, Institut australien des sciences marines

Les récifs coralliens du monde entier ont été considérablement modifiés au cours des dernières décennies. Les activités humaines ont contribué à la mortalité massive des coraux dans les océans tropicaux.

La dégradation des coraux constructeurs de récifs devrait s'aggraver selon les trajectoires climatiques actuelles, mais notre travail montre que la plupart des éponges récifales sont suffisamment résistantes pour tolérer les conditions climatiques prévues pour 2100.

Dans nos dernières recherches, nous examinons comment les futurs récifs qui incluent plus d'éponges pourraient fonctionner par rapport aux écosystèmes actuels dominés par les coraux.

Éponges sur les récifs coralliens

Sur la grande barrière de corail, la quantité de corail vivant a diminué au cours des 30 dernières années. Les événements de blanchissement récurrents ont de profonds impacts sur l'écologie des systèmes récifaux et les ressources que les récifs peuvent fournir aux humains.

On trouve des éponges marines dans tous les océans du monde. Ils font partie des plus anciens organismes multicellulaires connus et sont apparus pour la première fois dans les archives fossiles il y a environ 580 millions d'années.

Au cours de cette longue histoire évolutive, les éponges ont connu une gamme de conditions environnementales et ont montré une persistance remarquable pour survivre à l'extinction massive de la fin du Trias, il y a quelque 200 millions d'années. Alors que les éponges se trouvent dans des environnements d'eau peu profonde et profonde des tropiques aux pôles, ils sont particulièrement importants sur les récifs coralliens. Là, les filtreurs forment un lien essentiel entre le fond marin et la masse d'eau de mer sus-jacente.

Les éponges pompent de grandes quantités d'eau et éliminent les bactéries, plancton et nourriture dissoute. Ils entretiennent également des partenariats symbiotiques avec diverses communautés de micro-organismes qui peuvent leur fournir des nutriments et des métabolites secondaires qui renforcent leur défense contre les prédateurs et les infections.

Tolérance aux éponges et super larves

Le dernier rapport du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat suggère des résultats très différents pour les récifs coralliens à une augmentation de 1,5°C ou 2,0°C de la température de l'eau de mer. Même si nous parvenons à maintenir le réchauffement des océans à 1,5°C, les coraux seront néanmoins gravement impactés.

Cependant, nous avons montré que de nombreuses espèces d'éponges sont plus tolérantes que les coraux aux impacts du changement climatique. Nous pensons que les éponges pourraient être de futurs "gagnants" sur les récifs coralliens.

Notre travail a exploré la tolérance de quatre espèces d'éponges de la Grande Barrière de Corail au réchauffement des océans et aux niveaux d'acidification des océans prévus pour 2100. Toutes les espèces n'ont pas été affectées par des scénarios de changement climatique modéré où nous avons augmenté la température de 1,5°C. Cependant, les conditions environnementales projetées dans les scénarios les plus extrêmes (augmentation de 4 °C de la température) ont eu des effets négatifs importants sur certaines espèces.

Alors que des températures plus élevées peuvent diminuer la santé et la survie de certaines espèces d'éponges, l'acidification des océans semble généralement avoir des effets négligeables. Les recherches menées dans les évents naturels de dioxyde de carbone confirment également la tolérance globale au pH de nombreuses espèces d'éponges.

Nos travaux expérimentaux ont montré que les réponses aux effets combinés du réchauffement et de l'acidification des océans varient selon les différents types d'éponges. Alors que l'acidification a exacerbé l'effet du réchauffement chez les espèces d'éponges qui se nourrissent de plancton, il a atténué l'effet de réchauffement chez les espèces avec des symbiotes photosynthétiques.

Les éponges réagissent différemment tout au long de leur cycle de vie. Larves de l'éponge abondante Rhopalœides odorabiles ont un seuil thermique supérieur de 4°C à celui de leurs parents. Survie et installation des larves de l'éponge récifale commune Carteriospongia foliascens ne sont pas affectés par les pires prévisions de changement climatique.

Ces résultats suggèrent que les éponges ont une capacité inhérente à tolérer le changement climatique, mais que cette tolérance n'est pas maintenue dans les populations adultes.

Résilience éponge

Dans nos recherches les plus récentes, nous avons exploré les mécanismes potentiels qui sous-tendent la tolérance des éponges au réchauffement et à l'acidification. Nous avons mesuré la composition des lipides et des acides gras chez des espèces d'éponges avec différentes sensibilités environnementales. Nous avons constaté que les éponges contenant de plus grandes proportions de lipides de stockage et de certains acides gras polyinsaturés à longue chaîne étaient plus résistantes au réchauffement.

Ces lipides et acides gras spécifiques préservent probablement la fonction de la membrane cellulaire et d'autres processus cellulaires face au stress thermique. Une exploration plus poussée de la façon dont les éponges modifient leurs lipides membranaires en réponse à la hausse des températures a révélé un mécanisme potentiel par lequel l'acidification des océans peut augmenter la résistance au stress thermique en augmentant la production de stérols stabilisant la membrane. Nos recherches montrent que les lipides et les acides gras sont un élément important de la réaction des éponges et peuvent favoriser leur survie dans les futurs océans.

Comment un récif d'éponges pourrait fonctionner

Les récifs dominés par les éponges fonctionneront probablement très différemment des systèmes existants dominés par les coraux. Des récifs où les éponges sont déjà les taxons les plus abondants ont été signalés en Indonésie et dans le Pacifique central. Certains chercheurs considèrent également que de nombreux récifs des Caraïbes sont principalement dominés par les éponges.

Des recherches récentes ont modélisé le fonctionnement des écosystèmes récifaux avec une abondance accrue d'éponges. Il a souligné la nécessité de mieux comprendre comment les changements dans le groupe dominant d'organismes récifaux pourraient altérer les réseaux trophiques marins. S'il est peu probable que les récifs dominés par les éponges fournissent les mêmes ressources aux humains que les récifs coralliens, ils offrent un habitat et de la nourriture à certaines espèces de récifs. Ils sont également responsables du recyclage des nutriments et contribuent à une complexité structurelle qui devrait avoir des effets positifs sur la biodiversité des récifs.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.