Une vue rapprochée de la surface d'une colonie de corail Orbicella faveolata d'un récif à Los Canarreos, Cuba. Crédit :Amy Apprill, Institution océanographique de Woods Hole
Les algues symbiotiques vivant à l'intérieur des coraux donnent à ces animaux leur couleur vibrante, ainsi que de nombreux nutriments dont ils ont besoin pour survivre. Ces algues, et d'autres microbes dans le corps des coraux, ont été largement étudiés, mais jusqu'à présent, les chercheurs ont largement ignoré les communautés microbiennes juste à l'extérieur des colonies de coraux. Une nouvelle étude menée par des scientifiques de la Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) a commencé à décrire et à cataloguer les microbes qui vivent à quelques centimètres de la surface des coraux, jeter les bases d'études futures. Les travaux des chercheurs seront publiés le 21 mai dans la revue Limnologie et Océanographie .
"Les microbes sont partout sur les récifs. Il y en a environ un million dans un millilitre, soit environ 20 gouttes, d'eau de mer. Mais nous n'avons pas encore une bonne idée de la population microbienne qui existe juste à côté des coraux, " dit Laura Weber, auteur principal de l'étude et titulaire d'un doctorat. étudiant dans le programme conjoint WHOI-MIT. "Il existe des preuves d'études précédentes que les coraux peuvent être entourés de cellules microbiennes uniques, mais de nombreuses questions restent sans réponse. Ces cellules diffèrent-elles selon les espèces de coraux ou le site récifal ? Comment pourraient-ils fonctionner?" dit-elle.
Pour commencer à rogner sur ces questions, Weber et ses collègues se sont concentrés sur l'échantillonnage de l'eau de mer entourant les coraux des Caraïbes sur plusieurs récifs. Weber pense que les microbes situés juste à côté des coraux pourraient jouer un rôle dans la décomposition des déchets des colonies, introduire de nouveaux nutriments et potentiellement laisser des algues symbiotiques ou des agents pathogènes pénétrer dans les coraux eux-mêmes.
Avec son doctorat. conseiller, Amy Apprill, Weber s'est rendu dans un système de récifs coralliens protégé appelé les "Jardines de la Reina, " situé au milieu d'un chapelet d'îles isolées près de la côte sud de Cuba. Une fois sur place, Weber a fait équipe avec les scientifiques cubains locaux Patricia Gonzalez-Díaz et Maickel Armenteros pour plonger sur les récifs et collecter des dizaines de petits échantillons de l'eau à proximité de cinq espèces différentes de coraux.
Laura Weber prélève un échantillon de seringue dans l'eau de mer entourant une colonie de coraux Orbicella faveolata à Jardines de la Reina, Cuba. Crédit :Amy Apprill, Institution océanographique de Woods Hole
"Les récifs cubains ont fourni une opportunité parfaite pour cette étude. Parce qu'ils sont si éloignés, l'impact des activités humaines est limité, " dit Apprill, un écologiste des récifs coralliens à l'OMSI et auteur principal de l'article. Une majorité du système récifal a été établie en tant que zone marine protégée par le gouvernement cubain en 1996, la pêche est donc interdite et le tourisme de plongée est restreint. « Les scientifiques cubains avec lesquels nous avons collaboré mènent également des recherches complémentaires aux nôtres. Ils ont une connaissance approfondie de leur environnement marin, et donné accès aux permis de recherche, ce qui était un net avantage lors de la planification des sites de croisières, " ajoute Apprill.
Une fois les échantillons de retour aux États-Unis, Weber a analysé le matériel génétique des microbes à l'intérieur pour déterminer quelles espèces étaient présentes. Elle a découvert que différents types de coraux avaient en effet différentes communautés microbiennes vivant à proximité d'eux. « Nous avons commencé à trouver des tendances intéressantes spécifiques aux espèces, " Weber dit. "Je ne pensais pas que nous verrions de différences du tout, mais il s'est avéré que dans certains domaines, la bactérie Endozoïcomonas , qui vit en symbiose avec les coraux, était en fait enrichi dans l'eau de mer plus proche des coraux par rapport à l'eau du récif environnant. Cela signifie que la région adjacente aux coraux pourrait être importante pour attirer des symbiotes à la surface d'un corail, ou cela pourrait représenter une région où les coraux perdent leurs symbiotes."
En plus de comprendre quels microbes vivent à côté des coraux, Weber et Apprill ont également examiné les fonctions écologiques potentielles des micro-organismes. Ils ont découvert que les microbes de l'eau de mer contenaient des gènes qui leur permettaient d'interagir avec la surface du corail, suggérant qu'il peut y avoir des interactions importantes entre les micro-organismes de l'eau de mer et la surface du corail.
Des poissons de récif survolent une colonie de corail pilier ( Dendrogyra cylindrus ) situé à côté d'un champ de coraux mous à Jardines de la Reina, Cuba. Crédit :Amy Apprill, Institution océanographique de Woods Hole
« Les scientifiques travaillent depuis un certain temps maintenant pour comprendre le rôle des micro-organismes dans les environnements récifaux et au sein des colonies de coraux. Mais maintenant, nous avons des preuves qui démontrent une relation possible entre les microbes de l'eau de mer et les symbiotes coralliens. infecter les colonies de coraux, et comment ils pourraient avoir un impact sur la santé des coraux. C'est très excitant, ", dit Weber.
Ce projet a été financé par le Fonds Dalio Explore, qui soutient la recherche scientifique à l'OMSI. Le fonds fait partie de l'engagement plus large de Dalio Philanthropies en faveur de l'exploration et de la découverte des océans, y compris la nouvelle initiative OceanX.
« Nous sommes ravis de soutenir les efforts de recherche scientifique de l'OMSI à travers le Fonds Dalio Explore, " dit Vincent Pieribone, Vice-président, OceanX. "Les découvertes de cette mission aideront à révéler la vie secrète du corail, comment leur microbiome, semblable au nôtre, favorise une bonne santé, et comment, quand ils sont en déséquilibre, coraux, comme les humains, peut tomber malade."
