Les coraux durs peuvent être plus résistants à l'acidification des océans qu'on ne le pensait, selon une étude de l'Université Rutgers qui montre qu'ils s'appuient sur des protéines pour aider à créer leurs squelettes durs comme de la pierre.

"L'essentiel est que les coraux feront de la roche même dans des conditions défavorables, " a déclaré Paul G. Falkowski, un professeur distingué qui dirige le Laboratoire de biophysique environnementale et d'écologie moléculaire à l'Université Rutgers-Nouveau-Brunswick. "Ils feront probablement de la roche même si l'océan devient légèrement acide à cause de la combustion de combustibles fossiles."

L'équipe Rutgers, dont l'auteur principal Stanislas Von Euw, un chercheur post-doctoral dans le laboratoire de Falkowski, détaille ses conclusions dans une étude pionnière publiée en ligne aujourd'hui dans la revue Science . En utilisant une approche de science des matériaux, l'équipe a utilisé plusieurs méthodes d'imagerie de haute technologie pour montrer que les coraux utilisent des protéines riches en acides pour construire des squelettes durs comme la roche faits de minéraux de carbonate de calcium.

"Ce que nous montrons, c'est que le modèle général vieux de plusieurs décennies sur la façon dont les coraux fabriquent la roche est faux, " a déclaré Falkowski. " Cette étude très minutieuse montre très précisément que les coraux vont sécréter des protéines, et les protéines sont ce qui forme vraiment le minéral et les protéines sont très acides, ce qui surprendra beaucoup de monde."

Les coraux sont en grande partie des organismes coloniaux qui abritent des centaines à des centaines de milliers de polypes (animaux). Récifs construits par la pierre, les espèces de coraux d'eau peu profonde font partie des écosystèmes les plus diversifiés au monde. Des milliers d'espèces de poissons et d'autres espèces marines dépendent des récifs pour leur survie, et des milliers de communautés humaines comptent sur les récifs pour se nourrir, protection et emploi, selon la National Oceanic and Atmospheric Administration.

Mais les coraux sont confrontés à plusieurs menaces environnementales à long terme :un blanchissement potentiellement mortel dû au réchauffement climatique et aux changements rapides de température ; pollution par les nutriments; la destruction physique des récifs coralliens; et l'acidification des océans liée aux émissions de dioxyde de carbone, dit Falkowski.

L'océan absorbe le dioxyde de carbone provenant de la combustion de combustibles fossiles et des changements d'utilisation des terres, conduisant à un pH plus bas et une plus grande acidité, selon NOAA. L'acidification des océans réduit les niveaux de minéraux de carbonate de calcium dans de nombreuses régions, ce qui entravera probablement la capacité de certains organismes à créer et à maintenir leurs coquilles.

Selon l'étude Rutgers, il y a deux hypothèses principales sur la façon dont les coraux durs construisent leurs squelettes pierreux. L'un passe par des processus principalement physiques et chimiques et l'autre par un processus biologique.

Les scientifiques de Rutgers ont examiné Stylophora pistillata - un corail pierreux bien étudié commun dans l'Indo-Pacifique - en utilisant l'imagerie 3D ultra-haute résolution et la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire (RMN) 2D. Ils ont montré que les coraux durs précipitent les minéraux grâce à un processus biologique.

"Pour autant que je sache, nous étions uniques au monde à utiliser un ensemble coordonné de techniques pour comprendre l'ultrastructure des squelettes coralliens, " a déclaré Falkowski. Les techniques comprenaient l'imagerie Raman et la spectroscopie, et la microscopie à balayage d'ions hélium.

Les scientifiques ont découvert que des nanoparticules aléatoires se déposent dans des microenvironnements coralliens enrichis en matière organique. Les nanoparticules s'accumulent et forment des structures pierreuses faites de carbonate de calcium - connu sous le nom d'aragonite - en faisant croître des cristaux. Les résultats de l'imagerie RMN montrent que les protéines riches en acide du corail sont les principaux moteurs.

Les protéines fonctionnent à un pH (une mesure de l'acidité et de l'alcalinité) d'environ 8,5 à 7, et « cet environnement, pour eux, est toujours parfaitement bien, " a déclaré Falkowski. L'océan a normalement un pH de 8,1 ou 8,2 et dans le siècle à venir, il pourrait chuter à 7,8, mais les coraux durs pourront toujours faire de la roche.

"Pour les coraux durs, nous sommes assez convaincus que le problème de l'acidification est exagéré, ", a-t-il déclaré. "Ils sont plus résistants que nous ne le pensons."