Thèse Année : 2024

A biogeomorphological approach to nesting beaches for the conservation of green turtles (Chelonia mydas) in Mayotte

Approche biogéomorphologique des plages de nidification pour la conservation des tortues vertes (Chelonia mydas) de Mayotte

Résumé

Sea turtles nest on beaches, which are wave-exposed environments that are constantly changing over a wide range of space and time scales. Beach morphodynamics can affect the nesting of females and expose nests to erosion or flooding, mortality factors that are tending to become more frequent as a result of rising sea levels and increasing urbanization of coastlines. In this context, the aim of our study is to improve our understanding and knowledge of the biogeomorphological interactions between nesting beaches and the reproductive ecology of sea turtles and, ultimately, to assess the capacity of beaches to fulfil their function as a support for sea turtle nesting. Our study focused on Mayotte, a major breeding site for green turtles (Chelonia mydas) in the western Indian Ocean. The nests are likely to be exposed to flooding due to a relative rise in sea level recorded on the island. First, we studied the nesting beach system in Mayotte and quantified its evolution on several temporal scales. A diachronic study of the coastline at 10 sites showed a relative stability or retreat of the beaches since 1950, without showing alarming rates of loss of nesting habitat. The collection of topographical and hydrodynamic data at two of the island's nesting sites, Grande Saziley and Papani, revealed a seasonal rotation and transverse movements of the beaches, linked to seasonal wind patterns. The distribution of nests was seasonal on Papani due to significant longitudinal movements, exposing the nests to significant erosion (~40% of nests between 2021 and 2022). To gain a better understanding of nest distribution and embryonic mortality factors, we monitored female nest attendance in 2021 and 2022 on Grande Saziley. Our results showed that females prefer to nest at the upper beach, at higher elevation. By monitoring 30 nests using pressure and temperature sensors, we were able to show that flooding was the primary factor in mortality on this beach. Using predictive models of emergence success on the beach, based on Machine Learning techniques and GIS, we can estimate that 85% of females will nevertheless be nesting in areas suitable for embryonic development between 2021 and 2022. Grande Saziley is a beach that appears to be suitable for nesting and embryonic development, while Papani has a high exposure of nests to erosion. However, in the context of a general rise in sea level, combined with that recorded on the island, further studies are needed to assess the morphological responses of the beaches. Our study has highlighted the importance of studying the morphodynamics of nesting beaches and their influence on hatching and emergence success, and consequently on the evolution of green turtle populations.
La morphodynamique des plages peut influer sur la nidification des femelles gravides et exposer les nids à l’érosion ou à l’inondation, des facteurs de mortalité qui tendent à devenir plus fréquents en raison de l’élévation du niveau marin et de l’urbanisation croissante des littoraux. Dans ce contexte, l’objectif de notre étude est d’améliorer notre compréhension et nos connaissances des interactions biogéomorphologiques entre les plages de nidification et l’écologie de reproduction des tortues marines et d’évaluer in fine la capacité des plages à assurer leur fonction de support pour la nidification. Notre étude s’est focalisée à Mayotte, un site important de reproduction des tortues vertes (Chelonia mydas) à l’échelle des îles de l’Ouest de l’Océan Indien. Les nids sont susceptibles d’être exposés à l’inondation en raison d’une élévation relative du niveau marin enregistrée sur l’île. Tout d’abord, nous avons étudié le système des plages de nidification à Mayotte et quantifié leur évolution sur plusieurs échelles temporelles. L’étude diachronique du trait de côte réalisée sur 10 sites a montré une stabilité relative ou un recul des plages depuis 1950, sans présenter des taux alarmants de perte d’habitat de ponte. La collecte de données topographiques et hydrodynamiques sur deux sites de nidification de l’île, Grande Saziley et Papani, a permis de mettre en évidence une rotation saisonnière et des mouvements transversaux des plages, en lien avec le schéma saisonnier des vents. La distribution des nids a été saisonnière sur Papani en raison de mouvements longitudinaux importants, exposant les nids à une forte érosion (~40% des nids entre 2021 et 2022). Pour mieux comprendre la distribution des nids et les facteurs de mortalité embryonnaire, nous avons réalisé un suivi de fréquentation des femelles en 2021 et 2022 sur Grande Saziley. Nos résultats ont démontré que les femelles nichent préférentiellement en haut de plage, aux altitudes élevées. Grace au suivi de 30 nids, via la pose de capteurs de pression et de température, nous avons pu mettre en évidence que l’inondation a été le premier facteur de mortalité sur cette plage. À partir de modèles de prédiction du succès à l’émergence sur la plage, basés sur des techniques de Machine Learning et des SIG, nous pouvons estimer que 85% des femelles nicheraient néanmoins dans des zones propices au développement embryonnaire, et cela entre 2021 et 2022. Grande Saziley est une plage qui semble propice à la nidification et au développement embryonnaire tandis que Papani présente une exposition importante des nids à l’érosion. Toutefois, dans le contexte d’élévation du niveau marin généralisé, combinée à celle enregistrée sur l’île suite à la crise sismique, les études doivent se poursuivre pour évaluer les réponses morphologiques des plages. Notre étude a permis de mettre en évidence l’importance d’étudier la morphodynamique des plages de nidification et son influence sur le succès à l’éclosion et à l’émergence, et par conséquent sur l’évolution des populations de tortues vertes.
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Dates et versions

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Identifiants

  • HAL Id : tel-04776384 , version 1

Citer

Sophie Morisseau. Approche biogéomorphologique des plages de nidification pour la conservation des tortues vertes (Chelonia mydas) de Mayotte. Sciences de l'environnement. Université de Montpellier, 2024. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-04776384⟩
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