Des coraux du Golfe d'Aqaba résistent au changement climatique
© 2017 EPFL / Itamar Grinberg
Les récifs coralliens du Golfe d’Aqaba dans la Mer Rouge sont particulièrement résistants à la hausse des températures. Les coraux pourraient un jour servir à repeupler des récifs dans d’autres régions du monde, plus touchés par les effets du réchauffement climatique. Les scientifiques en appellent à une meilleure protection contre les problèmes locaux de pollution qui menacent leur survie.
Victimes du réchauffement climatique, les récifs coralliens connaissent un fort déclin à travers le monde. Même la Grande Barriere de corail, plus grand ensemble corallien du monde et site inscrit au patrimoine mondial de l’UNESCO, n’a pas été épargnée. Elle subit actuellement une deuxième année consécutive de blanchissement, mettant en doute les chances de rétablissement de sections touchées deux fois de suite. En 2016, un évènement de grande ampleur n’avait alors épargné qu’un tiers des 2300 km de l’écosystème.
Le blanchissement de coraux dans les Maldives. Photo: The Ocean Agency / XL Catlin Seaview Survey / Richard Vevers
Possible lueur d’espoir, des scientifiques ont démontré que les coraux du Golfe d’Aqaba, au nord de la Mer Rouge, résistent particulièrement bien aux hausses de température et d’acidification des océans. Les résultats de l’étude qui paraissent aujourd’hui dans la revue Royal Society Open Science, sont importants car ils aident à mieux comprendre les processus biologiques qui déterminent la fragilité ou la résistance du corail au blanchissement. Qui plus est, la découverte de coraux résistants permet d’entrevoir à l’avenir un possible moyen de repeuplement de récif endommagés, dans la Mer Rouge ou peut-être même ailleurs dans le monde. Ceci ferait du Golfe d’Aqaba un refuge corallien unique.
Des scientifiques de l’EPFL (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne) et de l’UNIL (Université de Lausanne) en Suisse, ainsi qu’à l’Université Bar Ilan et à l’Institut Interuniversitaire de Sciences Marines d’Eilat en Israël ont réalisé pour la première fois une étude physiologique détaillée sur des coraux du Golfe qui, exposés à six semaines de conditions de stress, n’ont pas blanchi.
Thomas Krueger, chercheur à l’EPFL, explique qu’une fois exposés à de telles conditions, « la plupart des coraux du monde auraient blanchi, et même avec un fort degré de mortalité, alors que nous avons observé une amélioration de la plupart des indicateurs. Nos résultats suggèrent que ces coraux vivent actuellement dans des conditions suboptimales, et seraient donc plus en mesure de survivre à un réchauffement futur des océans. »
L’Institut InterUniversitaire de Science Marines d’Eilat. Photo: EPFL 2017 / Itamar Grinberg
A l’Institut InterUniversitaire de Science Marines d’Eilat, les scientifiques ont prélevé du Golfe d’Aqaba des coraux de l’espèce Stylophora pistillata, qu’ils ont ensuite exposés à des températures et niveaux d’acidité correspondant aux futures conditions estivales d’un océan de la région, basées sur une courbe locale actuelle de réchauffement d’environ 0,4 – 0,5°C par décennie. Les scientifiques ont ensuite suivi l’état de santé général des fonctions physiologiques des coraux, en mesurant une suite de variables telles que le métabolisme énergétique, la capacité de croissance du squelette calcaire, et l’échange de nutriments à l’échelle moléculaire entre le corail et les algues microscopiques qu’ils abritent en relation de symbiose intracellulaire.
A l’issu de l’expérience, les variables physiologiques sont restées en grande partie inchangées par le traitement. Reste encore à voir s’il en va de même pour des indicateurs d’écologie du récif, tels que la fertilité ou les rapports de compétition entre les coraux.
Les coraux dépendent d’une relation symbiotique avec des algues microscopiques qui se développent dans leur tissu (leur conférant leur couleur) et qui, sous l’action de la lumière, leur apportent des éléments nutritifs par le biais de la photosynthèse. Cette relation mutuellement bénéfique s’apparente à celle de nos bactéries intestinales qui aident à la digestion de certains aliments, tout en profitant de vivre dans le tube digestif humain. Le blanchissement du corail résulte de la rupture de la symbiose sous l’effet d’une hausse de température qui entraine l’expulsion des algues et la perte de couleur du corail. Le corail risque ensuite de mourir s’il ne récupère pas sa population d’algues.
Des coraux à l’Institut InterUniversitaire de Science Marines d’Eilat. Photo: EPFL 2017 / Itamar Grinberg
Une tolérance thermique pré-acquis
L’espèce de corail étudiée, Stylophora pistillata, existe dans d’autres régions du monde sans nécessairement montrer de résistance au stress thermique. Bien que les mécanismes biologiques de résistance soient encore inconnus, les scientifiques ont une théorie qui explique comment les coraux du Golfe d’Aqaba auraient développé résistance particulière.
Maoz Fine, scientifique de l’Université Bar Ilan et de l’Institut Interuniversitaire de Sciences Marines d’Eilat explique que «les particularités de la géographie et de l’histoire récente de la Mer Rouge ont permis de pré-acclimater les coraux du Golfe d’Aqaba à une certaine tolérance thermique. »
A la fin de la dernière époque glacière, les coraux ont colonisé la Mer Rouge depuis l’Océan Indien, du sud vers le nord. La zone de connexion entre la Mer Rouge et l’Océan Indien est caractérisée par des températures estivales qui atteignent 30 à 32 °C. Cette zone a donc pu faire office de barrière sélective de température, puisque seuls les coraux les plus résistants auraient pu passer et coloniser les zones plus septentrionales. Une fois arrivée dans la partie nord de la Mer Rouge où se situe le Golfe d’Aqaba, la population souche, déjà résistante au stress thermique, s’est retrouvée par le hasard des choses dans des eaux plus froides.
En se basant sur cette théorie, les chercheurs ont formulé une hypothèse selon laquelle ces coraux seraient capables de mieux résister aux réchauffements actuels des océans, d’une part parce qu’ils descendent de populations résistantes, et d’autre part parce que le réchauffement qu’ils subissent commence à des températures plus basses que dans les parties centrales et méridionales de la Mer Rouge.
Un appel à la protection des récifs du Golfe d’Aqaba
Bien que résistants aux effets du changement climatique, les récifs du Golfe sont tout de même vulnérables face à d’autres menaces comme la pollution marine.
Comme l’explique Maoz Fine, « la grande tolérance thermique des coraux du Golfe d’Aqaba risque d’être affaiblie sous l’effet d’impacts localisés de pollution, comme par exemple des fuites d’huile dans le milieu marin, l’enrichissement en nutriments du a la pisciculture, ou encore la contamination par les désherbants domestiques.»
« Ce récif devrait être reconnu sur le plan international comme un site naturel de grande importance, parce qu’il pourrait bien être un des derniers récifs coralliens à survivre la fin de ce siècle », dit Anders Meibom, scientifique de l’EPFL et de l’UNIL. « J’aimerais encourager les pays du Golfe d’Aqaba – l’Arabie Saoudite, l’Egypte, la Jordanie et l’Israël – à se concerter pour créer un programme solide de protection de l’environnement, parce que même si ces coraux se montrent résistants aux effets du changement climatique, ils sont vulnérables aux problèmes de pollution et de surpêche et il devient impératif de les protéger. »
Les scientifiques Anders Meibom (à gauche) de l'EPFL / UNIL et Maoz Fine de l'université Bar Ilan et l'institute InterUniversité de Science Marines d'Eilat, Israel. Photo: EPFL 2017/ Itamar Grinberg