Les eaux souterraines qui s'infiltrent dans la zone côtière sous la surface de l'océan, appelées décharges d'eaux souterraines sous-marines (SGD), sont une source importante d'eau douce et de nutriments pour les récifs coralliens côtiers du monde entier. Bien que les eaux souterraines sous-marines soient naturelles, il peut servir de conduit pour l'eau très polluée vers les rives. Une étude récemment publiée, dirigé par des chercheurs de l'Université d'Hawai'i à la Mānoa's School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST), met en lumière la manière dont le SGD affecte la croissance des récifs coralliens.

"Le SGD est commun sur les récifs coralliens côtiers, surtout à Hawaï, nous avons donc entrepris de tester comment le SGD affecte la croissance des récifs coralliens dans la baie de Maunalua, O'ahu", a déclaré Megan Donahue, chercheur associé au Hawai'i Institute of Marine Biology (HIMB) à SOEST et auteur principal de l'étude.

Deux processus contribuent à la croissance globale des récifs coralliens :la croissance des coraux et la bioérosion, la dégradation naturelle des récifs coralliens par les organismes récifaux. Pour déterminer comment SGD affecte ces processus, l'équipe de recherche a implanté de petits morceaux de corail lobé sur le platier récifal dans des zones présentant une gamme de SGD et mesuré les changements de taille sur une période de six mois. Ils ont également déposé des blocs de squelette de corail mort sur les mêmes gradients SGD pendant un an pour mesurer les taux de bioérosion. Les blocs ont été scannés avant et après le déploiement avec un scanner micro-CT, semblable à un tomodensitomètre d'hôpital, pour déterminer la quantité de squelette de corail enlevée par des organismes bioérodants en trois dimensions.

Dans les zones avec des niveaux élevés de SGD, c'était un double coup dur pour les récifs coralliens. Les coraux qui se trouvaient juste à côté des suintements SGD ont eu de mauvais résultats, probablement en raison du stress d'un excès d'eau douce.

"En outre, nous avons constaté que les organismes marins responsables de la bioérosion dégradaient très rapidement la structure du récif squelettique lorsqu'ils étaient exposés à de grandes quantités de SGD, " a déclaré l'auteur principal Katie Lubarsky, qui a effectué cette recherche dans le cadre de son diplôme d'études supérieures en biologie marine à l'UH Mānoa. "De nombreux organismes bioérodants sont des filtreurs qui fonctionnent mieux dans des environnements riches en nutriments, de sorte que les eaux souterraines riches en éléments nutritifs ont probablement augmenté l'activité de bio-érosion. Cela indique que des apports élevés de SGD pollué par des nutriments pourraient favoriser la dégradation des récifs et ralentir considérablement la croissance globale des récifs. »

A la surprise des chercheurs, Le SGD a en fait amélioré la croissance des coraux lorsque l'enrichissement en nutriments et l'eau douce des eaux souterraines étaient à de faibles niveaux.

"Nos résultats indiquent que les coraux peuvent prospérer sur les récifs touchés par le SGD s'ils sont isolés des facteurs de stress secondaires tels que la concurrence des algues et la sédimentation, " a déclaré Donahue. " La baie de Maunalua est située dans une zone très urbanisée, et les récifs coralliens de la baie se sont dégradés alors que la population a explosé au cours des 50 dernières années. Mais une gestion active pour réduire les algues envahissantes et limiter les sédiments fins pourrait permettre la récupération des coraux dans la baie de Maunalua. »

"Alors que l'étude actuelle a révélé que les coraux se développent plus rapidement lorsqu'ils sont exposés à de faibles niveaux d'enrichissement en nutriments SGD, la couverture corallienne reste extrêmement faible sur les platiers récifaux de Maunalua Bay, " dit Nyssa Silbiger, co-auteur de l'étude et professeur adjoint à la California State University, Northridge. "Nos prochaines études se concentreront sur l'impact du SGD et de l'herbivorie des poissons sur la compétition corail-algues, taux de recrutement des coraux, et les taux de bioérosion."