Les récifs coralliens soutiennent la vie marine dans le monde entier et protègent ses côtes vulnérables. Mais les récifs sont de plus en plus menacés, principalement à cause de la pollution et de la hausse des températures des océans. Scientifiques, y compris Kiho Kim de l'Université américaine, courent le chrono pour évaluer l'étendue réelle des dommages avant qu'ils ne deviennent irréversibles. Aujourd'hui, les nouvelles technologies permettent de voir à l'intérieur du corail, pour examiner les noyaux du squelette pour la dévastation causée par les humains.

Kim et les membres de son équipe sont parmi les premiers à utiliser une nouvelle technique chimique pour étudier les squelettes de coraux afin de documenter les impacts de l'activité humaine. Une nouvelle étude publiée dans Bulletin sur la pollution marine explique comment ils l'ont fait sur le territoire américain de Guam, une petite nation insulaire en pleine mutation écologique.

"Cette étude nous donne une idée de l'ampleur des changements au cours des 60 dernières années et de la façon dont la croissance démographique conduit à la dégradation des récifs, ", a déclaré Kim.

Les chercheurs ont travaillé avec du corail sur la côte est de l'île, dans le bassin versant de la rivière Togcha, où la station d'épuration d'une communauté déverse des effluents dans la rivière qui s'écoule ensuite en aval vers les récifs coralliens côtiers. Le platier récifal de Togcha est pollué par l'azote provenant des eaux usées de l'usine et des écoulements de la fosse septique. La maladie du corail est répandue.

A Guam, comme dans de nombreux pays insulaires, le plus gros polluant est l'azote dérivé des eaux usées, en raison de la médiocrité des infrastructures d'assainissement. Les stations d'épuration de Guam sont vieilles, les effluents ne sont pas traités selon les normes les plus strictes, et les échantillons d'eau montrent régulièrement des quantités d'eaux usées supérieures aux niveaux fixés par le gouvernement pour des eaux récréatives sûres dans les environnements d'eau douce et marins.

Déterminer dans quelle mesure l'azote dérivé des eaux usées contribue à la dégradation des récifs coralliens est difficile mais important. Les chercheurs doivent tenir compte d'autres facteurs de stress affectant le corail, à la fois naturel et fabriqué par l'homme, comme le phénomène météorologique El Nino et la surpêche. Les informations que les scientifiques glanent peuvent aider à prédire ce qui va arriver pour les récifs du futur.

Ceci est particulièrement critique pour Guam, où la population de l'île, actuellement 160, 000, devrait croître d'environ 40, 000. Cet afflux se produira lorsque les marines américains et leurs services de soutien déménageront du Japon. Bien que les marines n'aient pas encore bougé, le gouvernement américain travaille sur des plans, selon de récents reportages. http://www.guampdn.com/story/news/2017/04/27/military-buildup-presses-while-cautious-historic-properties/100965786/

Nouvelle technique

Les récifs coralliens font partie des écosystèmes les plus diversifiés des océans du monde. Les communautés en dépendent pour se nourrir, pour les poissons qui y vivent, et pour le tourisme. Ils sont stressés comme jamais auparavant. De nombreux récifs mettent plus de temps à se remettre des épisodes de blanchissement, qui se produisent lorsque les eaux chaudes ou la pollution minent la capacité du corail à se nourrir. Le corail devient blanc et devient plus sensible aux maladies. Récemment, des scientifiques ont découvert des pans entiers de la grande barrière de corail australienne morts à cause des températures élevées de l'eau.

Quand le corail grandit, ils déposent des couches de squelette de la même manière que les cernes des arbres se développent au fil du temps. Comme les eaux se réchauffent en raison du changement climatique, les scientifiques examinent ces couches pour comprendre les changements de température sur le corail. Maintenant, les scientifiques peuvent étudier les couches de corail pour la pollution par l'azote en utilisant une nouvelle technique chimique, développé par des chercheurs de Princeton, qui permet une analyse plus précise des isotopes stables du squelette corallien. Kim et ses collègues ont extrait un seul squelette d'une colonie de corail massif près de l'embouchure de la rivière Togcha, dans l'eau à environ six mètres de profondeur.

La pollution à l'azote que les chercheurs ont enregistrée à partir du squelette est en corrélation avec l'augmentation de la population de Guam au cours des 60 dernières années. Entre 1960 et 1980 seulement, La population de Guam a décuplé.

Le noyau de squelette de corail a été extrait à l'aide d'un creux, foret à pointe de diamant. Dans ce cas, Kim et les membres de son équipe ont utilisé une perceuse pneumatique à haute pression attachée à une bouteille de plongée pour retirer une carotte de 70 cm de long. Le forage peut sembler dur, mais ça ne fait pas de mal au corail.

Après avoir extrait le noyau, qui ne sera pas remis, les chercheurs ont bouché le trou avec un bouchon de ciment. Ils ont ensuite observé le corail et ont trouvé du tissu de corail poussant sur le bouchon, ce qui indiquait que la santé du corail n'avait pas été endommagée.

Faire face au déclin des récifs coralliens

Alors que le changement climatique exige une action au niveau mondial, la pollution est un problème local qui peut être traité avec une meilleure infrastructure et une meilleure politique, dit Kim. L'atténuation de l'azote est essentielle à la conservation de l'écosystème des mangroves, herbiers et coraux dans les eaux côtières de Guam.

« Les récifs coralliens de Guam sont confrontés aux défis simultanés des besoins multiples et parfois contradictoires des utilisateurs et des impacts de la baisse de la qualité de l'eau. Pourtant, ils restent d'une importance cruciale pour l'économie de Guam, ", a déclaré Kim. "Cette situation est commune aux îles tropicales du monde entier. Les leçons apprises concernant la gestion de ces défis peuvent fournir des orientations pour d'autres îles de la région. »

"Vie et mort d'une station d'épuration enregistrées dans un squelette de corail 15N record, " est rédigé par Nicholas N. Duprey, Xingchen T. Wang, Philippe D. Thompson, Jeffrey E. Pleadwell, Laurie J. Raymundo, Kiho Kim, Daniel M. Sigman et David M. Baker.