1,721,143 research outputs found
New quantitative indices from 3D modeling by photogrammetry to monitor coral reef environments
No full textLa complexité structurelle de l'habitat joue un rôle clé dans la structure, la dynamique et la capacité de résilience des communautés récifales. La situation critique des récifs coralliens plaide pour l’amélioration des méthodes de suivi, afin d’assister la mise en œuvre de mesures de conservation efficaces. Aujourd’hui, les nouvelles technologies aident les chercheurs et gestionnaires à recueillir des informations spatio-temporelles de haute précision. Parmi elles, la photogrammétrie par Structure-from-Motion (SfM) permet de créer des modèles tridimensionnels et de cartographier les zones récifales à partir de photos, afin de réaliser des suivis quantitatifs des communautés benthiques. Quatre objectifs ont structuré cette thèse : 1) définir des protocoles de photogrammétrie sous-marine pour créer des modèles 3D des colonies coralliennes et des récifs permettant de mener des analyses physiques et écologiques, 2) développer de nouveaux descripteurs quantitatifs de l'habitat récifal, 3) déterminer les liens entre ces descripteurs et les fonctions clés assurées par les assemblages de poissons associés, 4) comparer les méthodes photogrammétriques avec une méthode de suivi traditionnellement employée, le Line Intercept Transect (LIT). Au total, 120 colonies coralliennes, 24 paysages récifaux de pentes externes et deux structures artificielles (digues) ont été modélisés dans deux régions biogéographiques : la Nouvelle-Calédonie (océan Pacifique), l'île d'Europa et La Réunion (océan Indien). Deux protocoles photogrammétriques ont été mis au point, correspondant aux deux échelles d'étude : la colonie de corail (≤ 2 m3) et les paysages récifaux et digues (> 100 m2). Les analyses des modèles 3D de colonies coralliennes ont fourni des mesures 2D et 3D permettant de quantifier le volume de refuge qu’elles offrent. Des modèles linéaires de prédiction ont ensuite été développés pour estimer la capacité de refuge à l’échelle des paysages récifaux. La cartographie des paysages récifaux a permis le calcul de 22 nouveaux descripteurs de l'habitat. Parmi eux, sept ont été retenus pour leur pertinence (la complexité de la surface, la capacité et la diversité des refuges, l’abondance des colonies branchues, tabulaires et massives, et le recouvrement corallienne totale), expliquant respectivement 63 % et 70 % de la distribution des biomasses et des abondances de poissons. L’importance de ces descripteurs pour le maintien de la diversité et la biomasse des groupes de poissons assurant des fonctions clés écosystémiques (herbivorie-bioérosion, production secondaire, assimilation du plancton, prédation, broutage des polypes coralliens) a été montrée. Des comparaisons entre les outils photogrammétriques et la méthode LIT ont révélé que la méthode d’analyse surfacique sur les orthomosaïques, couplée aux modèles numérique d’élévation, est la plus efficace en termes de temps et d’information écologique. Le LIT reste la méthode la moins chronophage et la plus efficace pour les identifications taxonomiques précises. En revanche, elle est la plus limitée en terme de représentativité de l'écosystème. Dans l'ensemble, les travaux de cette thèse ont démontré la pertinence des applications de la photogrammétrie sous-marine par SfM pour les études scientifiques, la gestion et les programmes de sensibilisation des environnements récifaux. En outre, les données collectées et les analyses réalisées contribuent à établir une base de référence pour améliorer les suivis et les mesures de gestion des récifs, et s’inscrivent dans les ambitieux objectifs de conservation du 21ème siècle.Habitat structural complexity plays a key role in the dynamics and resilience of coral reef communities. The critical situation of coral reef ecosystems beseeches a rapid improvement of monitoring tools to assist in the implementation of efficient conservation measures. Today, new reef assessment technologies support researchers and managers to collect information safer, faster, and with greater accuracy. Among them, photogrammetry by Structure-from-Motion (SfM) creates three-dimensional models and reef zone maps from overlapping images to conduct quantitative surveys of benthic communities. This thesis addressed four objectives: 1) define underwater photogrammetry protocols to create 3D models of coral colonies and reefscapes, in order to conduct physical and ecological assessments, 2) develop new quantitative reef habitat descriptors, 3) determine the links between these descriptors and the key functional processes ensured by associated fish assemblages, 4) compare photogrammetric methods with a traditional monitoring method, the Line Intercept Transect (LIT). Overall, 120 coral colonies, 24 reefscapes, and two artificial structures (breakwaters) were 3D modeled in two biogeographic provinces: New Caledonia (Pacific Ocean), Europa Island, and Reunion Island (Indian Ocean). Two photogrammetric protocols were defined corresponding to the study scales: the coral colony (≤ 2 m3) and the reefscapes and breakwaters (> 100 m2). Analyzing the 3D models of coral colonies provided 2D and 3D metrics to estimate their shelter volume. Predictive models were then built and fitted to estimate shelter capacity at the reefscape scale. Mapped reefscapes provided the necessary information to calculate 22 new quantitative descriptors. Among them, seven were the most complementary: surface complexity, shelter capacity, diversity of shelter - Shannon Shelter Index, the abundance of branching, massive and tabular, and total coral cover. They explained 63% and 70% of the distribution of reef fish biomass and abundance, respectively. Multifactorial analyses demonstrated the importance of these habitat descriptors in supporting five key functions of reef ecosystems that are ensured by groups of fishes (herbivory-bioerosion, secondary production, plankton assimilation, predation, and coral feeding). Comparisons between photogrammetric methods and the LIT method showed that the surface analysis on the orthomosaics is the most efficient method considering the quantity and quality of data that can be gathered and the time expenditure. The LIT method is less time-consuming and more efficient for specific taxonomic identifications, though it is the most limited method in terms of descriptors and the representativeness of the ecosystem. In addition to the four principle objectives, the 3D models and other photogrammetric outputs served as communication tools in different awareness actions.To sum up, this thesis demonstrated the relevance of underwater SfM photogrammetry applications for coral reef studies, management, and awareness actions. The collected data and their analyses also contribute to establishing a baseline for monitoring the state of reef ecosystems and their functions. In doing so, it provides new scientific information to enhance future management measures and confront the ambitious twenty-first-century conservation targets
Ecological succession and recovery potential of coral communities : Structure, demography and recruitment in the southwestern Indian Ocean region
No full textLes récifs coralliens subviennent aux besoins de millions de personnes à travers le monde. Toutefois, les effets du changement climatique et l’accentuation de la fréquence et de l’intensité des perturbations mènent à une accélération de leur dégradation et au déclin des communautés de coraux scléractiniaires. Les préoccupations actuelles portent sur les capacités de résilience de ces écosystèmes vulnérables. Dans ce contexte, il apparait essentiel d’améliorer la compréhension des mécanismes de maintien des communautés coralliennes dans l’optique d’aider à la conservation et à la gestion des récifs. Ce travail de thèse vise à analyser les processus démographiques, y compris le recrutement, et la structure des assemblages coralliens à plusieurs échelles dans différents milieux insulaires de la zone sud-ouest de l’océan Indien. Ces descripteurs ont été abordés au travers de la succession écologique sur les récifs et coulées de lave sous-marines de La Réunion et par l’évaluation du potentiel de récupération des récifs de cinq systèmes insulaires de la zone. Les résultats montrent que le recrutement corallien est faible dans les Mascareignes (La Réunion et Rodrigues) et très variable à toutes les échelles spatiales étudiées, de quelques centimètres à plusieurs centaines de kilomètres. Cette variabilité spatiale est également observée entre sites en termes de recouvrement benthique, de densité, de structure de taille, de mortalité ou encore de potentiel de récupération des communautés coralliennes. Cette variabilité spatiale n’est cependant pas clairement liée aux niveaux de protection des sites ni aux patrons théoriques de la succession écologique (étudiés à La Réunion). Un patron de succession est toutefois mis en évidence, au cours duquel la taille des coraux et la richesse spécifique augmentent avec le temps jusqu'à ce que les interactions interspécifiques (e.g. la compétition pour l'espace) conduisent à leur diminution. De plus, une forte dominance du genre Pocillopora est observée sur tous les sites de coulées de lave, confirmant sa nature pionnière et compétitive. L’indice de récupération (RI) développé suggère que le potentiel de récupération des récifs du canal du Mozambique est supérieur (notamment pour Europa) à celui des récifs des Mascareignes, soumis de manière plus générale aux pressions anthropiques directes. Ces résultats sont cohérents avec les observations passées de la récupération des récifs étudiés suite à des perturbations diverses. L’ajout des taux de recrutement au calcul des RI pour La Réunion et Rodrigues modifie nettement le potentiel de récupération des sites de ces îles : les sites ayant les taux de recrutement les plus forts sont également ceux dont le RI est le plus élevé. Ce projet apporte ainsi des informations essentielles sur les communautés récifales de l’océan Indien qui permettront d’améliorer les plans de gestion pour la conservation des récifs coralliens.Coral reefs support millions of people’s livelihood around the world. However, the effects of climate change and the increase in frequency and intensity of disturbances are leading to their accelerated degradation and to the decline of scleractinian coral communities. Current concerns relate to the resilience of these vulnerable ecosystems. In this context, it is essential to improve our understanding of the mechanisms underlying maintenance of coral communities, which may also improve conservation and management efforts that are urgently needed for these ecosystems. This PhD work aims to analyze demographic processes, including recruitment, and the structure of coral assemblages at several scales in different island environments of the southwestern Indian Ocean region. These descriptors were addressed through ecological succession on reefs and underwater lava flows of Reunion Island, and through the assessment of the reef recovery potential of five island systems in the area. Results show that coral recruitment in the Mascarene Islands (Reunion and Rodrigues) is low and highly variable at all spatial scales, from a few centimeters to several hundreds of kilometers. This spatial variability is also observed between sites in terms of benthic cover, density, size structure, mortality and recovery potential of coral communities. However, this spatial variability is not clearly linked to the protection levels of the sites, nor to the theoretical patterns of ecological succession (studied in Reunion Island). A succession pattern is yet highlighted through the increase in coral size and species richness over time until interspecific interactions (e.g. competition for space) lead to their decline. In addition, a strong dominance of the Pocillopora genus is recorded at all lava flow sites, confirming its pioneering and competitive nature. The recovery index (RI) that we developed suggests that the recovery potential of the reefs of the Mozambique Channel is higher (especially for Europa) than that of the reefs of the Mascarene Islands, which are more subject to direct anthropogenic pressures. These results are consistent with past observations of recovery trajectories of the studied reefs following various disturbances. The addition of recruitment rates to the calculation of RI for Reunion and Rodrigues islands clearly modifies the recovery potential of these islands sites: the sites with the highest recruitment rates are also those with the highest RI. This project thus provides essential information on Indian Ocean reef communities that may improve management strategies for coral reef conservation
Ecology of mesophotic coral ecosystems in Reunion Island : structure of macro-benthic communities, demographic processes and connectivity of corals, and implication for conservation
No full textLes récifs coralliens sont les écosystèmes hébergeant la plus forte biodiversité de la planète et sont essentiels pour des millions de personnes à travers le monde. Cependant, sous l’action des effets du changement climatique et de diverses perturbations et stress d’origine anthropique, ces écosystèmes se dégradent inexorablement. Bien que peu étudiée, les écosystèmes coralliens mésophotiques (ECMs), qui s’étendent de 30 à 150 m de profondeur environ, présentent une distribution géographique étendue à travers le globe et sont d’une importance écologique cruciale pour le fonctionnement des écosystèmes coralliens. L’intérêt récent pour ces écosystèmes est notamment dû au potentiel refuge des ECMs qui pourraient constituer une source de propagules pour repeupler les récifs dégradés. Dans ce contexte, il apparait primordial de caractériser les ECMs encore inexplorés et d’évaluer leur rôle potentiel de refuges. Ce travail de thèse a donc examiné la variation des communautés macro-benthiques et notamment des coraux scléractiniaires sur un large gradient de profondeur (15–95 m) sur dix sites répartis sur quatre zones (i.e. le récif corallien, le plateau insulaire étendu, la zone portuaire et les coulées de lave volcanique) autour de La Réunion. Les résultats révèlent une forte hétérogénéité spatiale des communautés benthiques et coralliennes des ECMs, ainsi qu’une zonation verticale marquée sur les quatre zones de l’île. Une transition des communautés dépendantes de la lumière vers des organismes hétérotrophes se produit entre les zones peu profondes et mésophotiques supérieures (30–45 m), et un changement significatif se manifeste dans la zone mésophotique inférieure (60–75 m), constituant des habitats diversifiés et uniques. Le recrutement corallien, processus démographique essentiel pour le maintien des communautés coralliennes, a également été étudié. Les résultats montrent une diminution marquée du taux de recrutement dans les ECMs, avec une composition des recrues variable selon la profondeur. La zone supérieure des ECMs (45 m) constitue des refuges substantiels pour les coraux de la famille des Pocilloporidae qui dominent en zone peu profonde (15 m), tandis que la zone inférieure des ECMs (75 m) est importante pour d’autres familles de coraux. La connectivité génétique de deux espèces coralliennes a été évaluée à différentes profondeurs et sites. Les coraux Pocillopora verrucosa, généraliste de profondeur et dominant sur les sites peu profonds, et Pachyseris speciosa, plus inféodé aux ECMs avec des recouvrements parfois importants, présentent une faible différenciation génétique verticale et horizontale et par conséquent une connectivité substantielle à ces échelles. Les résultats suggèrent que les populations peu profondes de P. verrucosa et de P. speciosa pourraient bénéficier des larves des ECMs, confirmant leur rôle de refuge reproductif et le potentiel de recolonisation des récifs dégradés. Au port de La Réunion, des communautés macro-benthiques variées associées à une forte biodiversité ont été observées. Les suivis dans la zone mésophotique (45–95 m) mettent en lumière des communautés diversifiées de cnidaires à haute complexité structurelle formant spécifiquement des forêts animales marines et soulignant le potentiel refuge de ces zones pour des espèces menacées. Dans l’ensemble, cette thèse enrichit les connaissances sur les ECMs à La Réunion, démontre le potentiel de cette région pour développer les études sur ces écosystèmes, et constitue une base quantitative robuste pour des études futures. Ce travail de thèse montre également que les ECMs doivent être intégrés dans les plans de gestion et de conservation des écosystèmes coralliens et habitats non récifaux à l’échelle de l’île. Face à l’avenir incertain des récifs coralliens en raison du changement climatique et autres perturbations d’origine anthropique, les ECMs pourraient jouer un rôle écologique crucial dans la résilience de l’écosystème corallien.Coral reefs are the ecosystems with the highest biodiversity on the planet and are crucial for millions of people worldwide. However, under the effects of climate change and various anthropogenic disturbances and stresses, these ecosystems are inexorably degrading. Although poorly studied, deep parts of coral reefs, specifically mesophotic coral ecosystems (MCEs; 30–150 m), have a widespread geographical distribution and play a crucial ecological role in the functioning and dynamics of coral reef ecosystems. Recent interest in these ecosystems is largely attributed to the potential of MCEs to serve as refuges that could provide propagules to repopulate degraded reefs. In this context, it is essential to characterize unexplored MCEs and assess their potential role as refuges for shallow-water habitats. This thesis examined the variation in macro-benthic communities, including scleractinian corals, across a broad depth gradient (15–95 m) at ten sites across four environmental zones around Reunion Island. The results reveal significant spatial heterogeneity in benthic and coral communities within MCEs in Reunion Island, as well as pronounced vertical zonation across the island's four zones (i.e. the coral reef, the extended insular shelf, the harbor zone, and volcanic lava flows). A transition from light-dependent communities to heterotrophic organisms occurs between shallow and upper mesophotic zones (30–45 m), with a significant community shift in the lower mesophotic zone (60–75 m), supporting diverse and unique MCEs. Coral recruitment, an essential demographic process for the maintenance of coral communities, was also studied. The results show a marked decrease in recruitment rates in MCEs, with varying recruit compositions by depth. The upper MCE zone (45 m) provides substantial refuges for Pocilloporidae corals, which dominate in shallow waters (15 m), while the lower MCE zone (75 m) is important for other coral families. Genetic connectivity of two broadcast spawner coral species with contrasting vertical distributions was assessed at different depths and sites. Pocillopora verrucosa, a depth-generalist dominant species at shallow sites, and Pachyseris speciosa, more associated with MCEs, sometimes forming significant cover in MCEs, both exhibit low vertical and horizontal genetic differentiation and consequently substantial connectivity at these scales. These findings suggest that shallow populations of P. verrucosa and P. speciosa could benefit from MCEs larvae, confirming their role as reproductive refuges and their potential for reef recolonization. In the port of Reunion Island, diverse macro-benthic communities with high biodiversity were observed despite the dominance of soft substrates. Surveys in the mesophotic zone (45–95 m) highlight diverse cnidarian communities with high structural complexity, specifically forming marine animal forests and underscoring the potential of these areas as ecological corridors and refuges for threatened species. Overall, this thesis enhances the knowledge of MCEs in Reunion Island, demonstrates the potential of the region for advancing studies on theses ecosystems, and provides a robust quantitative foundation for future research. This work also shows that should be integrated into management and conservation plans for coral reef and non-reef ecosystems at the island scale. Given the uncertain future of coral reefs due to climate change and other anthropogenic disturbances, MCEs could play a critical ecological role in the resilience of coral reef ecosystems
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Les récifs coralliens de Clipperton
No full textCoral reefs of Clipperton. — Since its discovery in 1705, the near atoll of Clipperton has repeatedly caught scientists’ attention by its remoteness in the East Pacific and its particular lagoon. A brief account of the island’s geomorphology and of its living communities is given within the local oceanographic context. A short history of scientific expeditions and of human settlement along with the interests of France, Mexico and United States for this small island is presented. This information is completed with an account of the present legal status of the island (French Natural Public Domain) and its stakes. Outer slope coral reefs are described along with flora and fauna inventories completed during the last expedition on Clipperton in 2004-2005. Reef communities from two sites on the outer slope are described. Markers have been installed so that these two sites may constitute future monitoring stations to investigate the health status of this coral reef ecosytem, in the context of regional and global monitoring networks.Depuis sa découverte en 1705, le presqu’atoll de Clipperton, à l’extrémité Est-Pacifique, retient l’intérêt des scientifiques par son isolement biogéographique et son lagon aux caractéristiques environnementales et morphologiques si particulières. Une brève description géomorphologique de l’île et de ses peuplements est donnée avec le contexte océanographique dans lequel elle se situe. Un rapide historique des expéditions de recherche et des occupations humaines sur Clipperton avec les intérêts de la France, du Mexique et des États-Unis pour cette petite île, se termine par un exposé sur son statut juridique actuel (domaine public naturel de la France) et les enjeux qui se rattachent à Clipperton. Les récifs coralliens des pentes externes de l’île sont décrits conjointement aux inventaires floristique et faunistique actualisés en 2004-2005. Les peuplements de deux stations sur les pentes externes récifales de l’île sont détaillés. Balisées sur le terrain, elles constituent les futures stations de surveillance du milieu corallien de Clipperton dans le cadre du suivi de l’état de santé des récifs au plan régional et mondial.Salvat Bernard, Adjeroud Mehdi, Charpy Loïc. Les récifs coralliens de Clipperton. In: Revue d'Écologie (La Terre et La Vie), tome 63, n°1-2, 2008. Les récifs coralliens de l’outre - mer français : suivi et état des lieux / French overseas coral reefs: monitoring and status / Los arrecifes de coral del ultramar francés: seguimiento y estatuto. pp. 179-187
Variations on the Author
Full text link“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Full text linkWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Maintenance of coral populations: role of reproductive strategies, dispersal and recruitment processes
Full text link国際共同シンポジウム: International Joint Symposium: Tropical Island Ecosystems and Sustainable Development (Moorea, French Polynesia), DATE:December 2-7, 2006, PLACE: Moorea, French Polynesia, CO-SPONSORS: Centre de Recherches Insulaires et Observatoire de l’Environnement (CRIOBE) / Richard B. Gump South Pacific Research Station (University of California Berkeley) / 21st COE Program of University of the Ryukyus論
Dispelling the Myths Behind First-author Citation Counts
Full text linkWe conducted a full-scale evaluative citation analysis study of scholars in the XML research field to explore just how different from each other author rankings resulting from different citation counting methods actually are, and to demonstrate the capability of emerging data and tools on the Web in supporting more realistic citation counting methods. Our results contest some common arguments for the continued
use of first-author citation counts in the evaluation of scholars, such as high correlations between author rankings by first-author citation counts and other citation
counting methods, and high costs of using more realistic citation counting methods that are not well-supported by the ISI databases. It is argued that increasingly available digital full text research papers make it possible for citation analysis studies to go beyond what the ISI databases have directly supported and to employ more
sophisticated methods
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