The Mediterranean Sea (0.82% of the global oceanic surface) holds 4%–18% of all known marine species (w17,000), with a high proportion of endemism [1, 2]. This exceptional biodiversity is under severe threats [1] but benefits from a system of 100 marine protected areas (MPAs). Surprisingly, the spatial congruence of fish biodiversity hot spots with this MPA system and the areas of high fishing pressure has not been assessed. Moreover, evolutionary and functional breadth of species assemblages [3] has been largely overlooked in marine systems. Here we adopted a multifaceted approach to biodiversity by considering the species richness of total, endemic, and threatened coastal fish assemblages as well as their functional and phylogenetic diversity. We show that these fish biodiversity components are spatially mismatched. The MPA system covers a small surface of the Mediterranean (0.4%) and is spatially congruent with the hot spots of all taxonomic components of fish diversity. However, it misses hot spots of functional and phylogenetic diversity. In addition, hot spots of endemic species richness and phylogenetic diversity are spatially congruent with hot spots of fishery impact. Our results highlight that future conservation strategies and assessment efficiency of current reserve systems will need to be revisited after deconstructing the different components of biodiversity.
Titre de l'article
Protection et menaces des composantes de la biodiversité des poissons en Méditerranée
Protection et menaces des composantes de la biodiversité des poissons en Méditerranée
Introduction à l'article
La mer Méditerranée est un point chaud de biodiversité marine, représentant 0,82% de la surface océanique mondiale, elle détient 4% à 18% de toutes les espèces marines connues, avec une forte proportion d'endémisme. Cette biodiversité est soumise à de nombreuses menaces, avec l’intensification de la pêche, l’augmentation des populations côtières, les pesticides, les engrais, mais elle bénéficie d’une centaine d’aires marines protégées (AMPs). Cependant, ces AMPs ne couvrent que 0,4% de la surface de la mer Méditerranée. De plus, la congruence spatiale des points chauds de biodiversité des poissons avec ce système d'AMPs et les zones de haute pression de pêche n'a pas été évaluée. L’aspect évolutif et fonctionnel des assemblages d'espèces a aussi été négligé. L’étude aborde une approche multidimensionnelle de la biodiversité en considérant la richesse en espèces des assemblages de poissons côtiers totaux, endémiques et menacés ainsi que leur diversité fonctionnelle et phylogénétique.
La mer Méditerranée est un point chaud de biodiversité marine, représentant 0,82% de la surface océanique mondiale, elle détient 4% à 18% de toutes les espèces marines connues, avec une forte proportion d'endémisme. Cette biodiversité est soumise à de nombreuses menaces, avec l’intensification de la pêche, l’augmentation des populations côtières, les pesticides, les engrais, mais elle bénéficie d’une centaine d’aires marines protégées (AMPs). Cependant, ces AMPs ne couvrent que 0,4% de la surface de la mer Méditerranée. De plus, la congruence spatiale des points chauds de biodiversité des poissons avec ce système d'AMPs et les zones de haute pression de pêche n'a pas été évaluée. L’aspect évolutif et fonctionnel des assemblages d'espèces a aussi été négligé. L’étude aborde une approche multidimensionnelle de la biodiversité en considérant la richesse en espèces des assemblages de poissons côtiers totaux, endémiques et menacés ainsi que leur diversité fonctionnelle et phylogénétique.
Expériences de l'article
Une base de données regroupant la distribution géographique de 282 espèces de téléostéens du plateau côtier et continental a été établie en utilisant les cellules d’une grille d’une résolution de 0,1°x 0,1°. Pour ces espèces, une phylogénie datée basée sur des données moléculaires et un dendrogramme fonctionnel basé sur 15 traits ont été construits pour estimer la diversité phylogénétique et fonctionnelle. Ensuite, une cartographie avec toutes les composantes de la biodiversité des poissons a été superposée à la répartition spatiale des AMPs et à la pression de pêche. Les points chauds de la richesse spécifique totale, de l'UICN, de la richesse des espèces endémiques, de la diversité phylogénétique et fonctionnelle et des menaces ont été identifiés par rapport aux cellules qui avaient des valeurs plus élevées que 5%. Les classements de la liste rouge de l'UICN reposent en majorité sur des critères de rareté et de taille d’aire de répartition. Au total, 100 AMPs ont été enregistrées.
Une base de données regroupant la distribution géographique de 282 espèces de téléostéens du plateau côtier et continental a été établie en utilisant les cellules d’une grille d’une résolution de 0,1°x 0,1°. Pour ces espèces, une phylogénie datée basée sur des données moléculaires et un dendrogramme fonctionnel basé sur 15 traits ont été construits pour estimer la diversité phylogénétique et fonctionnelle. Ensuite, une cartographie avec toutes les composantes de la biodiversité des poissons a été superposée à la répartition spatiale des AMPs et à la pression de pêche. Les points chauds de la richesse spécifique totale, de l'UICN, de la richesse des espèces endémiques, de la diversité phylogénétique et fonctionnelle et des menaces ont été identifiés par rapport aux cellules qui avaient des valeurs plus élevées que 5%. Les classements de la liste rouge de l'UICN reposent en majorité sur des critères de rareté et de taille d’aire de répartition. Au total, 100 AMPs ont été enregistrées.
Résultats de l'article
Sur les 100 AMPs, environ les 3/4 sont le long de la côte nord et les côtes les moins touchées par la pêche sont au sud-est. La richesse spécifique totale des poissons, celle de l’IUCN et la richesse phylogénétique suivent un gradient décroissant d’ouest en est. La richesse endémique présente un gradient décroissant du nord au sud et la diversité fonctionnelle un gradient croissant du nord au sud. Les points chauds de diversité phylogénétique et fonctionnelle ont un décalage spatial avec toutes les autres composantes de diversité, tandis que les points chauds de richesse spécifique totale et de l'IUCN sont congruents dans l'espace. Le système d’AMPs est lié à la richesse spécifique totale, de l’IUCN et à la richesse endémique, mais ne représente pas la diversité fonctionnelle. Les zones de forte pression de pêche sont associées aux points chauds de richesse endémique et de diversité phylogénétique, à l’inverse de ceux de richesse spécifique de l'IUCN et de diversité fonctionnelle.
Sur les 100 AMPs, environ les 3/4 sont le long de la côte nord et les côtes les moins touchées par la pêche sont au sud-est. La richesse spécifique totale des poissons, celle de l’IUCN et la richesse phylogénétique suivent un gradient décroissant d’ouest en est. La richesse endémique présente un gradient décroissant du nord au sud et la diversité fonctionnelle un gradient croissant du nord au sud. Les points chauds de diversité phylogénétique et fonctionnelle ont un décalage spatial avec toutes les autres composantes de diversité, tandis que les points chauds de richesse spécifique totale et de l'IUCN sont congruents dans l'espace. Le système d’AMPs est lié à la richesse spécifique totale, de l’IUCN et à la richesse endémique, mais ne représente pas la diversité fonctionnelle. Les zones de forte pression de pêche sont associées aux points chauds de richesse endémique et de diversité phylogénétique, à l’inverse de ceux de richesse spécifique de l'IUCN et de diversité fonctionnelle.
Rigueur de l'article
Cette étude utilise un critère de seuil arbitraire qui équivaut à 5%. Cependant, un outil alternatif a aussi été utilisé, il permet de quantifier le pourcentage de tous les niveaux de diversité.
Cette étude utilise un critère de seuil arbitraire qui équivaut à 5%. Cependant, un outil alternatif a aussi été utilisé, il permet de quantifier le pourcentage de tous les niveaux de diversité.
Ce que cet article apporte au débat
Les points chauds de diversité phylogénétique (côte sud-ouest) et fonctionnelle (côte est-africaine) présentent peu d'AMPs. Or, les pressions de pêche sont les plus élevées au niveau de la côte sud-ouest et la perte de diversité phylogénétique peut réduire le potentiel des communautés à répondre aux conditions changeantes. La diversité fonctionnelle, qui diminue avec les pressions anthropiques, a une influence majeure sur le fonctionnement des écosystèmes et les AMPs restaurent ou maintiennent avec succès cette composante. La diversité phylogénétique et fonctionnelle ne chevauchent pas toujours la diversité taxonomique, ainsi les mesures de conservation devrait intégrer toutes les composantes de la biodiversité. Cette étude met en évidence l'inadéquation spatiale entre ces différentes composantes. Un système d'AMPs interconnecté, qui prend en compte les impacts potentiels du changement climatique, est à développer pour protéger toutes les composantes de la biodiversité des poissons.
Les points chauds de diversité phylogénétique (côte sud-ouest) et fonctionnelle (côte est-africaine) présentent peu d'AMPs. Or, les pressions de pêche sont les plus élevées au niveau de la côte sud-ouest et la perte de diversité phylogénétique peut réduire le potentiel des communautés à répondre aux conditions changeantes. La diversité fonctionnelle, qui diminue avec les pressions anthropiques, a une influence majeure sur le fonctionnement des écosystèmes et les AMPs restaurent ou maintiennent avec succès cette composante. La diversité phylogénétique et fonctionnelle ne chevauchent pas toujours la diversité taxonomique, ainsi les mesures de conservation devrait intégrer toutes les composantes de la biodiversité. Cette étude met en évidence l'inadéquation spatiale entre ces différentes composantes. Un système d'AMPs interconnecté, qui prend en compte les impacts potentiels du changement climatique, est à développer pour protéger toutes les composantes de la biodiversité des poissons.
Remarques sur l'article
Afin d’atteindre l'objectif 11 de la COP10 , qui est de protéger au moins 10% des zones côtières et marines d'ici 2020, il est urgent d'identifier les points chauds de biodiversité et les menaces anthropiques à l'échelle spatiale. Ceci est particulièrement important dans les régions où les AMPs recouvrent une faible superficie, comme dans la mer Méditerranée.
Afin d’atteindre l'objectif 11 de la COP10 , qui est de protéger au moins 10% des zones côtières et marines d'ici 2020, il est urgent d'identifier les points chauds de biodiversité et les menaces anthropiques à l'échelle spatiale. Ceci est particulièrement important dans les régions où les AMPs recouvrent une faible superficie, comme dans la mer Méditerranée.
Figure
Gradients observés pour toutes les composantes de la biodiversité des poissons. Les cartes de 282 espèces côtières, dont 81 sont endémiques et 45 figurant sur la Liste rouge de l'UICN, ont été numérisées sur une grille régulière (8186 cellules) de 0,1° latitude x 0,1° longitude, au niveau du plateau continental. Les grandes espèces pélagiques non migratrices ainsi que celles qui se trouvent principalement au-delà du plateau continental (60% ou plus de leur aire de répartition totale) ont été exclues parce qu'elles ne bénéficient pas d'AMPs situées sur le plateau continental. A partir d'une phylogénie datée et d'un dendrogramme fonctionnel construit avec 15 traits fonctionnels, la diversité phylogénétique et fonctionnelle des assemblages de poissons contenus dans chaque cellule a été calculée, en utilisant une estimation normalisée de la taille des effets pour fournir une valeur de diversité indépendante de la richesse spécifique.
Gradients observés pour toutes les composantes de la biodiversité des poissons. Les cartes de 282 espèces côtières, dont 81 sont endémiques et 45 figurant sur la Liste rouge de l'UICN, ont été numérisées sur une grille régulière (8186 cellules) de 0,1° latitude x 0,1° longitude, au niveau du plateau continental. Les grandes espèces pélagiques non migratrices ainsi que celles qui se trouvent principalement au-delà du plateau continental (60% ou plus de leur aire de répartition totale) ont été exclues parce qu'elles ne bénéficient pas d'AMPs situées sur le plateau continental. A partir d'une phylogénie datée et d'un dendrogramme fonctionnel construit avec 15 traits fonctionnels, la diversité phylogénétique et fonctionnelle des assemblages de poissons contenus dans chaque cellule a été calculée, en utilisant une estimation normalisée de la taille des effets pour fournir une valeur de diversité indépendante de la richesse spécifique.
Dernière modification il y a plus de 8 ans.