Les récifs coralliens sont formés de colonies d’animaux invertébrés qui construisent des squelettes durs et se développent sous une myriade de formes. Ces récifs tropicaux complexes abritent un tiers de toutes les espèces océaniques ainsi que les moyens de subsistance de millions de personnes. La dépendance à l'égard des récifs coralliens pour la sécurité alimentaire et la stabilité économique est particulièrement aiguë dans les petits États insulaires en développement comme les Seychelles, où une forte proportion de la population vit à proximité des systèmes récifaux et où il n'y a pas beaucoup de terres pour d'autres modes de vie.

Les récifs coralliens sont également les écosystèmes les plus vulnérables au changement climatique, en raison de la sensibilité des coraux tropicaux au réchauffement des océans. Les vagues de chaleur marines qui provoquent une mortalité généralisée des coraux deviennent de plus en plus fréquentes et plus graves, ne laissant pas suffisamment de temps pour que les coraux se rétablissent.

La seule solution à cette menace consiste à réduire rapidement les émissions de gaz à effet de serre, mais une gestion marine efficace pourrait faire gagner du temps aux récifs coralliens.

L’un des moyens par lesquels un récif endommagé peut se rétablir est de disposer d’un approvisionnement constant en bébés coraux. Bien que les coraux adultes soient attachés au fond marin et ne puissent pas bouger, les bébés coraux flottent librement dans l’océan. Les bébés coraux peuvent donc être transportés sur de grandes distances par les courants océaniques. Certains récifs coralliens sont plus isolés, mais d’autres peuvent être fortement connectés, agissant comme une source de bébés coraux pour de nombreux autres récifs. Donner la priorité à ces récifs sources pour la conservation peut améliorer la résilience des coraux dans la région au sens large.

Dans notre récente étude, nous avons cartographié la connectivité des récifs coralliens à travers les Seychelles en utilisant une combinaison de génétique des populations et de modélisation informatique. Malgré l'éloignement de nombreuses îles, les approches génétiques et de modélisation suggèrent que la connectivité entre ces récifs éloignés était élevée, les courants océaniques faisant la navette entre les larves à travers l'archipel. Nous avons également développé une application Web interactive pour aider les gestionnaires maritimes à comprendre ces liens.

Nos résultats suggèrent que les efforts de conservation localisés pourraient potentiellement bénéficier à la santé des récifs coralliens de manière plus large. Ce serait le cas aux Seychelles et le long de la côte est-africaine.

Autoroutes du corail

Si les courants transportent des bébés coraux entre deux récifs, on dit que ces récifs sont connectés. Cartographier ces connexions nous permet de concevoir des stratégies de gestion plus efficaces. Certains coraux semblent également plus résistants aux températures plus chaudes, et la connectivité peut permettre aux bébés coraux d'introduire les gènes responsables de cette résilience dans d'autres récifs.

Les bébés coraux sont minuscules – généralement moins d’un millimètre de diamètre – et sont donc impossibles à suivre directement sur de grandes distances. Pour quantifier la connectivité des récifs coralliens, nous devons utiliser des méthodes indirectes. Une approche consiste à utiliser l’ADN des coraux de différents récifs et à analyser leur similarité génétique. Plus ils sont similaires, plus la connectivité est probable.

Alternativement, avec l'aide des données sur les courants océaniques et de la biologie, nous pouvons utiliser des simulations informatiques pour prédire le transport des bébés coraux entre les récifs coralliens.

Étant donné que de nombreux récifs coralliens aux Seychelles sont exceptionnellement éloignés, on peut s'attendre à une faible connectivité. Cependant, nos résultats démontrent que ce n'est pas le cas.

Pour cartographier la connectivité à travers l'archipel, nous avons analysé l'ADN de 241 colonies de coraux de 12 îles de l'archipel des Seychelles et avons trouvé des preuves d'une connectivité récente entre des paires d'îles distantes. Par exemple, l'ADN de nombreux coraux de l'atoll exceptionnellement isolé d'Aldabra, un site du patrimoine mondial, partage une forte similitude avec les coraux de l'île la plus peuplée des Seychelles, Mahé, bien qu'ils soient séparés par plus de 1 000 km d'océan.

Nous avons trouvé ces similitudes génétiques en comparant l'ADN séquencé de tous nos échantillons et en nous concentrant sur les sites où des variations se produisaient (connues sous le nom de polymorphismes mononucléotidiques ou SNP). Ces variations sont héritées, de sorte que les individus étroitement liés auront plus de SNP en commun que ceux qui sont éloignés.

Les simulations informatiques donnent un aperçu de la manière dont se produit la forte connectivité entre les îles isolées des Seychelles. Bien que les îles intérieures (très peuplées) des Seychelles soient généralement entourées d'un courant océanique s'écoulant vers l'est, les fluctuations des courants (semblables aux systèmes météorologiques dans l'atmosphère) peuvent transporter certains bébés coraux vers le sud. Cela leur permet d'entrer dans un courant rapide vers l'ouest qui les transporte efficacement vers des îles isolées du sud-ouest des Seychelles, comme Aldabra.

Les bébés coraux d'Aldabra sont catapultés plus à l'ouest par ce courant, loin des Seychelles et vers l'Afrique de l'Est. Aldabra pourrait donc être une source de bébés coraux pour des milliers de kilomètres de récifs coralliens à travers l'Afrique de l'Est.

Prochaines étapes

Nos recherches, ainsi que le développement d'une application, contribueront à une gestion efficace des récifs coralliens comme le développement et le maintien d'aires marines protégées. Les interventions sur terre peuvent également, de manière surprenante, aider les récifs coralliens vulnérables. Par exemple, l’élimination des rats améliore la santé et la résilience des coraux en rétablissant les oiseaux marins qui font pleuvoir des nutriments sous forme de guano sur les îles. Ces nutriments atteignent les eaux proches des côtes et augmentent considérablement la croissance et la biomasse des poissons. Mais les éradications sont extrêmement coûteuses. Les données sur la connectivité des coraux peuvent aider les pays insulaires comme les Seychelles à décider où investir dans des actions aussi coûteuses afin de maximiser les impacts positifs sur les récifs coralliens.