Mémoire

Abstract

Due to global warming, parts of the Western Indian Ocean have lost 50-90 % of their coral cover. Reef fishes aid in stabilising the coral reef ecosystem, supporting the recovery of coral reefs, and buffering the effects of global warming. However, due to climate change induced habitat loss and the fishery industry, the abundance and diversity of reef fish is decreasing. Ecological management plans can help conserve as well as restore the abundance and diversity of reef fish but need information on the reef in question to do so. There is an urgent need for continuous monitoring of the coral reefs and the diversity of the reef fish in the Western Indian Ocean. In this study we conducted an environmental DNA metabarcoding survey in Tanzania, home to the largest area of coral reefs in the Western Indian Ocean, and compared the results with those of a diver operated video survey. Here we show that environmental DNA is a potential useful tool to assess diversity of coral reef fish and serves as a complementary method to visual surveys. We found that environmental DNA and diver operated video surveys detected different fish compositions, with the environmental DNA survey method showing to be especially useful for detecting elusive or cryptic species. Moreover, no significant differences were found in fish diversity between the study sites in the Zanzibar archipelago (Chumbe and Nungwi). However, a higher abundance was observed by the diver operated video survey in Chumbe, which is likely due to its status as a marine protected area. Our results demonstrate that visual and metabarcoding surveys can be used as complementary methods, enhancing the understanding of fish communities and helping to develop efficient monitoring strategies.

Dû au réchauffement climatique, certaines parties de l'océan Indien occidental ont perdu entre 50 et 90 % de leur couverture corallienne. Les poissons de récif contribuent à stabiliser l'écosystème des récifs coralliens, à soutenir leur rétablissement et à atténuer les effets du réchauffement climatique. Cependant, en raison de la perte d'habitat induite par le changement climatique et de l'industrie halieutique, l'abondance et la diversité des poissons de récif sont en déclin. La gestion écologique peut contribuer à préserver et à restaurer l'abondance et la diversité des poissons récifaux, mais nécessite des données sur le récif en question. Il y a un besoin urgent de surveillances continues des récifs coralliens et de la diversité des poissons récifaux dans l'océan Indien occidental. Nous avons mené une étude par métabarcoding de l'ADN environnemental en Tanzanie, où abrite la plus grande zone de récifs coralliens de l'océan Indien occidental, et avons comparé les résultats avec ceux d'une étude vidéo réalisée par des plongeurs. Nous montrons ici que l'ADN environnemental est un outil potentiellement utile pour évaluer la diversité des poissons récifaux et sert de méthode complémentaire aux études visuelles. Nous avons constaté que l'ADN environnemental et les études vidéo ont détecté des compositions de poissons différentes, la méthode d'étude de l'ADN environnemental s'avérant particulièrement utile pour détecter les espèces furtives ou cryptiques. De plus, aucune différence significative n'a été constatée dans la diversité des poissons entre les sites étudiés dans l'archipel de Zanzibar (Chumbe et Nungwi). Cependant, une plus grande abondance a été observée par l'étude vidéo à Chumbe, probablement dû à son statut d'aire marine protégée. Nos résultats démontrent que les études visuelles et par métabarcoding de l'ADN environnemental peuvent être utilisées comme méthodes complémentaires, améliorant la compréhension des communautés de poissons et aidant à développer des stratégies de surveillance efficaces.