Le Dr Caldwell et son assistant Sean Dimdoff effectuent des enquêtes sur la santé des coraux. Crédit :David Slater
Des chercheurs de l'Université d'Hawai'i au Hawai'i Institute of Marine Biology (HIMB) de Manoa ont récemment reçu une subvention de 1,026 million de dollars de la NASA pour développer des modèles de prévision des maladies des coraux pour Hawai'i, les îles du Pacifique affiliées aux États-Unis, et la Grande Barrière de Corail. Megan Donahue, chercheur principal et chercheur HIMB, et Jamie Caldwell, Post-doctorant HIMB sur le projet, dirigera une équipe internationale en combinant le travail de terrain, travail expérimental, données précédemment collectées, et des données satellitaires pour prédire le risque de maladie jusqu'à six mois avant une épidémie prévue. Les scientifiques Mark Eakin, Scott Heron et Bernardo Vargas-Angel de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) Coral Reef Watch et Coral Reef Ecosystem Program sont co-chercheurs de la subvention, et Tracy Ainsworth et Bill Leggat de l'Université James Cook en Australie sont des participants clés du projet de quatre ans.
Les maladies des coraux sont considérées comme l'un des principaux contributeurs au déclin des récifs coralliens dans le monde. Les coraux sont plus susceptibles de contracter des maladies lorsqu'ils sont stressés; par exemple, en raison de mauvaises pratiques d'utilisation des terres qui augmentent le ruissellement, et le changement climatique, qui réchauffe l'océan.
"Les récifs coralliens soutiennent plus de 500 millions de personnes dans le monde grâce à la protection des côtes, moyens de subsistance, et la sécurité alimentaire; ils sont un système écologique incroyablement riche en biodiversité et important, " a déclaré Caldwell. " De meilleurs outils d'aide à la décision, tels que ces modèles de prévision, nous aidera à cibler les domaines critiques de préoccupation de gestion. Nous espérons que ce projet mettra en évidence les facteurs de stress environnementaux locaux qui augmentent la sensibilité aux maladies, nous permettant de prioriser des pratiques de gestion particulières, par exemple, réduire le ruissellement d'engrais provenant de l'agriculture et des terrains de golf. »
Actuellement, NOAA Coral Reef Watch produit un outil expérimental d'évaluation des risques d'épidémie de maladie corallienne basé sur une maladie corallienne. La nouvelle subvention permettra à l'équipe de recherche d'affiner et d'étendre le modèle pour plusieurs maladies des coraux et à de nouvelles régions.
Le Dr Caldwell et son collègue, le Dr Courtney Couch, mènent des enquêtes sur la santé des coraux à Maro Reef. Crédit :Chris Wall
"Les outils prédictifs peuvent guider les gestionnaires de récifs et les scientifiques vers les endroits où les épidémies sont les plus probables, qui peut cibler les actions d'intervention pour minimiser les facteurs de stress dans ces endroits, " dit Eakin. " Surtout, les observations d'enquête de ces sites peuvent alimenter le processus de développement afin d'améliorer encore les outils."
Cette recherche utilisera les observations de la santé des coraux à partir d'enquêtes visuelles sous-marines précédemment collectées et menées depuis 2004 par des chercheurs d'institutions universitaires, Etat, et les agences fédérales d'Hawaï, Guam, Samoa américaines, et l'Australie. Des travaux de terrain ciblés contribueront davantage au développement des modèles et fourniront un aperçu des mécanismes d'apparition de la maladie.
"Ce que j'aime dans la modélisation de ces relations avec des données d'une vaste région géographique, c'est que nous pouvons commencer à distinguer des modèles d'événements épidémiques, qui sont notoirement difficiles à prévoir dans l'espace et dans le temps, " dit Caldwell. " De plus, une fois que nous commençons à quantifier ces relations, nous pouvons identifier des lacunes spécifiques dans nos connaissances et concevoir de futures expériences pour combler ces informations manquantes, qui servira finalement à améliorer les prédictions du modèle. »
Les produits de prévision des maladies des coraux seront mis à jour automatiquement avec les données entrantes de la température de surface de la mer provenant des satellites et des modèles climatiques, ainsi que d'autres variables connues pour affecter la santé des coraux telles que les précipitations et la qualité de l'eau, et alerter toutes les parties intéressées des événements potentiels d'épidémie. La NOAA continuera à distribuer ces produits après la fin de la subvention.
Une carte des zones d'étude. Crédit :Adapté du programme NOAA Coral Reef Ecosystem Program
Si une épidémie survenait pendant la période de financement, l'équipe étudiera de manière intensive ces sites pour mieux comprendre la réponse au stress des coraux lors de la montée et de la chute d'un événement épidémique. En utilisant des techniques de pointe mises au point par Ainsworth et Leggat, les chercheurs aideront à déterminer les réponses spécifiques aux espèces aux facteurs de stress environnementaux, avant les lésions visibles.
"Cet aspect du travail est vraiment passionnant car les relevés visuels sous-marins reposent sur des lésions de la maladie que nous pouvons voir à l'œil nu, à quel point le corail est déjà très touché par la maladie, " a déclaré Caldwell. " En fin de compte, nous voulons prédire les signes de stress pré-visibles afin que nous puissions cibler les efforts de gestion pour réduire les facteurs de stress avant qu'une maladie ne survienne. "
"Les modèles que nous développons amélioreront notre compréhension du moment, où, et pourquoi les maladies des coraux se produisent, " a déclaré Donahue. " Pour s'assurer que ces produits sont développés d'une manière utile, nous organiserons un atelier le 26 juin pour réunir les scientifiques avec les gestionnaires qui utiliseront probablement les modèles une fois qu'ils seront développés."
