Un récif peu profond dans la baie de Kāne'ohe lors d'un épisode d'eau chaude qui a conduit au blanchissement des coraux dans les îles hawaïennes. Crédit :Chris Wall
Le changement climatique et le réchauffement des océans menacent les récifs coralliens et perturbent la relation harmonieuse entre les coraux et leurs algues symbiotiques, un processus connu sous le nom de "blanchiment des coraux". Cependant, une nouvelle étude menée par des scientifiques de l'Université d'Hawai'i (UH) à Mānoa et de la California Academy of Sciences a révélé que les tissus mous qui recouvrent le squelette rocheux du corail favorisent la récupération des coraux après un événement de blanchissement.
Ces tissus mous, qui abritent des algues bénéfiques, représentent une source d'énergie pour les coraux. L'étude, dirigé par Chris Wall, un étudiant diplômé à l'Institut de biologie marine d'Hawai'i (HIMB) à l'École des sciences et technologies océaniques et terrestres de l'UH Mānoa (SOEST), ont montré que les coraux avec des tissus plus épais peuvent être mieux équipés pour survivre au blanchissement dans un océan qui se réchauffe.
Les récifs coralliens sont une ressource vitale pour les habitants d'Hawaï et l'économie de l'État sous forme de tourisme, plongée, et la pêche récréative, en plus de protéger les rives des tempêtes et de l'érosion côtière.
Lorsque les coraux sont stressés, ils perdent les algues colorées qui vivent dans leurs tissus, entraînant le blanchissement et parfois la mort des coraux. Ces événements ont été historiquement rares dans les îles hawaïennes, mais le stress thermique est de plus en plus répandu en raison du changement climatique. Des épisodes de blanchissement répétés en 2014 et 2015 montrent qu'Hawaï n'est pas à l'abri des effets du réchauffement des océans.
« Alors que nous en savons beaucoup sur le stress thermique et ses effets sur les coraux, nous en savons relativement peu sur la façon dont les coraux se remettent du blanchissement dans le monde réel, ou comment les facteurs locaux, comme la lumière ou les nutriments dans l'eau de mer, peut influencer la récupération après le blanchiment, " dit Mur.
Colonies de corail doigt ( Porites compressés )--l'un restant pigmenté (à gauche) et l'autre blanchissant (à droite) en réponse à une période de réchauffement des océans. Crédit :Raphael Ritson-Williams
A l'automne 2014, Wall et ses collègues ont étudié des colonies de deux espèces de coraux, corail de riz et corail doigt, dans la baie de Kane'ohe, O'ahu, Hawaii, lorsque l'eau de mer dans la baie a atteint des températures inhabituellement élevées de 86F, qui est proche de la température maximale que les coraux hawaïens peuvent tolérer. L'équipe s'est intéressée à la façon dont les colonies sensibles au stress thermique réagissaient au blanchissement et s'en remettaient par rapport aux colonies de coraux adjacentes qui restaient pigmentées et ne blanchissaient pas.
Pendant le réchauffement et trois mois plus tard, l'équipe a évalué les animaux coralliens et leurs algues symbiotiques, et tout au long de l'étude mesuré les facteurs environnementaux, y compris les niveaux de lumière, températures de l'eau, taux de sédimentation, et les nutriments de l'eau de mer pour mieux comprendre comment les facteurs environnementaux ont influencé la gravité du blanchissement des coraux et les taux de récupération. Les chercheurs ont également utilisé des signatures chimiques naturelles dans les tissus coralliens pour tester les performances des coraux et ce qu'ils mangeaient pendant et après le stress.
"Le régime alimentaire d'un corail est basé sur la nourriture de ses symbiotes et la consommation de petits organismes dans l'eau de mer appelés plancton, et ces deux sources fournissent les éléments constitutifs des tissus coralliens. Mais sous blanchiment, les coraux sont laissés sans leurs symbiotes et sont en fait affamés. Nous voulions savoir comment les coraux surmontaient ce dilemme nutritionnel :dépendaient-ils de l'énergie stockée dans leurs tissus (un peu comme un ours en hibernation) ou mangeaient-ils plus de plancton ? »
Les colonies blanchies ne sont pas mortes et ont montré une résilience remarquable, récupérer des pertes de leurs symbiotes et de leurs tissus mous dans les trois mois. Cette reprise a été accélérée par des facteurs environnementaux, comme les températures de l'eau plus froides et l'eau avec de faibles concentrations de nutriments, qui a influencé les tissus coralliens.
Colonies de corail de riz ( Montipora capitata , haut) et corail doigt ( Porites compressés , en bas) qui est resté pigmenté et blanchi en réponse au stress thermique. Trois mois plus tard, tous les coraux ont retrouvé leur pigmentation et ont récupéré du blanchissement. Crédit :Chris Wall
Les chercheurs ont déterminé que les tissus coralliens sont très importants dans le processus de récupération du blanchissement et que les coraux avec des tissus abondants ou épais pourraient mieux survivre et se remettre du stress du blanchissement. L'énergie stockée dans les tissus coralliens, et pas une plus grande alimentation de plancton, servi de nourriture aux coraux pendant le stress thermique et a aidé les coraux à récupérer.
"La baie de Kāne'ohe est un écosystème corallien unique qui a rebondi après des décennies d'impacts humains. Par conséquent, les coraux de la baie de Kāne'ohe peuvent contenir des leçons précieuses pour la science alors que nous travaillons à comprendre la base de la tolérance des coraux aux défis environnementaux rencontrés aujourd'hui et à ceux à venir alors que les humains continuent de changer notre climat mondial, " dit Mur.
À l'avenir, les chercheurs travailleront pour mieux comprendre quels mécanismes sous-tendent la tolérance et la vulnérabilité des animaux coralliens et de leurs microbes au réchauffement des océans.
