Une nouvelle étude du Marine Laboratory de l'Université de Guam pourrait aider les chercheurs à prédire le blanchissement des coraux des mois plus tôt que les outils actuels, et, pour la première fois, peut aider à prédire les événements d'invasion d'étoiles de mer à couronne d'épines mangeuses de corail. L'étude a été publiée le 8 mai dans Rapports scientifiques .

Le blanchissement des coraux et l'étoile de mer couronne d'épines représentent les deux plus grandes perturbations auxquelles les récifs coralliens sont confrontés, tandis que les facteurs de stress locaux comme la pollution et la surpêche représentent les deux plus grands obstacles au rétablissement après des perturbations.

Contrairement à d'autres outils de prédiction, cette étude a utilisé l'interaction de deux modulateurs océanographiques majeurs - El Niño et l'oscillation décennale du Pacifique, ou PDO - pour prédire comment les « boules chaudes » d'eau de mer et les nutriments en excès se déplacent dans le Pacifique occidental tropical pour provoquer ces deux événements destructeurs. Les outils existants fournissent généralement des avertissements de blanchiment deux à trois semaines à l'avance; cependant, ce nouvel outil allonge le délai d'avertissement entre trois et cinq mois.

Implications importantes

Les alertes avancées ont des implications importantes pour les efforts de gestion des récifs coralliens dans la région du Pacifique et potentiellement au-delà.

"Il fait passer le management d'une position réactive à une position plus proactive, " a déclaré l'auteur principal Peter Houk, professeur agrégé de biologie marine au Marine Lab. "On ne peut pas faire grand-chose avec un préavis de quelques semaines seulement, mais prédire les événements de blanchissement et de perturbation des étoiles de mer dans quelques mois peut donner aux gouvernements et à d'autres agences plus de temps pour s'approvisionner, créer une loi, et créer des réseaux de soutien pour s'assurer que les récifs sont mieux équipés pour gérer ces forces. »

Par exemple, cela laisse plus de temps pour réviser les réglementations temporaires de la pêche, collecter des fonds pour l'élimination des étoiles de mer, et se procurer les fournitures nécessaires pour soutenir ces actes. Les auteurs ont prédit l'émergence d'épidémies d'étoiles de mer en Micronésie orientale cette année, laisser le temps à l'industrie du tourisme et aux agences de ressources de Kosrae de rassembler des fournitures et d'élaborer dès maintenant des plans de surveillance et de retrait. Plus loin, les auteurs peuvent fournir des avertissements pour que d'autres îles en aval soient à l'affût, car les épidémies d'étoiles de mer sont connues pour se propager à travers les îles et les récifs dans la direction des courants dominants.

Une question sans réponse

Des températures de surface de la mer supérieures à la moyenne sont courantes dans le Pacifique tropical à la suite des événements d'oscillation australe El Niño, qui sont de plus en plus exacerbés par le changement climatique. Cependant, les îles—de Palau à Kosrae—peuvent être affectées différemment. On peut blanchir, tandis qu'un autre éprouve peu ou pas du tout.

Cette question a motivé les chercheurs à étudier l'impact d'El Niño en interaction avec le PDO. Ensemble, les deux modèles prédisent les températures maximales de la surface de la mer ainsi que le mouvement des "panaches de nutriments" remplis de ce que l'on appelle la "chlorophylle a" autour de l'océan Pacifique qui attirent le plancton et provoquent les épidémies d'étoiles de mer à couronne d'épines qui font des ravages sur le corail . Les températures à la surface de la mer et les panaches de nutriments sont cartographiés par satellite depuis des années; cependant, prédire leur avenir a été un défi.

Prédictions basées sur des décennies de données

Les chercheurs ont analysé les températures de la mer remontant à 1980 et les données biologiques remontant à 1998, y compris la couverture corallienne et les panaches de chlorophylle a, à partir de 82 sites d'enquête sur les principales îles de Micronésie pour suivre comment ils sont influencés par l'interaction de ces deux cycles.

En utilisant ces observations, ils ont construit des modèles qui ont prédit avec précision à la fois les températures de surface de la mer et les nutriments. Les modèles représentaient 77% de la variation de la température de la mer et 55% de la variation des concentrations de chlorophylle a entre 1980 et aujourd'hui, les deux soutiennent des prédictions solides.

L'étude montre que l'inclusion des événements PDO dans les prévisions peut améliorer les prévisions de quand et où les épidémies de blanchissement et d'étoiles de mer se produiront. La prochaine étape consistera à créer une ressource en ligne pour héberger le modèle prédictif auquel les scientifiques et les gestionnaires de ressources pourront accéder et continuer à améliorer le modèle dans la mesure du possible.

"Nous fournissons le premier aperçu de la façon dont les cycles PDO et El Niño ont prédit les températures de surface de la mer, concentrations en chlorophylle a, et les modifications de la couverture corallienne dans l'océan Pacifique Nord tropical, ", ont déclaré les auteurs. "Ces résultats peuvent être transférables à d'autres régions océaniques pour aider à prédire l'état des récifs coralliens à des échelles encore plus grandes."