International Research Seminar : Mangroves of tomorrow

Séminaire organisé par l'UNC et l'IRD dans le cadre de la convention Xstrata-UNC-IRD

English version
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The mangrove is a specific ecosystem of the intertidal zone, having developed adaptation capacities to the extremely selective environment, and which the distribution of different plant species is based on parameters such as salinity, duration of flooding, sedimentation rate. The mangrove is crucial at both ecologically and economically levels. The mangrove has a key role in the conservation of tropical coastlines. First, it stabilizes the shoreline, and serves as barrier against erosion caused by waves, by reducing wave energy, and changing hydrocirculations. Moreover, because of its high productivity, the mangrove is the basis of nutrient cycling in coastal environments. Coastal waters bordering mangroves are generally rich in shrimps and fishes; mangrove has thus a vital importance to the fishing industry. Moreover, the mangrove acts as a home to a large animal biodiversity, notably endangered species live there. Some fishes come to reproduce, others ensure their growth. It serves as protection for juveniles before migrating into coastal waters. Predators come to feed. Crabs are numerous. In monetary terms, income related to fisheries undertaken by the presence of mangroves is estimated at 10 000 $ per hectare per year, with a high variability between areas and market value. The total value of goods and services paid by the mangroves can reach up to 200 000 $ per hectare per year. Currently, the mangrove occupies about 75% of tropical coastlines, on nearly 200 000 km2 , and its vegetation is composed of ± 19 families, made up to ± 27 genera and ± 70 species (Ellison and Farnsworth, 2001). However, due to population growth, increased urbanization, expansion of industrial activities, exploration and exploitation of natural resources, the mangrove is now fading at a rate of 1 to 2% per year. This rate is equivalent or even higher than that of threatened ecosystems such as coral reefs or primary rainforest. The destruction of the ecosystem takes place all-around the world, especially in emerging countries, where 90% of mangroves are.

In New Caledonia, the mangrove is a buffer zone between the mainland and the largest lagoon in the world, partially entered in the UNESCO World Heritage. The area covered by mangroves is especially large (over 35 000 ha on 80% of the western coastline and 14% of the east coast) and floristic composition of the latter is very significant (24 species, 1 endemic). The recent increase pressure, continuous and rapid, of CO2 in the atmosphere (280 ppm in 1750, 367 in 1999 ppm, 379 ppm in 2005, IPCC 2007) arose from the use of fossil fuels, but also from change of land use by humans. Their radiative effect, today testified on climate change across the globe, attracted the attention of many researchers, on the one hand, on the quantification of CO2 in the atmosphere and, secondly on ecosystems that are able to fix and store carbon, like mangroves. So far, the impact of climate change was considered a low threat to mangroves in comparison with direct anthropogenic pressures (aquaculture, urbanization, forestry). However, climate change, including changes in sea level can induce a significant loss of mangroves in the future.

At present, little information is available, and the latest estimates suggest that rising sea levels could be an important cause of future reductions in mangrove area, contributing about 10-20% of the total estimated losses in the 21st century. It is therefore necessary to develop studies to discern long-term trends of short-term trends, and whether it is a local or a global phenomenon. In addition, the direct impacts of climate change may alter the ecological structure and function of the ecosystem. For instance, rising temperatures and increased carbon dioxide concentration in the atmosphere are likely to increase productivity of mangroves, to change the timing of flowering and fruiting, and to expand the range of mangrove species at higher latitudes. In addition, changes in precipitation and / or aridity can affect the zonation of mangroves. All these pressures will act simultaneously on the mangroves. Unfortunately, the synergistic effects of climate change and other anthropogenic or natural pressures on mangroves are poorly understood. No model was developed to predict the effects of multiple constraints. There is, thus, an urgent need to test the hypotheses that have been advanced on the likely effects of global climate change on mangroves. Reduction in mangroves areas and their migration landward will cause a threat to humans, especially on coastal hazards such as erosion, floods, and cyclones. Predicted losses of mangroves will also induce a reduction of the quality of coastal water, of their biodiversity, and can also affect adjacent coastal habitats (seagrass beds and coral reefs). Finally, it can also reduce an important resource for human communities that have traditional use of mangroves. There is a urgent need to better plan our responses to climate change impacts on mangroves, particularly in its identification through regional surveillance networks. Thus, UNC and IRD have decided, with the support of the Provinces of New Caledonia and various donors (the Air Liquide Foundation and the Xstrata group) to develop an observatory of mangroves in relationship with climate change and the ability of mangroves to fix atmospheric carbon dioxide. This observatory, called MOSS (Mangrove Observatory: Science and Societies) will be released in 2013 both in New Caledonia, New Zealand and Vietnam. These three countries represent a gradient of mangrove biodiversity, and are characterized by different climates. The regional approach is the only way to answer these questions.

 

The objective of this seminar is to give the perspective of leading international mangrove specialists on what mangroves will be tomorrow, in a context of global change.

 


Version française

La mangrove :

La mangrove est un écosystème spécifique de la zone intertidale, ayant développé des capacités d'adaptation à des conditions extrêmement sélectives et dont la distribution des différentes espèces végétales est fonction de paramètres tels que les apports en nutriments, la salinité, la durée d’inondation, le taux de sédimentation, ou bien encore la teneur en sulfures des sédiments. La mangrove revêt une importance capitale aussi bien au niveau écologique qu’économique, et représente, avec la forêt tropicale humide, un des écosystèmes les plus productifs en domaine terrestre. Par conséquent, la mangrove joue un rôle fondamental dans les cycles du carbone et des nutriments en milieu côtier. Ainsi, les eaux littorales bordant les mangroves sont généralement riches en crevettes et poissons. Par ailleurs, la mangrove possède une valeur refuge significative et abrite une grande biodiversité animale, notamment diverses espèces de crabe. Certains poissons viennent s'y reproduire, d'autres y assurent leur croissance. En terme monétaire, les revenus liés aux pêches réalisées grâce à la présence de la mangrove sont estimés à 10 000$/ha/an, avec une forte variabilité suivant les zones et la valeur du marché. Actuellement, la mangrove occupe environ 75 % des littoraux tropicaux et subtropicaux sur plus de 150 000 km2, et sa végétation est constituée par ± 19 familles de palétuviers, se décomposant en ± 27 genres et ± 70 espèces. Cependant, du fait de la croissance démographique, d'une urbanisation accrue, de l’expansion des activités industrielles, de la prospection et de l’exploitation des ressources naturelles, la mangrove disparaît actuellement à un taux de 1 à 2% par an. Ce taux est équivalent voire supérieur à celui des écosystèmes menacés, tels que les récifs coralliens ou la forêt tropicale primaire. La destruction de cet écosystème se déroule partout à travers le monde, et particulièrement dans les pays émergents, où se trouvent 90 % des mangroves.

Le contexte climatique :


Jusqu’à présent, l’impact des changements climatique était considéré comme une faible menace sur les mangroves en comparaison avec les pressions anthropiques directes (aquaculture, urbanisation, exploitation forestière). Ainsi, le taux global annuel moyen de disparition des mangroves a été estimé à 1-2%, avec des pertes comprises entre 35 et 86% de la surface initiale des mangroves dans certains pays. Cependant, les changements climatiques, et notamment l’évolution du niveau des mers, peuvent induire une perte importante des mangroves dans le futur. A l’heure actuelle, peu d’informations sont disponibles, et les dernières estimations indiquent que la hausse du niveau des mers pourrait être une cause importante des futures réductions des superficies de mangroves, contribuant à environ 10-20% du total des pertes estimées au cours du 21ème siècle. Il est donc nécessaire de développer des études sur le long terme pour discerner les évolutions cycliques sur le long terme des évolutions sur le court-terme, et dire s’il s’agit de phénomènes locaux ou mondiaux. Par ailleurs, les impacts directs des changements climatiques pourront modifier la structure écologique et les fonctions de l’écosystème Par exemple, la hausse des températures, ainsi que l’augmentation de la concentration en dioxyde de carbone dans l’atmosphère sont susceptibles d'augmenter la productivité des mangroves, de modifier le calendrier de la floraison et la fructification, et d'élargir les gammes des espèces de mangroves à des latitudes plus élevées. Par ailleurs, l'évolution des précipitations et/ou de l'aridité peut affecter la zonation des mangroves. Toutes ces pressions vont agir simultanément sur les mangroves. Malheureusement, la compréhension des effets synergiques des changements climatiques et des autres facteurs de stress anthropiques et naturels sur les mangroves est également mauvaise. Aucun modèle n’a été développé pour prédire les effets de contraintes multiples. Il y a donc un besoin urgent de tester les hypothèses qui ont été avancées sur les effets probables du changement climatique mondial sur les mangroves, car il existe de nombreuses incertitudes et les effets sont susceptibles d'être ressenti sur une échelle de temps très longue. La réduction des superficies des mangroves ainsi que leurs migrations vers la terre vont engendrer une menace pour l’Homme, et notamment concernant les risques côtiers tels que l'érosion, les inondations, et les cyclones Les pertes de mangroves prédites induiront également une réduction de la qualité des eaux côtières, de la biodiversité, affectant également les habitats côtiers adjacents (herbiers et récifs), et réduisant ainsi une importante ressource pour les communautés humaines qui utilisent de façon traditionnelle les mangroves. Il y a impérieux besoin de mieux planifier nos réponses aux impacts du changement climatique sur les mangroves, en particulier dans son identification au moyen de réseaux de surveillance régionaux. Ainsi, l’UNC et l’IRD ont décidé, avec le soutien des provinces de la Nouvelle Calédonie et de différents bailleurs de fonds (la Fondation d’entreprise Air Liquide et le groupe Xstrata), de développer un observatoire des mangroves en relation avec les changements climatiques et leurs capacités à fixer le dioxyde de carbone atmosphérique. Cet observatoire, nommé MOSS (Mangrove Observatory: Sciences and Societies), verra le jour en 2013 à la fois, en Nouvelle Calédonie, en Nouvelle Zélande et au Vietnam. Ces trois pays représentent un gradient de biodiversité des mangroves, et sont caractérisés par des climats différents; l’approche régionale étant la seule à même de répondre à ces questions.


L’objectif de ce séminaire est de donner le point de vue des plus grands spécialistes internationaux de la mangrove sur ce que seront les mangroves de demain, dans un contexte de changements globaux.

 

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