Une nouvelle espèce d'algues nuisibles, qui a été officiellement décrite en 2020 par les experts de l'Université d'Hawaï à Mānoa, continue d'étouffer davantage de récifs et de coraux au Papahānaumokuākea Marine National Monument. Cependant, une technique de détection précoce développée par les chercheurs de l'UH Mānoa peut identifier de petites particules de l'algue dans l'eau, donnant aux experts beaucoup plus de temps pour agir avant qu'elle ne recouvre le récif. Les scientifiques testent également actuellement des méthodes létales pour tuer l'algue.

Chondria tumulosa a été détectée pour la première fois en 2016 et a depuis été observée en train d'étouffer des récifs entiers et les coraux, les algues indigènes et d'autres organismes qui y vivent. Il a une croissance "ressemblant à du tumbleweed" sans origine connue, et semble se détacher et se propager facilement. Le doyen associé par intérim du UH Mānoa College of Natural Sciences et le professeur Alison Sherwood et son équipe ont officiellement nommé l'algue en 2020. Des expéditions récentes de 2019 à 2021 à Manawai (Pearl and Hermes Atoll) ont révélé des tapis épais étouffant les récifs, et l'algue a également été détecté à Kuaihelani (Midway Atoll) en 2021 et 2022.

Une équipe de chercheurs de l'UH Mānoa School of Life Sciences, dirigée par un Ph.D. Patrick Nichols, a utilisé des échantillons d'eau prélevés à Manawai et Kuaihelani pour développer un test permettant de détecter la présence d'ADN de Chondria tumulosa dans l'eau avant que le problème ne devienne incontrôlable. Cette précieuse méthode de détection précoce permettra aux gestionnaires de ressources de surveiller plus efficacement les nouvelles populations d'algues, d'inspecter les engins et l'équipement et de déployer rapidement leurs techniques de confinement pour empêcher leur propagation future.

"C'est assez excitant de faire partie de ce projet parce que je sais qu'il est utile et qu'il peut être mis en œuvre pratiquement immédiatement. Il aura un impact généralisé", a déclaré Nichols.

Nichols a déclaré que le goulot d'étranglement actuel dans le processus est qu'il doit attendre que des échantillons soient renvoyés à Oʻahu de chaque expédition pour les tester. L'accès à Papahānaumokuākea a été limité pour diverses raisons, notamment la pandémie de COVID-19, les coûts élevés et les limites de l'infrastructure à Manawai et Kuaihelani. Nichols et le professeur Peter Marko de l'École des sciences de la vie développent un test portable (procédure d'investigation) afin que les équipes de recherche puissent tester l'eau pour détecter la présence de l'algue sur place. Ils travaillent avec le U.S. Fish and Wildlife Service (USFWS) pour développer la technique et la tester lors d'expéditions de recherche.

"Un test comme celui-ci peut être testé et validé en laboratoire, mais nous ne pouvons pas évaluer sa précision sans échantillons provenant des vrais récifs", a déclaré Marko. "Nous avons besoin de plus d'opportunités pour obtenir plus d'échantillons de tout le monument, en particulier des endroits où l'algue ne s'est pas encore propagée."

Comment tuer l'algue

Mario Kaluhiokalani, étudiant diplômé de l'UH Mānoa School of Ocean and Earth Science and Technology, travaillant avec le professeur Brian Popp au Département d'océanographie, était l'un des cinq chercheurs qui se sont lancés dans une mission de 17 jours à Kuaihelani en août 2022 pour étudier plus avant Chondria tumulosa et déterminer les conditions susceptibles d'alimenter sa croissance. L'algue a été observée sur 30 % des 150 sites inspectés, mais seulement en grande abondance sur huit sites. Les chercheurs ont déclaré que les modèles de distribution à Kuaihelani sont similaires à ceux trouvés à Manawai en 2021, mais avec moins de formation de masse.

Des spécimens ont été collectés pour étudier la structure de sa population, son état reproducteur, sa composition et les communautés d'invertébrés associées. Des échantillons d'eau ont été envoyés à Nichols à UH Mānoa pour tester l'algue. Des données océanographiques sur la température, les niveaux de nutriments et d'autres paramètres ont également été collectées, et des échantillons de corail seront utilisés pour étudier "avant" et "après" les états biogéochimiques du réseau trophique des récifs coralliens en réponse à l'infestation. Les travaux océanographiques sont dirigés par Andrea Kealoha, directrice du Water Quality Lab du UH Maui College.

Les scientifiques mènent des expériences pour déterminer les paramètres létaux nécessaires pour tuer l'algue. Les échantillons ont été soumis à une variété de traitements chimiques, d'expositions au soleil et à l'ombre et à des traitements de congélation. Les résultats aideront à développer les meilleures pratiques de gestion pour prévenir sa propagation.

"La détection de Chondria tumulosa sur les sites de Papahānaumokuākea à l'extérieur de Manawai est une énorme préoccupation", a déclaré Sherwood. "En même temps, il a été vraiment inspirant de voir une collaboration aussi formidable entre les chercheurs de l'UH de plusieurs collèges et campus et les gestionnaires de ressources de plusieurs agences différentes se réunissant pour s'attaquer de front à ce problème."

Partenariat avec le U.S. Fish and Wildlife Service

Depuis la découverte de l'algue, l'USFWS a travaillé avec des chercheurs de l'UH pour développer des outils pour faciliter sa surveillance et sa détection dans les eaux de Papahānaumokuākea, la plus grande zone de conservation protégée aux États-Unis. Kaʻuaʻoa Fraiola est biologiste à l'USFWS Pacific Island Refuges and Bureau des monuments et ancien élève de l'UH en biologie. Il a été membre du groupe de travail inter-agences qui a identifié la nécessité de développer un test eDNA pour détecter l'algue, a sollicité la participation de chercheurs de l'UH et a contribué à l'élaboration de l'accord de coopération entre l'UH et l'USFWS qui soutient le projet de développement du test eDNA. .

"En raison de la taille et de l'éloignement extrêmes de Papahānaumokuākea, les approches traditionnelles basées sur les plongeurs pour rechercher Chondria tumulosa ne suffisent pas, en particulier dans les zones où elle est nouvellement établie et difficile à voir", a déclaré Fraiola. "L'incorporation des dernières méthodes écologiques, telles que l'eDNA, dans notre ceinture d'outils de gestion nous permet d'étudier et de surveiller rapidement et simplement de vastes zones de récifs pour Chondria tumulosa. Ce partenariat est essentiel." + Explorer plus loin

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