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Comment le réchauffement risque de tuer le corail

Les « constructeurs de la mer ». By Albert Kok at Dutch Wikipedia

Comment le réchauffement risque de tuer le corail

Les coraux scléractiniaires, appelés les « constructeurs de la mer », jouent un rôle capital au sein des ensembles coralliens. Grâce à leurs squelettes carbonatés, ils donnent aux récifs une structure en trois dimensions qui offre un habitat pour des milliers d’espèces.

Leur rôle est donc vital pour le maintien de la biodiversité marine, mais ils sont menacés par l’augmentation de la température de l’eau de mer. Ce réchauffement, qui provoque le célèbre blanchissement des coraux, perturbe aussi, et c’est moins connu, leur reproduction.

Animal bâtisseur

Le corail est un animal composé d’un squelette calcaire recouvert de milliers de polypes reliés les uns aux autres par des tissus. Ce sont ces polypes qui permettent la construction du squelette carbonaté. Une grande partie de l’énergie nécessaire aux coraux pour construire leur squelette, se reproduire, faire face aux perturbations environnementales, provient d’algues microscopiques (les zooxanthelles) qui vivent en symbiose dans les parties molles (les tissus) du corail.

Les zooxanthelles sont extrêmement nombreuses dans les tissus, plusieurs millions par cm². Au travers de la photosynthèse, elles transforment l’énergie lumineuse en énergie chimique et donnent aux coraux leur couleur. Elles sont donc vitales à leur survie, apportant jusqu’à 90 % de l’énergie nécessaire au métabolisme et à la croissance du corail sous forme de différents composés organiques (sucres, glycérol, acides aminés, par exemple).

Le blanchissement des coraux. Agathak 2015, Carnet du Criobe (avec le soutien de la SOGEDA, Monaco)

Sombres blanchissements

Les récifs coralliens sont malheureusement menacés par l’augmentation de la température de l’eau de mer, qui entraîne la rupture de la symbiose entre le corail hôte et les zooxanthelles. Face à ce réchauffement, les algues microscopiques ne sont plus capables de transformer l’énergie lumineuse en composés organiques ; il en résulte une production de radicaux oxygénés, des substances toxiques capables d’endommager les tissus.

Les coraux, ne pouvant tolérer la présence de ces substances en forte quantité, expulsent alors les zooxanthelles. Cette élimination laisse apparaître des tissus translucides, au travers desquels on peut observer le squelette carbonaté blanc. On parle alors de blanchissement corallien.

Un corail blanchi n’est pas un corail mort ; seulement, sans les zooxanthelles, les apports énergétiques se voient fortement réduits. Si ces conditions de stress perdurent, les coraux meurent. Ces dix dernières années, de nombreux épisodes de blanchissement sont apparus à travers le monde et certains ont laissé des traces irréversibles. Des températures plus élevées de 1 à 2 °C par rapport à la normale peuvent suffire à provoquer le blanchissement des coraux, car ils vivent déjà dans des températures d’eau de mer très proches de leur seuil de tolérance.

Les conséquences du blanchissement dépendent de l’intensité et de la durée du stress de température. En 1998, on a observé des températures anormalement élevées à travers le monde durant la saison chaude, entraînant un épisode de blanchissement massif. Ce fut l’un des plus sévères jamais enregistré, touchant plus de soixante pays et atteignant des colonies jusqu’à 50 mètres de profondeur, alors que les effets du blanchissement ne sont en général visibles que dans les 15 premiers mètres. Les taux de mortalité ont parfois atteint les 70 %. À la suite à cet épisode, ce sont 16 % des coraux qui sont morts à travers le monde.

La perte de couleur des coraux associée à la perte des zooxanthelles et des pigments qu’elles contiennent est l’effet le plus connu de l’augmentation de la température sur le corail. Son impact visuel frappant alerte les populations locales, les plongeurs, les politiques et les gestionnaires.

Reproduction sexuée ou asexuée, au choix

Mais l’augmentation de la température de l’eau de mer a aussi des effets insidieux. Invisibles à l’œil nu, ils ont des conséquences désastreuses pour le renouvellement des populations coralliennes.

Pour comprendre ces phénomènes, il faut revenir au cycle de vie du corail. Celui-ci comprend deux phases : une phase pélagique (en pleine eau) et une phase benthique (quand les coraux se fixent sur un substrat dur). Peu de gens le savent, mais le corail peut se reproduire à la fois de manière asexuée (c’est de cette façon que les colonies s’étendent) et sexuée. Le corail émet certaines nuits, en fonction de son mode de reproduction, soit des gamètes (ovocytes et spermatozoïdes), soit des larves.

Les gamètes vont se féconder en pleine eau pour permettre à un embryon de se développer et de former une larve capable de nager. Les gamètes et les larves sont donc exposés aux variations de la température de l’eau de mer ; son augmentation a des effets délétères sur les gamètes coralliens en perturbant la division cellulaire qui commence une fois que les ovocytes sont fécondés ; il en résulte la formation d’embryons anormaux ou déformés (voir ci-dessous) qui ont peu de chance de terminer correctement leur développement pour donner naissance à une larve capable de s’implanter sur le récif. Or l’apport de nouvelles larves issues de la reproduction sexuée sur le récif est vital pour assurer le maintien et le renouvellement des populations.

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Impact néfaste sur la descendance

Pour passer de la phase pélagique à la phase benthique, il y a une étape clé : le recrutement. Ce dernier consiste, pour les larves présentes dans la colonne d’eau, à nager afin de trouver un habitat optimal sur un substrat dur où la larve s’aplatira, formant le polype « primaire » de la future colonie corallienne qui commencera à édifier le squelette calcaire. C’est ensuite au travers de la reproduction asexuée que le polype se multipliera par bourgeonnement successif pour former au fil des ans une colonie dotée de milliers de polypes.

L’état de santé des colonies adultes influence la descendance du corail. De récentes études nous ont permis d’observer que le degré de blanchissement altérait les larves produites. Issues de colonies adultes ayant blanchies, ces dernières étaient plus petites, présentaient des vitesses de nage plus faibles et montraient des difficultés à détecter les algues corallines encroûtantes, celles qui favorisent le recrutement des larves.

En quoi la modification morphologique et comportementale de larves coralliennes, mesurant à peine 1 mm, est-elle si importante pour la survie des coraux ? Si chaque nuit de ponte, des milliers de gamètes, donc potentiellement de larves, sont émis dans la colonne d’eau, chaque larve peut donner naissance à une nouvelle colonie corallienne. Or, si ces jeunes larves présentent des capacités de nage plus faibles et, qu’en plus, leur capacité à détecter les algues corallines encroûtantes est altérée, alors il est fort possible qu’elles ne soient pas capables de trouver le substrat optimal pour leur recrutement et que leur survie future en soit profondément affectée. Si les changements climatiques et l’augmentation des températures perturbent la phase pélagique, alors ces milliers de larves ne pourront pas contribuer au renouvellement des populations.

Les effets du réchauffement sur les jeunes stades de vie pélagique des coraux sont bien moins spectaculaires que le blanchissement corallien, mais les conséquences sont tout aussi désastreuses. Face aux changements climatiques, l’avenir des coraux est menacé. Il est important d’entreprendre des actions au niveau global et local pour protéger leur diversité. Des projets d’étude sur la reproduction asexuée et sexuée des coraux sont ainsi menés dans le but de développer des méthodes durables de restauration et de conservation récifale. À suivre.

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