Avis de soutenance - doctorat - LANA MINIER | École Pratique des Hautes Études

Soutenue par LANA MINIER

Évaluation de la pollution sonore associée aux bateaux dans les récifs coralliens et de son impact sur les organismes marins

Les récifs coralliens fournissent de nombreux services écosystémiques et constituent une source importante de revenus à travers la pêche et le tourisme. Cependant, ils sont aujourd'hui fortement menacés par le changement climatique et diverses pressions anthropiques. Parmi les facteurs de stress, tels que la pollution plastique ou la surpêche, la pollution sonore est de plus en plus préoccupante à l'échelle mondiale. Les sons associés aux activités humaines sont désormais reconnus comme une source de perturbation majeure ayant des effets sur l'anatomie, la physiologie et le comportement des organismes. Si les réponses individuelles ont été décrites chez diverses espèces, les effets de la pollution sonore à l'échelle de l'écosystème n'ont pas encore été pleinement étudiés. Ma thèse explore les effets du bruit du trafic maritime sur les paysages sonores et les poissons des récifs coralliens de Bora-Bora (Polynésie française) en combinant une surveillance acoustique passive à long terme avec des expériences comportementales. Le premier axe de recherche consistait à caractériser et à surveiller la pollution sonore dans le lagon à l'aide d'hydrophones. Le développement d'un logiciel d'automatisation du traitement des données acoustiques, appelé CoralSoundExplorer, s'est avéré nécessaire en raison de l'ampleur de cette étude. Ce logiciel a permis de visualiser et de quantifier rapidement les paysages sonores, avec des résultats robustes et cohérents sur quatre années de surveillance acoustique. En parallèle, l'impact du bruit émis par les bateaux thermiques et électriques ainsi que la densité du trafic dans le lagon ont été évalués. L'étude s'est focalisée sur les réponses comportementales de deux espèces de poissons emblématiques du récif de Bora-Bora, la demoiselle Dascyllus emamo et le poisson-chirurgien Acanthurus triostegus. Menées en milieu contrôlé et naturel, ces recherches ont révélé que la présence de bateaux thermiques et une gestion inadéquate du trafic contribuent significativement à la réduction du comportement prédateur des poissons. Cette perturbation affecte leur rôle écologique dans l'écosystème, avec des conséquences potentielles sur leurs fonctions vitales et leur survie. Mon travail de recherche sur le paysage sonore du lagon de Bora-Bora a permis de relever des défis auxquels les gestionnaires sont confrontés, notamment l'évaluation de l'activité de navigation, sa contribution au bruit ambiant à l'échelle de l'île et son impact sur le comportement des espèces de poissons locales. En tant qu'outil de visualisation et de quantification, le nouveau logiciel simplifiera le suivi du lagon en fournissant une caractérisation accessible et intuitive des paysages sonores. Ces avancées constituent une base solide pour une gestion efficace de la pollution sonore dans les écosystèmes coralliens à travers le monde. Elles permettront également de standardiser les outils d'aide à la prise de décision mis à la disposition des gestionnaires et des partenaires locaux pour la régulation du trafic maritime.

Assessing noise pollution from boats in coral reefs and its impact on marine organisms

Coral reefs provide numerous ecosystem services and are a major source of income through fishing and tourism. However, they are now under serious threat from global climate change as well as various local human pressures. Among the various stress factors, such as plastics and overfishing, noise pollution on marine organisms is of growing concern globally. The sounds associated with human activities are now recognized as a source of disturbance with effects on the anatomy, physiology and behaviour of organisms. While individual responses have been described in various species, the effects of noise pollution at the scale of the ecosystem are yet to be fully explored. My thesis explores the effects of traffic noise on the soundscapes and fish of the coral reefs of Bora-Bora (French Polynesia) by combining long-term passive acoustic monitoring with behavioral experiments. The first axis was to characterize and monitor sound pollution around the island using underwater microphones. Given the scale of this study, a software for the automation of acoustic data processing, named CoralSoundExplorer, was developed. This allowed the rapid visualization and quantification of soundscapes, with robust and consistent results over four years of acoustic monitoring. To develop effective management tools, the impact of the noise generated by thermal and electric boats, as well as traffic density in the lagoon, were assessed through the behavioral responses of two emblematic reef fish species of Bora-Bora: the damselfish Dascyllus emamo and the surgeonfish Acanthurus triostegus. These studies, conducted both in a controlled environments and in-situ, revealed that the presence of thermal boats and ineffective traffic management significantly reduce the predatory behaviour of these fish. This disruption affects their ecological role in the ecosystem, potentially leading to reduced feeding efficiency and survival rates. This study of the Bora-Bora lagoon's soundscape allowed to tackle a challenge faced by managers: assessing boat activity, its contribution to ambient noise at an island-wide scale, and its impact on the behaviour of local fish species. As a visualization and quantification tool, the new software will simplify management by providing a clear and accessible characterization of the soundscapes. These advances provide a solid basis for the efficient management of noise pollution in coral reef ecosystems around the world and will allow to streamline the decision-making tools available to managers and local partners for the regulation of maritime traffic.

Directeur de thèse :

David LECCHINI

Unité de recherche :

Centre de recherches insulaires et observatoire de l'environnement

Membres du jury :

Directeur de thèse : David LECCHINI
Rapporteur : Mayalen ZUBIA ARRIETA , Maître de conférences (Université de Polynésie française)
Co-encadrant de thèse : Vincent STURNY , Responsable du Développement des Iles et de l'Innovation (Polynésienne des Eaux)
Examinateur : Nathalie FAVRETTO-CRISTINI , Directeur de recherche (CNRS - Laboratoire de Mécanique et d'Acoustique)
Président : Laetitia HEDOUIN , Directeur de recherche (CNRS CRIOBE)
Rapporteur : Charlotte CURE , Directeur de recherche (Cerema UMRAE)
Examinateur : Alain LO-YAT , Ingénieur de recherche (IFREMER)

Diplôme :

Doctorat Systèmes intégrés, environnement et biodiversité

Spécialité de soutenance :

Sciences de l'environnement marin