A review of selected indicators of particle, nutrient and metal inputs in coral reef lagoon systems

¹ Centre d'Océanologie de Marseille, Station Marine d'Endoume, rue de la batterie des lions, 13007 Marseille, France
² École Pratique des Hautes Études, laboratoire de biologie marine et malacologie, UMR 8046 CNRS, Université de Perpignan, 66860 Perpignan, France
³ Agrocampus Rennes, Dép. halieutique UPR Mesh, 65 rue de St-Brieuc, CS 84215, 35042 Rennes Cedex, France
⁴ Centre IRD de Nouméa, BP A5, 98848 Nouméa, New Caledonia
⁵ CRIOBE, BP 1013, Papetoai, Moorea, French Polynesia
⁶ Laboratoire d'Écologie Marine, Université de la Réunion, BP 7151, 97715 Saint-Denis Cedex 9, France
⁷ Centre de Biologie et d'Écologie Tropicale et Méditerranéenne, UMR 5555 CNRS, Université de Perpignan, avenue Paul Alduy, 66860 Perpignan Cedex, France
⁸ Centre IRD de Brest, BP 70, 29280 Plouzané Cedex, France

Corresponding author: fichez@com.univ-mrs.fr

Received: 3 September 2004
Accepted: 30 May 2005

Abstract

This review presents environmental and biological indicators of the impact of three major categories of inputs in coral reef lagoons i.e. particles, nutrients and metals. Information was synthesized to extract well established indicators together with some interesting new concepts currently under development, and to provide the reader with an assessment of their respective advantages and drawbacks. The paper has been organized according to the capacity of three categories of indicators to respond either in a specific or a non specific way to a given source of input. The first section focuses on abiotic indicators which main interest is to respond instantaneously and in a truly specific way to a given source of input. The second and third sections present informations on bioindicators either at the sub-individual level or at the individual to community level, indicator specificity generally decreasing as a direct function of biological or ecological complexity. This review showed that even though significant work has already been done on coral reef ecosystems, much more scientific studies are still needed to answer the growing local demands for simple and truly validated tools to be used in environmental surveys. It is further stressed that, due to the biological and environmental diversity of coral reef lagoons, a preliminary step of on-site validation must be considered as an absolute prerequisite when indicators are planned to be used in the frame of a local environmental monitoring programme.

Résumé

Cette synthèse bibliographique présente les caractéristiques environnementales et biologiques pouvant être utilisées comme indicateurs des effets de trois grandes catégories d'apports exogènes dans les milieux récifo-lagonaires : les particules, les éléments nutritifs et les métaux. Les données de la littérature ont été analysées pour en extraire des indicateurs reconnus ainsi que de nouveaux concepts en cours de développement, et afin d'examiner leurs avantages et inconvénients respectifs. L'article a été structuré selon la capacité de trois types d'indicateurs à répondre de manière spécifique ou non spécifique à l'une des trois catégories d'apports cités précédemment. En premier lieu, les indicateurs abiotiques qui ont pour principal intérêt de répondre instantanément et spécifiquement à l'un des trois types d'apports, puis les bio-indicateurs respectivement considérés à l'échelle infra-organisme ou à une échelle allant de l'organisme à la communauté. La spécificité de ces indicateurs diminuant en fonction de l'augmentation de la complexité biologique et écologique. Bien qu'il existe déjà un nombre important de travaux portant sur les systèmes récifo-lagonaires, un effort scientifique majeur reste nécessaire pour répondre à des demandes croissantes de définition d'outils simples et validés pouvant être utilisés dans le cadre de la surveillance de l'environnement. De plus, et compte tenu de la diversité biologique et environnementale des lagons et des récifs coralliens cette étude montre que l'utilisation d'indicateurs, dans le cadre de programmes de suivi environnementaux à l'échelle locale, passe par une phase préliminaire indispensable de validation sur site, des indicateurs sélectionnés.