Un chercheur de l'UBCO utilise des années de données compilées pour déterminer comment les communautés de récifs virtuels réagiront aux menaces, notamment les cyclones et le blanchissement des coraux. Crédit :Jean-Philippe Maréchal.
Un chercheur de l'UBC Okanagan a mis au point un moyen de prédire la santé future des récifs coralliens de la planète.
En collaboration avec des scientifiques de l'Université Flinders en Australie et de la société de recherche privée Nova Blue Environment, Le doctorant en biologie Bruno Carturan étudie les écosystèmes des récifs menacés dans le monde.
"Les récifs coralliens font partie des écosystèmes les plus diversifiés de la planète et ils soutiennent les moyens de subsistance de plus de 500 millions de personnes, " dit Carturan. " Mais les récifs coralliens sont également en péril. Environ 75 pour cent des récifs coralliens du monde sont menacés par la perte d'habitat, le changement climatique et d'autres perturbations causées par l'homme.
Carturane, qui étudie la résilience, biodiversité et systèmes complexes sous la direction des professeurs UBCO Lael Parrott et Jason Pither, affirme que presque tous les récifs du monde seront dangereusement touchés d'ici 2050 si aucune mesure efficace n'est prise.
Il y a de l'espoir, cependant, car il a déterminé un moyen d'examiner les récifs et d'explorer pourquoi certains écosystèmes récifaux semblent être plus résistants que d'autres. Découvrir pourquoi, il dit, pourrait aider à endiguer les pertes.
« Dans d'autres écosystèmes, y compris les forêts et les zones humides, des expériences ont montré que la diversité est la clé de la résilience, " dit Carturan. " Avec plus d'espèces, vient une plus grande variété de formes et de fonctions, ce que les écologistes appellent des traits. Et avec ça, il y a une plus grande probabilité que certains traits particuliers, ou combinaison de traits, aider l'écosystème à mieux résister aux perturbations et à rebondir."
L'importance de la diversité pour la santé et la stabilité des écosystèmes a été largement étudiée par les écologistes, il explique. Alors que le consensus est que les écosystèmes avec plus de diversité sont plus résilients et fonctionnent mieux, l'hypothèse a rarement été testée expérimentalement avec des coraux.
Les espèces de coraux diffèrent dans leur contribution à la complexité de l'habitat, et leur réponse aux perturbations et leur capacité à rivaliser. La modélisation de la résilience des communautés coralliennes aidera les écologistes à concevoir des stratégies de gestion et de restauration des récifs. Crédit :Jean-Philippe Maréchal.
Utiliser une expérience pour recréer les conditions trouvées dans de vrais récifs coralliens est difficile pour plusieurs raisons, l'une étant que la taille requise, le délai et le nombre d'échantillons et de réplicats différents sont tout simplement ingérables.
C'est là qu'intervient la modélisation par simulation informatique.
"Techniquement appelé 'modèle à base d'agents', il peut être pensé comme une arène expérimentale virtuelle qui nous permet de manipuler les espèces et différents types de perturbations, puis examiner leurs différentes influences sur la résilience d'une manière qui n'est tout simplement pas réalisable dans de vrais récifs, " explique Carturan.
Dans son arène de simulation, des colonies individuelles de coraux et des algues se développent, rivaliser les uns avec les autres, se reproduire et mourir. Et ils font tout cela de manière réaliste. En utilisant des modèles basés sur des agents - avec des données collectées par de nombreux chercheurs au fil des décennies - les scientifiques peuvent manipuler la diversité initiale des coraux, y compris leur numéro et leur identité, et voyez comment les communautés de récifs virtuels réagissent aux menaces.
« Ceci est crucial car ces traits sont les éléments constitutifs de la structure et de la fonction de l'écosystème. Par exemple, les coraux se présentent sous diverses formes - des simples sphères aux ramifications complexes - et cela influence la variété des espèces de poissons que ces récifs hébergent, et leur sensibilité aux perturbations telles que les cyclones et le blanchissement des coraux."
En exécutant des simulations encore et encore, le modèle peut identifier les combinaisons qui peuvent fournir la plus grande résilience. Cela aidera les écologistes à concevoir des stratégies de gestion et de restauration des récifs en utilisant les prédictions du modèle, », explique le chercheur collaborateur de Flinders, le professeur Corey Bradshaw.
« Des modèles sophistiqués comme le nôtre seront utiles pour la gestion des récifs coralliens dans le monde, " Bradshaw ajoute. " Par exemple, L'emblématique Grande Barrière de Corail d'Australie est en grande difficulté à cause d'espèces envahissantes, blanchissement de masse et surpêche induits par le changement climatique."
"Ce "jeu vidéo" de corail haute résolution nous permet de jeter un coup d'œil dans le futur pour prendre les meilleures décisions possibles et éviter les catastrophes."
