought to improve our knowledge on the physiological responses of a crab species, Neosarmatium africanum, Sesarmidae generally occupying the upper part of the mangrove that is directly exposed to domestic effluent inputs in one of our study sites (Malamani mangrove, Mayotte).The focus was mostly on a major metabolic organ, the hepatopancreas. Secondly, we sought to better understand what potential physiological and behavioural responses at the individual scale could be involved in crab community changes observed in areas regularly impacted by domestic wastewater. A fiddler crab species, Paraleptuca chlorophthalmus, Ocypodidae) was studied. For this species abundance is drastically decreased in the wastewater impacted areas of Malamani study site. Short-term responses were obtained: burst of oxygen consumption, escape and emersion behaviour). These effects could become deleterious during acute and/or chronic exposures, as it is often the case in the natural environment. Finally, we sought to understand whether differential vulnerability to salinity variations and increased nutrient inputs (ammonia-N) could occur for two fiddler crab species. These species are genetically related but live in opposite environmental conditions: in anthropized mangrove ecosystem in Mayotte and in a pristine ecosystem (Europa Island located in the southern part of the Mozambique Channel). Data obtained indicate that crabs regularly exposed to freshwater and domestic effluents in Mayotte are more tolerant to salinity variations and develop key physiological acclamatory processes to ammonia-N exposure compared to crabs from the pristine site (Europa). Altogether, this study strengthens our knowledge regarding the physiology of these ecosystem engineers, but also allows us to better link individual responses obtained in laboratory conditions to those observed at the population or community level in the natural environment. This study is paving the way for complementary studies concerning the monitoring of mangrove ecosystems in the Mozambique Channel using potential bioindicator species, and emphasizes the need to consider ecophysiological analyses in the field of monitoring and conservation of natural environments.
Parmi les phénomènes d'origine anthropique impactant les écosystèmes de mangrove, l'apport d'éléments nutritifs issus des eaux usées domestiques est souvent associé à une meilleure productivité végétale. D'autres compartiments du système sont pourtant parfois négativement impactés, notamment la macrofaune benthique dont les représentants sont souvent considérés comme des espèces ingénieurs de l’écosystème. Au cours de cette thèse, nous avons cherché à étudier les réponses écophysiologiques de trois espèces de crabes de mangroves présents dans le Canal du Mozambique, exposés aux apports d’eau usée domestique ou à de l’ammonium, étudié en tant que potentiel proxy d’enrichissement azoté. Différents marqueurs physiologiques et comportementaux ont été mis en place pour répondre à trois objectifs s’appuyant sur des niveaux intégratifs et des échelles spatiales différentes. Dans une première partie, nous avons cherché à compléter les connaissances sur les réponses physiologiques d’une espèce de crabe, Neosarmatium africanum, Sesarmidae occupant la partie haute de la mangrove, parfois directement exposée aux apports d’effluents domestiques sur l’un site d’étude (mangrove de Malamani, Mayotte) en nous focalisant sur un organe métabolique majeur, l’hépatopancréas. Dans une deuxième partie, nous avons cherché à mieux comprendre quelles potentielles réponses physiologiques et comportementales à l’échelle individuelle pouvaient être impliquées dans la modification des communautés de crabes observées dans des zones régulièrement impactées par l’apport d’eau usée domestique. Nous avons pour cela étudié une espèce de crabe violoniste, Paraleptuca chlorophthalmus, Ocypodidae, dont l’abondance diminue drastiquement sur les zones impactées de la mangrove de Malamani. Nos résultats montrent des réponses à court terme (explosion de la consommation d’oxygène, comportement de fuite et d’émersion) qui pourraient devenir délétères lors d’expositions ponctuelles mais chroniques, comme c’est souvent le cas dans le milieu naturel. Enfin, nous avons cherché à comprendre s’il existait une vulnérabilité différentielle face à des variations de salinités et des apports d’éléments nutritifs (ammonium) sur deux espèces de crabes violonistes génétiquement proches mais vivant dans des conditions environnementales opposées : mangrove de Malamani à Mayotte considéré comme écosystème anthropisé et la mangrove d’Europa (îles Eparses, Sud du Canal du Mozambique) considérée comme écosystème pristine. Les résultats indiquent que les crabes de Mayotte, régulièrement exposés à l’eau douce et aux effluents domestiques, semblent plus tolérants aux variations de salinité et développent des acclimatations physiologiques face à l’exposition à l’ammonium, ce que les crabes d’Europa ne développent pas. L’ensemble des résultats renforcent d’une part les connaissances sur la physiologie de ces ingénieurs de l’écosystème, mais permettent également de mieux lier les réponses individuelles obtenues en laboratoire, à celles observées à l’échelle des populations ou des communautés en milieu naturel. Ils encouragent la mise en place d’études concernant le suivi des écosystèmes de mangroves du Canal du Mozambique à travers l’étude d’espèces potentiellement bioindicatrices et permettent de proposer une approche écophysiologique dans le domaine du suivi et de la conservation des milieux naturels.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03664705 , version 1 (11-05-2022)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03664705 , version 1

Citer

Laura Mégevand. Traits écophysiologiques et comportementaux de trois espèces de crabes soumis à différents niveaux de stress anthropique dans les mangroves insulaires du Canal du Mozambique. Ecosystèmes. Université de Montpellier, 2022. Français. ⟨NNT : 2022UMONG005⟩. ⟨tel-03664705⟩
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