Coraux Acropora. Blanchiment coloré en Nouvelle-Calédonie. Crédit :The Ocean Agency/XL Catlin Seaview Survey
Une nouvelle étude de l'Université de Southampton a révélé pourquoi certains coraux présentent un affichage coloré éblouissant, au lieu de devenir blanc, lorsqu'ils souffrent de "blanchiment des coraux" - une condition qui peut dévaster les récifs et est causée par le réchauffement des océans. Les scientifiques à l'origine de la recherche pensent que ce phénomène est un signe que les coraux se battent pour survivre.
De nombreux animaux coralliens vivent dans un environnement fragile, relation mutuellement bénéfique, une « symbiose » avec de minuscules algues incrustées dans leurs cellules. Les algues s'abritent, dioxyde de carbone et nutriments, tandis que les coraux reçoivent des produits photosynthétiques pour combler leurs besoins énergétiques. Si les températures n'augmentent que de 1 °C au-dessus du maximum estival habituel, cette symbiose s'effondre; les algues sont perdues, le squelette de calcaire blanc du corail brille à travers son tissu transparent et un processus dommageable connu sous le nom de «blanchiment du corail» se produit.
Cette condition peut être fatale pour le corail. Une fois ses tissus vivants disparus, le squelette est exposé aux forces d'érosion de l'environnement. En quelques années, un récif de corail entier peut s'effondrer et une grande partie de la biodiversité qui dépend de sa structure complexe est perdue, un scénario qui menace actuellement l'avenir des récifs du monde entier.
Cependant, certains coraux blanchissants subissent une, jusqu'à maintenant, transformation mystérieuse - émettant une gamme de différentes couleurs de néons lumineux. Pourquoi cela se produit a maintenant été expliqué par une équipe de scientifiques du laboratoire des récifs coralliens de l'Université de Southampton, qui ont publié leurs idées détaillées dans la revue Biologie actuelle .
Coral Reef Aquarium Facility sur le campus de l'Université de Southampton Waterfront. Crédit :Wiedenmann/D'Angelo
Les chercheurs ont mené une série d'expériences contrôlées en laboratoire dans l'aquarium corallien de l'Université de Southampton. Ils ont découvert que lors d'événements de blanchissement colorés, les coraux produisent ce qui est en fait leur propre couche de protection solaire, se présentant comme un affichage coloré. Par ailleurs, on pense que ce processus encourage le retour des symbiotes coralliens.
Professeur Jörg Wiedenmann, Le directeur du laboratoire des récifs coralliens de l'Université de Southampton explique :« Notre recherche montre que le blanchiment coloré implique un mécanisme d'autorégulation, une boucle dite de rétroaction optique, qui implique les deux partenaires de la symbiose. Dans les coraux sains, une grande partie de la lumière du soleil est absorbée par les pigments photosynthétiques des symbiotes d'algues. Quand les coraux perdent leurs symbiotes, l'excès de lumière va et vient à l'intérieur du tissu animal, reflété par le squelette de corail blanc. Cette augmentation du niveau de lumière interne est très stressante pour les symbiotes et peut retarder voire empêcher leur retour une fois que les conditions sont revenues à la normale.
"Toutefois, si les cellules coralliennes peuvent encore remplir au moins une partie de leurs fonctions normales, malgré le stress environnemental qui a causé le blanchissement, l'augmentation des niveaux de lumière interne stimulera la production de couleurs, pigments photoprotecteurs. La couche de protection solaire qui en résulte favorisera par la suite le retour des symbiotes. Alors que la population d'algues en rétablissement recommence à prendre la lumière pour leur photosynthèse, les niveaux de lumière à l'intérieur du corail diminueront et les cellules de corail réduiront la production de pigments colorés à leur niveau normal."
Les chercheurs pensent que les coraux qui subissent ce processus ont probablement connu des épisodes de réchauffement des océans légers ou brefs ou des perturbations de leur environnement nutritif, plutôt que des événements extrêmes.
Coraux Acropora avec blanchissement coloré en Nouvelle-Calédonie. Crédit :The Ocean Agency/XL Catlin Seaview Survey
Dr Cecilia D'Angelo, Maître de conférences en biologie moléculaire du corail à Southampton, commente :« Le blanchiment n'est pas toujours une condamnation à mort pour les coraux, l'animal de corail peut encore être vivant. Si l'événement de stress est suffisamment léger, les coraux peuvent rétablir la symbiose avec leur partenaire algale. Malheureusement, les récents épisodes de blanchissement mondial causés par des eaux inhabituellement chaudes ont entraîné une mortalité élevée des coraux, laissant les récifs coralliens du monde lutter pour leur survie."
Dr Elena Bollati, Chercheur à l'Université nationale de Singapour, qui a étudié ce sujet pendant son doctorat. formation à l'Université de Southampton, ajoute :« Nous avons reconstitué l'historique des températures des événements de blanchissement colorés connus dans le monde entier à l'aide d'images satellite. Ces données sont en excellent accord avec les conclusions de nos expériences de laboratoire contrôlées, suggérant que le blanchissement coloré se produit en association avec des épisodes brefs ou légers de stress thermique."
Les scientifiques sont encouragés par des rapports récents suggérant qu'un blanchissement coloré s'est produit dans certaines zones de la Grande Barrière de Corail lors du blanchissement de masse le plus récent en mars-avril 2020. Ils pensent que cela soulève l'espoir qu'au moins certaines parcelles du plus grand système récifal du monde peuvent avoir de meilleures perspectives de récupération que d'autres, mais soulignent que seule une réduction significative des gaz à effet de serre à l'échelle mondiale et une amélioration soutenue de la qualité de l'eau au niveau régional peuvent sauver les récifs coralliens au-delà du 21e siècle.