Lors d'une mission de reconnaissance pour vérifier les colonies de coraux dans la baie de Biscayne côtière l'année dernière, Caroline Dennison et quelques autres étudiants diplômés en biologie marine ont découvert quelque chose d'étonnant :des populations saines de coraux cérébraux.

Il n'y avait aucun signe de taches blanches ou de blanchissement et les couleurs brun jaunâtre vives indiquaient que les coraux n'avaient pas été touchés par une autre maladie mystérieuse qui ravage les récifs le long de la côte de Floride. Encore plus extraordinaire, ces coraux prospéraient dans des eaux peu profondes et chaudes juste à côté de la digue du parc d'État Bill Baggs Cape Florida, à proximité d'une métropole balnéaire animée.

"C'était assez incroyable parce que vous n'imagineriez pas ce type de corail vivant avec succès dans un pied d'eau, à cet endroit, compte tenu de tous les problèmes affectant les récifs de la zone, " a déclaré Dennison, chercheur sur les coraux à la Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science de l'Université de Miami. "C'était juste étonnant, Je ne pouvais pas le croire."

Qu'est-ce qui protège ces coraux ? La découverte a ouvert un monde de possibilités de recherche sur ce qui tue les récifs de Floride et les problèmes de qualité de l'eau rendant plus difficile la survie des coraux dans la baie de Biscayne en difficulté.

Dennison espère que les colonies prospères feront la lumière sur une myriade de menaces pour les coraux :de l'impact de la hausse des températures et de la pollution par les nutriments sur les récifs à la relation entre les coraux et les algues qui y vivent. Les résultats pourraient également aider les scientifiques à développer de nouvelles stratégies de restauration des coraux pour reconstituer cette infrastructure de protection naturelle clé des côtes contre l'érosion et les tempêtes.

La forme étonnamment bonne des coraux côtiers a également mis en évidence l'écosystème diversifié de la baie de Biscayne, qui a des poches d'habitats sains. Non loin de ces coraux, ou un récif artificiel juste à côté de Port Miami, est la caméra Coral City, qui diffuse en direct un défilé constant de poissons colorés, des lamantins et des requins près d'un canal utilisé par d'énormes bateaux de croisière.

Ces zones avec une vie marine abondante ne sont pas loin de l'endroit où une mortalité massive de poissons s'est produite en août.

La vue de milliers de carcasses de poissons flottant dans la partie nord de la baie et les proliférations d'algues qui ont suivi ont alarmé les résidents et déclenché une prise de conscience des problèmes critiques qui affligent les précieuses eaux turquoise de Miami-Dade :contamination par les canalisations d'égout en ruine et les fosses septiques défaillantes, le ruissellement des eaux pluviales et la mort des herbiers marins qui réduisent considérablement la capacité de la baie à gérer la pollution et à se régénérer.

La baie est très sensible à la pollution par les nutriments parce qu'historiquement, il n'y avait pas autant de phosphore et d'azote dans ses eaux. L'écosystème des Everglades a filtré ces nutriments avant que l'eau ne s'écoule vers la côte. Cela signifie que les plantes et autres organismes de la baie comme les coraux ont poussé lentement en raison de la limitation des nutriments.

Une fois que le développement et l'assèchement ont modifié le flux des Everglades et que la croissance démographique a entraîné une augmentation de la pollution par les nutriments se déversant sur les côtes de la Floride, la vie a commencé à changer dans la baie de Biscayne :l'herbe à tortue à croissance lente, par exemple, avec ses longues et larges lames, a été remplacé par des microalgues qui poussent plus vite. La baie a perdu plus de 20 miles carrés d'herbes marines au cours de la dernière décennie.

« Si les choses poussent plus vite, elles dominent sur le plan de la compétition ; ce que nous avons vu au cours des dernières décennies, c'est un changement dans la composition des espèces, passant de choses à croissance lente à des choses à croissance rapide et maintenant, dans la partie nord de la baie, nous avons parcouru la bord, " a déclaré Jim Fourqurean, professeur de biologie et directeur du Center for Coastal Oceans Research de la Florida International University.

Les coraux à croissance plus lente comme les espèces cérébrales, qui était autrefois commun sur le récif de Floride, ont également souffert du passage apparent de la baie à un système riche en nutriments, a-t-il déclaré lors d'une assemblée publique virtuelle organisée par la commissaire Daniella Levine Cava plus tôt cette semaine.

"On doit juste arrêter de faire ça, nous devons arrêter de mettre des nutriments dans la baie pour pouvoir revenir au système que nous avions auparavant, " ajouta Fourqurean.

Être sûr, la pollution par les nutriments n'est qu'un des facteurs de stress affectant les récifs coralliens de Floride. Une maladie qui a été observée pour la première fois en 2014 au large de Virginia Key a détruit les tissus mous de nombreuses espèces de coraux durs, les tuant quelques mois après avoir été infectés. Colonies dans les îles Vierges américaines, les Bahamas, Porto Rico et jusqu'au Mexique ont été touchés, et la maladie a progressé le long des Florida Keys. L'agent causal est encore inconnu.

Les coraux cérébraux sont particulièrement vulnérables, et c'est pourquoi Dennison était si ravi de trouver des colonies vigoureuses à quelques pas du sentier de randonnée et des quais de pêche sur la digue du parc Bill Baggs.

Les modèles de circulation de l'eau et les grandes variations de marée sont quelques-uns des facteurs environnementaux en jeu dans la région, ce qui l'a amenée à se demander si les colonies ont déjà été exposées à ce qui cause la maladie assez longtemps ou à des concentrations suffisamment élevées pour être infectées. Les températures de l'eau dans ces zones peu profondes sont également de 2 à 3 degrés Celsius plus élevées que dans les récifs au large, ce qui a pu augmenter la résilience des coraux, elle a dit.

"Cela pourrait aussi faire avec la turbidité, ou sédimentation. Les facteurs de qualité de l'eau changent beaucoup lorsque vous venez des récifs extracôtiers de Miami-Dade dans ces endroits intérieurs, il pourrait donc s'agir de n'importe quel nombre de ces facteurs environnementaux, soit travailler seul, soit travailler ensemble."

Et puis il y a la relation complexe entre les coraux et leurs algues symbiotiques. Cela pourrait bien être une maladie des algues, et comment cette symbiose affecte le système immunitaire des hôtes, a déclaré Andrew Baker, professeur à l'école UM Rosenstiel.

"They seem to be less susceptible to the disease but it's still early days in our research; there are several hypotheses, " il a dit.

One could be that the algae inside the coral are actually the targets of the disease, and when they become infected, "it causes the coral to freak out, " Baker said. The symbiosis with corals is so tight that the algae actually live inside the cells of their hosts.

But it could also be that certain types of algae under certain conditions trigger vulnerabilities in the corals, il a dit. Answers to these questions will be hugely valuable for coral restoration efforts, which have taken on a heightened sense of urgency because of the fast-spreading disease.

"At the rate things are going, we humans need to help out corals. We need to interfere. And genetic manipulation is one way to strengthen these crucial species so they have a chance of surviving what's coming and what's already here, " said Liv Williamson, a coral researcher at the Rosenstiel School.

Cette année, pour la première fois, UM researchers including Williamson watched the spawning of staghorn corals that had been raised in a lab and transplanted to a restoration reef off Key Biscayne. The corals released their eggs and sperm - gametes as those are collectively called - into the water where they fertilized and made little baby coral larvae in early August. The babies then settled on the reef and formed little new polyps with mouths and tentacles. And that's how they build brand new colonies.

Dennison also checked on her naturally resilient nearshore Biscayne Bay corals during the latest spawning event. Every evening during a whole week in September, she went diving with other researchers in the shallow waters of the bay looking for gametes. With the help of dive lights and equipped with nets and large syringes to collect specimens, small groups of researchers combed the area just off the seawall for hours each night, but no sign of coral sex, elle a dit.

"We may have missed the window this time but we'll be watching these guys very closely, " she said. "Finding them really gave us hope that they can teach us something about restoration and continue to help us answer questions about the disease outbreak and water quality issues."

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