En trois décennies de plongée dans des endroits tels que la mer Rouge et la grande barrière de corail, Gal Eyal a vu des récifs coralliens se transformer sous ses yeux.

« Le changement est énorme, " a déclaré le Dr Eyal, écologiste marin à l'Université Bar-Ilan en Israël et à l'Université du Queensland en Australie. "J'étais à la Grande Barrière de Corail pour la première fois en 2004... Quand vous plongez et voyez ce blanchissement de corail, c'est fou. Vous voyez tout le récif que vous aviez l'habitude de voir coloré et plein de poissons tout blanchis et blancs… et c'est comme un cimetière."

Un casse-tête environnemental majeur ces dernières années a été de savoir comment atténuer l'impact dévastateur que le changement climatique, la pollution et d'autres effets humains ont sur les récifs coralliens - avec déjà des pertes énormes, et des prévisions alarmantes selon lesquelles 70 à 90 % des récifs existants pourraient mourir au cours des 20 prochaines années.

Plutôt que de se concentrer uniquement sur les récifs peu profonds traditionnels d'eau claire jusqu'à environ 30 mètres, certains chercheurs étudient les habitats dans les eaux plus profondes et turbides - des environnements où les coraux dépendent encore de la lumière pour soutenir la photosynthèse par les algues partenaires dont ils ont besoin pour les soutenir, mais à un niveau inférieur.

Un nombre croissant de preuves suggère que de telles zones pourraient être la clé du réensemencement des récifs dégradés à l'avenir, en plus d'être des écosystèmes cruciaux pour la santé des océans.

mésophotique

Les récifs connus sous le nom d'écosystèmes coralliens mésophotiques (MCE) se trouvent de 30 à 150 mètres de profondeur dans les régions tropicales et subtropicales, mais ont souvent été omis dans les études entre l'exploration de coraux peu profonds beaucoup plus accessibles et la mer plus profonde.

C'est en dépit de ces écosystèmes contenant des structures récifales massives, certaines études estimant que les MCE représentent la moitié ou plus de la superficie des récifs dans le monde. Des recherches antérieures ont également suggéré qu'ils blanchissent moins que les coraux peu profonds, vivant dans des habitats où les fluctuations naturelles ou l'influence des impacts humains sont moindres.

Le projet mésophotique, que dirige le Dr Eyal, examine ces habitats pour construire une base pour comprendre non seulement leurs perspectives immédiates, mais leurs perspectives pour les centaines voire les milliers d'années à venir.

"Nous savons très peu de choses sur ces récifs, et nous ne savons pas vraiment quels sont les effets du stress thermique, la pollution et la compétition entre espèces sont sur eux, " dit-il. " Si les gens ne regardent pas le récif dans son ensemble, du peu profond au profond, ils manquent beaucoup."

Dans un examen de près de 100 espèces de coraux mésophotiques au large de la ville d'Eilat à la pointe nord de la mer Rouge, Le Dr Eyal dit que son équipe a été surprise de découvrir combien d'espèces vivaient dans les deux habitats, avec environ les deux tiers des espèces connues dans les récifs peu profonds de la région apparaissant également dans la zone mésophotique.

Cela suggère un transfert important de propagules reproductrices - des parties du corail qui se détachent et deviennent de nouveaux coraux - entre les deux habitats. Il soutient également l'hypothèse selon laquelle les récifs plus profonds pourraient servir de refuge et de source de repeuplement de leurs homologues moins profonds par le réensemencement naturel après des événements catastrophiques tels qu'un blanchissement ou une pollution généralisée.

En effet, lorsque les chercheurs ont transplanté des fragments du corail mésophotique Euphyllia paradivisa d'une profondeur de 50 mètres à cinq mètres, les taux de survie étaient élevés après trois ans et il était prouvé que les coraux s'étaient acclimatés à des niveaux de lumière plus élevés, bien que le Dr Eyal mette en garde sur les résultats car seuls des adultes ont été transplantés plutôt que des larves ou des juvéniles.

En outre, ils ont trouvé des espèces rares à faible profondeur mais florissantes dans les eaux mésophotiques, y compris E. paradivisa, que certains organismes environnementaux considéraient comme menacés dans certaines régions du monde. Leptoseris glabra, à l'origine considéré comme rare en raison de sa rareté sur les récifs peu profonds, semble être l'espèce la plus abondante dans le nord du golfe d'Eilat, étant répandu aux profondeurs mésophotiques.

De telles découvertes peuvent soutenir un meilleur ciblage des espèces pour les efforts de conservation sur les récifs mésophotiques et peu profonds, ainsi que d'éclairer les décisions sur les aires marines protégées et d'éduquer le public sur l'ensemble des écosystèmes récifaux, dit le Dr Eyal.

« Dans la zone mésophotique, il y a une grande diversité d'espèces, et un mélange d'espèces généralistes et de spécialistes mésophotiques, " dit-il. " Si vous regardez seulement le récif peu profond, vous ne regardez pas la situation dans son ensemble, mais seulement la pointe de l'iceberg. Vous devez regarder tout l'iceberg pour vérifier où agir pour protéger l'ensemble de l'environnement."

Pour aider les chercheurs du monde entier, l'équipe a développé une application en ligne qui permet aux utilisateurs d'entrer des données liées à la lumière pour approximer les changements dans la structure de la communauté à différentes profondeurs, ce qui, selon le Dr Eyal, semble jusqu'à présent bien s'appliquer à d'autres régions du monde.

Heures supplémentaires

Mesophotic examine également comment les communautés coralliennes ont changé au fil du temps en prélevant des carottes de sédiments récifaux pour déterminer si les espèces communes dans la zone mésophotique ont précédemment migré des bas-fonds lorsque les conditions environnementales ont changé.

En raison du défi de prélever des carottes à de telles profondeurs avec l'équipement actuellement disponible, les résultats sont jusqu'à présent limités aux deux derniers siècles et très localisés, mais il a dit qu'il y avait des preuves de telles transitions auparavant. Pendant ce temps, les photos qu'il compare des 40 dernières années suggèrent que les récifs mésophotiques ont peu changé dans un passé très récent.

Mais bien que ces récifs semblent prometteurs en tant que refuges et sont historiquement considérés comme stables, Le Dr Eyal dit que ses propres recherches ont suggéré que les perturbations anthropiques telles que la pollution peuvent avoir un impact plus important sur les MCE que les récifs peu profonds, car ils sont adaptés à un environnement plus prévisible.

La complexité créée par des environnements récifaux extrêmement variés signifie qu'il reste encore beaucoup de recherches à faire. « Vous avez d'énormes différences de conditions… et ce n'est pas seulement entre les différents récifs du monde, c'est dans chaque environnement récifal, " a déclaré le Dr Eyal.

D'autres chercheurs étudient les environnements récifaux turbides trouvés à de faibles profondeurs et caractérisés par des niveaux élevés de ruissellement terrestre. Beaucoup d'entre eux se trouvent dans le Triangle de Corail, une zone couvrant à peu près les eaux au large de l'Indonésie, Malaisie, les Philippines et la Papouasie-Nouvelle-Guinée dans le Pacifique occidental.

La région abrite l'habitat récifal le plus diversifié au monde, contenant 75 % des espèces de coraux connues. Il est également proche de nombreuses populations énormes qui dépendent des récifs pour leur subsistance, fournissant un site d'étude idéal pour le changement anthropique en cours.

Évolué

D'après l'analyse précédente des archives fossiles, un projet nommé 4D_REEF, qui étudie ces systèmes, des hypothèses selon lesquelles les récifs coralliens ont probablement évolué à l'origine dans des eaux troubles et que ceux qui se trouvent dans de tels environnements sont peut-être mieux placés pour gérer les perturbations de l'océan.

En outre, des recherches antérieures menées par l'équipe et d'autres suggèrent qu'il y a moins de blanchissement sur les récifs turbides en raison d'une exposition plus faible au stress lumineux, et qu'ils puissent récupérer plus rapidement des perturbations, dit le Dr Willem Renema, chef de projet et chercheur en biodiversité marine au Naturalis Biodiversity Center de Leyde, les Pays-Bas.

"L'idée que nous explorons ici est que peut-être ces environnements de haute luminosité dans ce que nous considérons comme les récifs coralliens les plus typiques que vous puissiez imaginer sont géologiquement (sur de grandes échelles de temps) atypiques, ", a-t-il déclaré. "Nous avons un manque de connaissances sur ces récifs d'eau trouble parce que peu de gens les ont vraiment étudiés à haute intensité."

Un an après, la plupart des travaux comprenaient des examens de la recherche et du développement de méthodes, avec la pandémie provoquant des retards dans la sortie des récifs eux-mêmes. Le Dr Renema espère que les plongées pourront commencer en mars ou avril prochain.

Une grande partie de 4D_REEF consiste à analyser des fossiles déjà collectés pour étudier à quoi ressemblaient auparavant les habitats coralliens et comment ils faisaient face aux changements environnementaux.

Les chercheurs se concentrent sur l'époque pliocène il y a entre 5,3 et 2,6 millions d'années - une période au cours de laquelle les conditions de réchauffement sont souvent utilisées pour fournir un analogue du changement climatique aujourd'hui - et l'époque holocène actuelle avant un impact anthropique important.

Cela peut également aider à élucider les espèces fondatrices qui ont donné naissance aux récifs dans le passé, potentiellement donner des idées sur lesquelles utiliser pour de futurs projets de réhabilitation, dit le Dr Renema, bien qu'il n'y ait pas encore de résultats réels de ces études.

« (Nous regardons) quelle est la dynamique de ces écosystèmes ? Pouvons-nous modéliser leur réponse au changement du niveau de la mer, changer les températures et ainsi de suite?"

Pour le Dr Renema, L'étude de différents environnements coralliens, de ceux des profondeurs mésophotiques à ceux des eaux troubles, est cruciale pour bien comprendre comment protéger au mieux l'ensemble de l'environnement récifal.

« Vous ne pouvez pas dire que nous ne regardons que la ligne de profondeur à cinq mètres et que vous comprenez ensuite ce que sont les récifs coralliens, " at-il dit. "Nous devons comprendre l'ensemble du système."

Étudier les coraux qui vivent en eau profonde, où moins de lumière pénètre, pourrait révéler des moyens de réensemencer les récifs coralliens dégradés en eau peu profonde.