Restauration des écosystèmes marins et côtiers pour l'adaptation au changement climatique dans les Caraïbes (Guadaloupe, région française d'outre-mer)

La Guadeloupe est une île des Caraïbes située dans les Antilles françaises, fortement exposée aux effets actuels et futurs du changement climatique (par exemple, Robinson, 2018; Stephenson et al., 2017). Ces impacts sont l'érosion côtière, l'augmentation de la température de la mer et les changements conséquents des paramètres biogéochimiques, l'acidification des océans, l'émergence de maladies chez les espèces marines et l'invasion d'espèces exotiques. En outre, il est régulièrement exposé à des phénomènes météorologiques extrêmes, tels que les ouragans et les inondations, qui devraient devenir plus forts et plus fréquents avec le changement climatique. Selon Barbier (2011), 50 % des marais salants, 35 % des mangroves, 30 % des récifs coralliens et 29 % des herbiers marins (Waycott et al., 2009) ont été perdus ou dégradés dans le monde entier pendant plusieurs décennies. En Guadeloupe, le principal organisme de recherche océanique français IFREMER a signalé une diminution de la couverture corallienne sur les récifs côtiers au vent, passant de 30% en 2007 à 15% en 2019. Ce schéma est également observé dans la baie de Grand Cul-de-sac Marin, site de recherche/restauration du projet LIFE Adapt Island. Ici, la couverture corallienne a diminué de 28% en 2002 à 15% en 2019, bien qu'une repousse des coraux juvéniles semble se produire.

La Guadeloupe abrite des récifs coralliens, des forêts de mangroves et des prairies sous-marines. Ce sont des écosystèmes côtiers et marins qui fournissent une défense essentielle dans la lutte contre le changement climatique, mais qui sont également vulnérables au changement climatique et à d'autres pressions. En raison de l'augmentation des émissions de CO _2, de l'augmentation de la température de l'eau de mer, de la pollution des déchets et de l'acidification des océans, l'équilibre entre les différentes espèces est susceptible d'être modifié. Leur capacité future à fournir des services écosystémiques suscite de sérieuses inquiétudes, car ces écosystèmes uniques montrent déjà des signes de faiblesse et de dégradation importantes.

Les principaux problèmes sont les suivants:

• L’habitat des coraux est principalement composé de l’espèce Acropora palmate (Elkhorn), endémique de la région des Caraïbes et classée comme espèce en danger critique d’extinction par l’UICN et Acropora cervicornis (Staghorn), espèces ramifiées du genre Porites et Madracis auretenra. Ces habitats essentiels sont soumis à des pressions locales telles que les rejets d'eau polluée, le tourisme de masse et les comportements irresponsables. En plus de ces pressions existantes, ils sont maintenant également affectés par la hausse des températures mondiales et l'acidification des océans.
• L’habitat des mangroves est composé de la mangrove rouge (Rhizophora mangle), de la mangrove blanche (Laguncularia racemose) et de la mangrove noire (Avicennia germinans). La présence d'espèces envahissantes et l'urbanisation croissante dans la région ont provoqué la déforestation et une forte altération de cet écosystème.
• Les prairies d’herbiers marins sont principalement formées d’herbes de tortues (Thalassia testudinum) et sont particulièrement menacées par le passage des embarcations et de leurs ancres. En outre, ils sont menacés par une artificialisation massive du littoral et la pollution anthropique.

Protéger ces espèces des multiples pressions signifie accroître la résilience côtière face à l'élévation du niveau de la mer et aux tempêtes marines. Cela signifie également contribuer à l’atténuation du changement climatique, étant donné que les mangroves et les herbiers marins séquestrent une quantité importante de carbone («écosystèmes à carbone bleu»).

Les objectifs du projet LIFE Adapt'Islands sont les suivants:

• Développer une stratégie ambitieuse, innovante et transférable pour s'adapter au changement climatique;
• Rétablir les liens écologiques physiques entre les écosystèmes côtiers et marins;
• Démontrer l'efficacité et la reproductibilité des techniques innovantes de restauration des écosystèmes côtiers et marins dans les Caraïbes;
• Mener une campagne ambitieuse pour nouer le dialogue avec la société civile au moyen d’initiatives éducatives et de sensibilisation ciblant les chefs d’entreprise, les utilisateurs, les écoliers et le public. Un objectif clé était d'initier les jeunes générations à l'importance de la durabilité en utilisant leur environnement, en captant l'attention des décideurs, en atteignant un large public et en favorisant des gestes durables.
• renforcer la résilience au changement climatique en intégrant la biodiversité côtière au développement socio-économique grâce à la participation des acteurs économiques et au développement de la formation des jeunes;
• Reproduire les techniques développées au cours du projet à travers les Caraïbes et mener une campagne de communication ambitieuse pour les Caraïbes et l'Europe afin de diffuser les résultats.

Ces objectifs sont atteints par la restauration et la protection des écosystèmes côtiers et marins et de leurs connexions écologiques, afin d'améliorer la qualité des biens et des services que ces écosystèmes fournissent.

En particulier, les coraux représentent des habitats essentiels pour diverses espèces marines, fournissant une barrière naturelle capable de dissiper l'énergie des vagues. De même, les forêts côtières (formées par les forêts xérophytes côtières, les mangroves et les marécages) peuvent atténuer l'énergie des vagues et limiter l'érosion côtière. Situés à l'interface entre terre et mer, ils abritent des espèces importantes, dont les espèces endémiques guadeloupéennes que l'on trouve uniquement dans cette région (par exemple, le pic de Guadeloupe). Enfin, les prairies d'herbes marines peuvent stabiliser le sol, réduire les effets des vagues sur les zones côtières et fournir de la nourriture à de nombreuses espèces.

Les actions de restauration poursuivent l'objectif de réhabilitation et de protection de 45 000 m² de récifs coralliens, 45 000 m² de prairies sous-marines et 80 000 m² de mangroves. 

Les solutions mises en œuvre en Guadeloupe ont été divisées en «Actions de réhabilitation» et «Actions de société». Les actions de réhabilitation se fondent sur l'élaboration d'une stratégie innovante d'adaptation aux effets du changement climatique par la préservation des milieux naturels. Les actions de la société se sont concentrées sur la sensibilisation et la participation de différentes communautés (écoles, citoyens, touristes, scientifiques, politiciens, planificateurs et gestionnaires d'espaces naturels) aux bonnes pratiques de restauration écologique à différentes échelles spatiales (locales, caribéennes, européennes et internationales). Les actions de la société sont décrites dans la section «Participation des parties prenantes» ci-dessous.

Des actions de réhabilitation ont été menées sur deux sites du projet (les zones industrielles de Jarry et Petit-Cul-de-Sac Marin et Folle-Anse à Marie-Galante). Ils étaient axés sur trois écosystèmes cibles (récifs coralliens, zones humides de mangrove et forêts marécageuses et prairies sous-marines).

À propos des récifs coralliens,  les actions visaient à favoriser leur reproduction et leur potentiel de croissance. Deux solutions techniques ont été adoptées pour transplanter des coraux d’un site donneur vers un site de destination, en utilisant les techniques de «fragmentation» et de «collecte de frayères».

Fragmentation signifie prendre une coupe de corail pour préserver un génotype donneur. Les espèces prises pour la fragmentation étaient Acropora cervicornis, Acropora palmata, Porites porites et Madracis auretenra. Les boutures sont ensuite cultivées dans des fermes sous-marines constituées de 3 substrats différents pour la croissance du corail, en fonction des espèces (vidéo du projet). Deux pépinières de corail ont été créées, l'une située au nord de Caye à Dupont entre 9 et 11 mètres de profondeur sur un fond sablonneux et l'autre à l'ouest de Caye à Dupont entre 4 et 6 mètres de profondeur sur un fond sablonneux. Enfin, la transplantation annuelle de coraux a été effectuée dans plusieurs sites de destination.

La technique de collecte par frai impliquait la mise en commun de milliers de gamètes (cellules reproductrices) éjectés en même temps dans la mer à partir de différentes colonies d’Acropora, au moyen de filets de débarquement spécifiques. Une fois la phase de sélection terminée, certains gamètes ont été placés dans un récipient immergé appelé «cage de gamètes», où la fécondation a lieu, et les gamètes ont été protégés des prédateurs. Les nouvelles larves formées peuvent alors s’attacher à des supports appropriés appelés « biscuits ». La croissance de ces nouveau-nés a été surveillée dans la pépinière.  Quand ils étaient assez matures, ils ont été transplantés dans leur environnement naturel.

En ce qui concerne les mangroves, les actions ont été axées sur les opérations de réhabilitation et de restauration. Une zone d'intervention était le Canal du DIC (Domaine Industriel et Commercial), avec un périmètre d'étude de 124240 m2. Il a été divisé en deux zones: une zone centrale de 68765 m2 gravement dégradée et une zone tampon de 55134 m2 utilisée pour la surveillance écologique. À la suite d’études préliminaires, sur un site pilote, le défrichement a eu lieu à la fin de 2021. Une quantité de 891,97 m ³ de sol a été excavée et remplie pour améliorer les conditions de développement de la mangrove. La restauration des mangroves a également impliqué la création de pépinières pour les espèces d'arbres cibles. Ceux-ci ont été entretenus par l'équipe LIFE Adapt'Island et par des pépiniéristes locaux. À la fin de 2022, trois pépinières avaient été créées. En novembre 2022, une opération de replantation a impliqué plus de 100 propagules de mangrove rouge (semences) à Jarry, une zone industrielle fortement touchée par les activités humaines. Le suivi de toutes les actions à la fois dans la pépinière et sur les sites cibles, est effectué pour évaluer le succès des opérations.

En ce qui concerne les prairies de Seagrass, les actions ont consisté à introduire des mouillages spécifiques pour les bateaux de plaisance (situés dans la zone du Grand port maritime). L'installation d'une zone d'ancrage et d'équipement léger (ZMEL) respectueuse de l'environnement est en cours dans la baie de Pointe-à-Pitre. L'objectif est de créer un mouillage organisé conçu pour minimiser les perturbations des bateaux sur les herbiers marins.

Une nouvelle prairie d'herbes marines a été créée dans la zone Pointe-à-Pitre, près de l'îlot Cochon. Environ 100 fruits de Thalassia testudinum ont été récoltés en juin-juillet 2023, suivis d’une phase de culture dans un environnement contrôlé et accompagnés d’une surveillance (juillet 2023-janvier 2024). Ensuite, les semis ont été transplantés sur le site de destination, en décembre 2023 - janvier 2024. Une phase de suivi de l’efficacité de la transplantation est en cours (à partir de décembre 2023).

Les «actions de société» du projet ont impliqué la société civile et les communautés dans divers secteurs, notamment:

• La communauté scientifique pour l'évaluation des protocoles, la diffusion des connaissances scientifiques, l'acquisition d'expertise et la promotion des partenariats;
• La société civile, pour promouvoir l'éco-citoyenneté (comportement responsable des citoyens envers l'environnement) en sensibilisant à la préservation des milieux naturels, en éduquant la jeune génération et en soutenant les associations dans l'adoption d'approches responsables et durables.
• Les acteurs locaux, représentant différents secteurs tels que la gestion de l'eau (Syndicat Mixte de Gestion de l'eau et de l'assainissement de Guadeloupe, SMGEAG), la pêche maritime et l'aquaculture (Comité Régional des Pêches Maritimes et des Elevages Marins de Guadeloupe (CRPMRM) et l'Autorité Portuaire (Grand Port Maritime de la Guadeloupe, GPMG). Cela a facilité la création de partenariats, le développement des secteurs économiques locaux, la diffusion des meilleures pratiques pour les promoteurs et les gestionnaires, et le soutien aux associations.

En outre, des efforts ont été faits pour collaborer avec des institutions de recherche et culturelles (Université des Antilles, Conservatoire du littoral, ect) et des organismes gouvernementaux (Région, Direction de l'Environnement, de l'Aménagement et du Logement de Guadeloupe (DEAL), Agence Régionale de la Biodiversité des iles de Guadeloupe (ARBiG), Parc National de la Guadeloupe (PNG), Office de l'eau de Guadeloupe (ODE), URAPEG France Nature Environment), à différents niveaux de gouvernance, guidant et influençant les politiques publiques territoriales.  

D'autres actions engageantes comprenaient des campagnes de sensibilisation à l'importance des herbiers marins, notamment la création d'un sentier sous-marin pour les prairies sous-marines, une campagne d'affichage d'illustrations pour promouvoir les meilleures pratiques, ainsi qu'une campagne de sensibilisation télévisée et des activités de sensibilisation sur le terrain.

L'un des principaux facteurs de succès du projet réside dans le vaste réseau de relations établi grâce à une série d'initiatives de sensibilisation. Ces initiatives impliquaient non seulement la communauté locale, mais englobaient également des efforts visant à forger des partenariats avec la communauté scientifique, les parties prenantes locales, des programmes visant à développer un comportement responsable des citoyens (écocitoyenneté) et des campagnes de communication internationales. En outre, les efforts déployés par le projet pour impliquer les jeunes générations et le secteur du tourisme ont encore renforcé l'efficacité de ces actions.

Le projet découle d'une précédente initiative réussie, le programme environnemental Cayoli, lancé en 2016 et géré par le Grand Port Maritime de Guadalupe. Cayoli a été suivi par Cayoli Junior en 2017, pour renforcer la composante éducative parallèlement à la restauration de l'écosystème.

Un facteur de succès essentiel est le potentiel de mise à l'échelle des protocoles d'engagement. Ces protocoles, bien qu'ils doivent encore être éprouvés dans l'environnement, sont conçus pour être reproductibles dans toute la région des Caraïbes et ont obtenu l'approbation de la communauté scientifique. En outre, le projet vise à faciliter le transfert des meilleures pratiques aux niveaux régional et international.

En ce qui concerne les facteurs limitatifs, les variables externes indépendantes de la volonté du projet peuvent donner des résultats inférieurs aux attentes. Les variables environnementales (tempêtes majeures, prédation, maladie) peuvent poser des limites au succès de certaines actions de restauration spécifiques telles que les actions de transplantation et de reproduction. Des preuves solides ont également indiqué que, dans certains cas, la destruction des écosystèmes, en raison de pressions multiples, peut être en partie irréversible à court terme.

Les premiers résultats préliminaires des activités de restauration ont révélé des inquiétudes quant aux taux de survie des prairies sous-marines et des greffes de coraux. Ceux-ci étaient faibles en raison de pressions externes telles que les activités d'amarrage, la valeur de certaines variables climatiques, la résurgence des tempêtes en tant que phénomènes météorologiques extrêmes et les maladies affectant les espèces dans la zone côtière. Pour améliorer le succès du projet, le projet a été adapté pour équilibrer la protection (par exemple, réduire les pressions grâce à l'installation d'éco-amarrage) et la restauration, ce qui a finalement permis d'obtenir des résultats positifs pour les prairies sous-marines et les mangroves. Ce plan révisé a souligné l'importance de la protection immédiate des écosystèmes menacés, en particulier des herbiers marins, parallèlement aux efforts de restauration. Il a également révélé l'importance d'adopter une approche souple de l'adaptation.

Plusieurs études scientifiques mettent en évidence les défis de la restauration des herbiers marins des Caraïbes uniquement en plantant des graines ou des semis. Ils suggèrent que la restauration doit être complétée par des activités de protection. Les deux stratégies doivent travailler ensemble pour atteindre l'objectif commun de sauvegarde du capital naturel.

Enfin, les efforts de restauration réalisés dans le cadre de ce projet sont confrontés à des défis logistiques et financiers élevés.

Les avantages du projet comprennent les services écosystémiques restaurés fournis par les coraux, les mangroves et les prairies sous-marines. Ceux-ci comprennent des fonctions de régulation, telles que la stabilisation et le piégeage des sédiments, la protection du littoral contre les phénomènes météorologiques extrêmes, la réduction des risques d'inondation, l'amélioration de la qualité de l'eau et la conservation de la biodiversité. Des valeurs culturelles et récréatives ont également été fournies, en préservant et en améliorant la beauté du paysage. En outre, le projet ouvre progressivement la voie à une meilleure acceptation des solutions basées sur la nature pour s'adapter au changement climatique. À cet égard, les avantages de la composante «Actions de la société» comprennent la diffusion de connaissances et de sensibilisation accrues pour diverses parties prenantes, y compris les résidents et les touristes).

En outre, l'aspect socio-économique du projet devrait bénéficier à l'ensemble de la région. Il s’agit notamment de la création de nouvelles possibilités d’emploi, du développement des compétences locales, de la promotion des carrières liées à l’environnement, de la stimulation des offres d’écotourisme et d’un nombre accru de personnes connaissant bien l’adaptation au changement climatique et la protection des écosystèmes côtiers.

Les coûts comprenaient un investissement substantiel des autorités publiques et privées de la région.  Le succès n'était pas garanti et aucun retour direct sur investissement n'était attendu, à l'exception de la préservation et de la restauration des écosystèmes marins et côtiers. Le projet a reçu une contribution financière de l’UE de 2 532 707 EUR.

Les résultats du projet sont alignés et soutiennent la stratégie d’adaptation de l’UE au changement climatique (adoptée le 24 février 2021) et la stratégie de l’UE en faveur de la biodiversité à l’horizon 2030 (du 20 ^mai 2023), qui visent à protéger la nature et à inverser la dégradation des écosystèmes.

Au niveau local, les activités montrent un fort alignement sur le programme environnemental de Cayoli, géré par le Grand port maritime de Guadalupe. Le programme Cáyoli a été lancé en juin 2016. Avant sa mise en œuvre, la Direction de l'Environnement de Guadeloupe Port Caraïbes a œuvré pendant plusieurs années à l'amélioration de la connaissance des espaces naturels du quartier portuaire. Cette mise à disposition de connaissances a soutenu l’étude d’impact de la modernisation du port de nouvelle génération, mais aussi en soutenant les actions des associations environnementales par des moyens techniques et financiers. Les deux premières années du programme ont été largement consacrées à la recherche et au développement. L'objectif est de proposer des protocoles scientifiques rigoureux pour la gestion et la restauration active des milieux naturels ciblés par le programme.

Le délai de mise en œuvre des activités du projet allait du 1er juillet 2019 au 30 juin 2024. Au cours de cette période, la transplantation de coraux a été réalisée chaque année en 2021, 2022 et 2023, précédée en 2020 d’une activité de fragmentation. La réhabilitation et la restauration des mangroves ont commencé fin 2021 avec des activités de défrichement. À la fin de 2022, les pépinières avaient été créées. Les actions de préservation de l’écosystème des prairies sous-marines ont été achevées en janvier 2023, tandis que l’installation d’ancrages à vis a été réalisée entre août et septembre 2023. La deuxième phase de restauration des herbiers marins a eu lieu en juin-juillet 2023, suivie d’une phase de culture dans un environnement contrôlé (juillet 2023-janvier 2024). La transplantation finale a été effectuée en décembre 2023 - janvier 2024.

Les activités de suivi ont débuté en décembre 2023 et sont prévues jusqu’en juin 2024. Ils seront également maintenus après la fin du projet.

Les solutions mises en œuvre dans cette étude de cas sont censées avoir une durée de vie indéterminée. Cependant, la durée de vie est affectée par le taux de survie des espèces restaurées et plantées, qui ne peut être prédit. Un suivi continu est essentiel pour assurer l'efficacité à long terme des solutions.

Pascaline Gaborit
Co-founder Pilot4dev (co-beneficiary of LIFE ADAPT'ISLAND project)
Email: pascaline.gaborit@pilot4dev.com

Brochure du projet, 2023

Rapport de synthèse de la collecte, 2022