Rôle écologique des holothuries

La répartition des différents groupes dans les zones littorales est exprimée par une prédominance de l’ordre des Holothuriida ou Aspidochirotida (Mezali, comm. personnelle). La grande majorité vie en étroite relation avec les fonds marins et d'autres

21 espèces, ces derniers ont un rôle clef dans l’écosystème marin, et sont sensibles aux changements du milieu ; ils sont considérés comme de bons indicateurs écologiques de milieu marin. Ainsi Holothuria sanctori, qualifiée d’espèce thermophile, pourrait être un bon indicateur du réchauffement de l'eau de mer.

1.7.2.1. Les Holothuries sont des excellents descripteurs écologiques

Les échinodermes peuvent s’avérer fort utiles dans certains cas, particulièrement lorsque les organismes normalement utilisés ne sont pas présents dans le milieu étudié. Ces organismes possèdent pour la plupart les caractéristiques recherchées chez un bioindicateur (Warnaue et al., 2006). L’utilisation de la macrofaune benthique entant

qu’indicateur (descripteur), de l’état de l’environnement marin s’est renforcée ces dernières années dans diverses régions du monde. Aussi bien, en milieu marin côtier que profond. En général, d’après (Fisher et al., 2001), les holothuries remplissent les conditions qui font d’eux de bons descripteurs écologiques, cependant. Les descripteurs écologiques doivent avoir:

 Une sensibilité aux actions anthropiques et aux mesures de conservation ;

 Interagir avec l’ensemble de leurs populations ;

 Avoir une bonne représentativité ;

 Accessibilité sur le terrain, ce qui facilite les recensements et les identifications après un effort d’échantillonnage raisonnable ;

 Offrir des avantages de mesures écologiques sans risque de destructions ;

 Occuper toutes les niches des consommateurs dans les chaines trophiques ;

Toutes ces conditions semblent être vérifiées chez les échinodermes ; Ils sont sessiles ou ne se déplacent que sur de courtes distances, sont faciles à capturer et à identifier. Ils sont parmi les espèces prédominantes de la macrofaune benthique de nombreux écosystèmes marins (Warnau et al., 2006). De plus, ils occupent toutes les niches des consommateurs dans les chaines trophiques, depuis les oursins, jusqu’aux filtreurs (ophiures, crinoïdes), aux détritivores (holothuries, ophiures) aux carnivores (étoiles, ophiures) et aux nécrophages (étoiles, ophiures). Les régimes alimentaires spécifiques de ces organismes (holothuries déposivores, oursins brouteurs, étoiles de mer prédateurs de mollusques) peuvent fournir des renseignements précieux sur les transferts trophiques des différents polluants étudiés.

22 1.7.2.2. Amélioration de la santé des sédiments marins

1.7.2.2.1. L’action de bioturbation

On définit la bioturbation comme un remaniement des couches de sédiments par des organismes vivants. La bioturbation des holothuries au niveau des récifs ou des herbiers sous-marins peut avoir de nombreux effets sur:

 La teneur en eau des sédiments et la perméabilité ;

 L’effet de gradient chimique des eaux interstitielles ;

 La granulométrique des sédiments superficiels ;

 La reminéralisation de la matière organique, et le flux des nutriments inorganiques.

Selon (Reise, 2002 ; Lohrer et al., 2004), la remontée des couches sédimentaires inferieures vers la surface par le biais de la bioturbation, permet l’interaction du sédiment avec l’oxygène de la colonne d’eau, ainsi l’action de l’oxygénation des sédiments est améliorée par la perméabilité des sédiments (Solan et al., 2004). La bioturbation joue un rôle primordial, dans la redistribution des sédiments de surface. Les holothuries aspidochirotes, remanient et exploitent la couche sédimentaire supérieure par l'ingestion et la libération des fèces. Cette activité de bioturbation influence l’interaction biotique de l'interface eau-sédiment (Uthicke, 1999).

Certaines holothuries (Figure 16A) s'enfouissent partiellement ou totalement sous la surface des sédiments (Yamanouchi, 1939 ; Yamanouchi, 1956 ; Clouse, 1997 ; Mercier et al., 1999). Cet enfouissement dans le sédiment par certaines espèces d’holothuries, semble mélanger des sédiments de quelques dizaines de centimètres de profondeur (Figure 16B), l’action de la bioturbation d’un individu peut déplacer au moins son propre volume corporel (Purcell, 2004 ; Purcell et al., 2016).

23 Figure 16 : Bioturbation des sédiments par les holothuries. Bohadschia argus à moitié enfouie dans les sédiments d'un lagon de récifs coralliens (île Lizard, Australie) (A), Holothuria lessoni partiellement enfouie dans les sédiments d'un platier (Nouvelle-Calédonie) (B), Bohadschia

vitiensis sortant des sédiments d’une baie abritée (Nouvelle-Calédonie) (C), Actinopyga spinea

sortant des sédiments mous sur un récif peu profond (Nouvelle-Calédonie) (D) (Purcell et al., 2016).

1.7.2.3. Nettoyage du sédiment

Un grand nombre d’holothuries aspidochirotes sont des déposivores, s’alimentant du mélange de détritus organiques et du sable présent dans les premiers millimètres de sédiments. Une quantité considérable des sédiments ingérés puis déféqués par an près de 9 à 82 kg/ind/an (Yamanouti, 1939 ; Bonham et Held, 1963 ; Hammond, 1982 ; Coulon et Jangoux, 1993 ; Uthicke 1999 ; Mangion et al., 2004). Ces organismes exploitent la matière organique présente dans les sédiments et rejettent les fèces, voir (Figure 16D), ce qui veut dire que les holothuries sont d’excellents nettoyeurs de sédiments (Amon et Herndl 1991 ; Mercier et al., 1999 ; Uthicke, 1999 ; Michio et al., 2003 ; Paltzat et al., 2008 ; Mactavish et al., 2012 ; Yuan et al., 2015). Le transit intestinal des sédiments ingérés par les holothurides aspidochirotes, semble également faciliter la décomposition de la matière organique réfractaire par les bactéries des sédiments [(Mactavish et al., 2012) (Figure 17)].

24 1.7.2.4. Recyclage des nutriments

L’utilisation de la matière organique, est une des principales fonctions des holothuries, notamment dans différents biotopes où les éléments nutritifs inorganiques sont répartis (Massin, 1982 ; Birkeland, 1988). Les holothuries transforment des composés riches en azote inorganique, qui rentre par la suite dans l’élaboration de la production primaire. Il a été signalé qu’en milieu récifal, les nutriments libérés par les holothuries peuvent augmenter la productivité des producteurs primaires (Purcell et al., 2016). Comme pour la plupart des invertébrés marins, les holothuries aspidochirotes excrètent l’azote inorganique sous forme d’ammonium (Webb et al., 1977 ; Mukai et al., 1989 ; Uthicke, 2001a), ainsi que de petites quantités de phosphate sont également libérées (Uthicke, 2001a). Il est intéressant de mentionner que les communautés microphytobenthiques constituent également une source de nourriture pour les holothuries (Purcell et al., 2016). Cette relation d’équilibre est importante pour le maintien de milieu ainsi l’interaction entre les holothuries et le microphyto-benthos (Purcell et al., 2016) peut être expliquée par le concept du « Gardening » ou « jardinage » qui a déjà été suggéré par (Hylleberg, 1975), dont certaines espèces d’holothuries seraient capable d’enrichir les sédiments par une stimulation de la croissance de microorganismes, qu’elles consommeront par la suite.

La surpêche des holothuries de sable, influent sur la croissance des herbiers à Cymodocea serrulata, engendrant une croissance plus lente de leur biomasse. De plus, de la digestion complète et de la libération des nutriments, les holothuries déposivores peuvent également digérer partiellement la matière organique la rendant plus disposée à la dégradation par les bactéries ou d’autres organismes appartenant à d’autres niveaux trophiques (Purcell et al., 2016).