Notre découverte pourrait-elle aider à protéger la Grande Barrière de corail ? Demandez à MELISSA NAUGLE et EMILY HOWELLS de l'Université Southern Cross et à LINE K BAY de l'Institut australien des sciences marines (AIMS)
Tout comme les humains réagissent différemment au stress, les coraux réagissent différemment. Même les colonies de coraux d'une même espèce, poussant côte à côte, varient dans leur tolérance aux pressions telles que les vagues de chaleur.
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In recherche publiée le 23 septembre, nous avons découvert de nouvelles preuves surprenantes de la variabilité de la tolérance à la chaleur chez les coraux. À mesure que les océans du monde se réchauffent, ces différences sont importantes.
Plus tôt cette année, le monde Quatrième épisode mondial de blanchiment de masse a été déclarée. La Grande Barrière de Corail (GBR) a souffert cinq blanchiments en masse depuis 2016 – la dernière en date étant l’été dernier. Ces déclarations ont suivi la année la plus chaude enregistrée.
Pour maintenir les récifs coralliens du monde en bonne santé et fonctionnels, les émissions mondiales de carbone doivent être réduites. considérablement freiné pour réduire le réchauffement des océans. Alors que l’humanité œuvre pour atteindre cet objectif, des interventions pourraient permettre aux coraux de gagner du temps pour survivre dans des environnements en réchauffement.
Ce que nous avons
La tolérance à la chaleur des coraux peut être mesurée en analysant leurs réponses aux températures élevées de l'eau. Nos recherches ont consisté à mesurer les seuils de blanchissement de plus de 500 colonies de coraux tabulaires Acropora Hyacinthus.
Acropora Hyacinthus est un corail commun qui forme des « tables » de minuscules rameaux. Cette espèce est tous les deux écologiquement importante et très vulnérable aux vagues de chaleur, ce qui en fait un candidat de choix pour la conservation.
La couleur caractéristique du corail est donnée par les algues qui vivent à l'intérieur de ses tissus. Les algues fournissent également la majeure partie de la nutrition du corail. Lorsque la température de l'eau devient trop élevée pendant trop longtemps, le corail expulse les algues, ce qui le fait blanchir et mourir de faim.
En mer, nous avons visité 17 récifs pour faire de la plongée sous-marine et rechercher Acropora HyacinthusNous avons ensuite amené des échantillons de ces coraux à bord d’un navire de recherche pour mener des expériences.
Notre système d'expérimentation portable spécialement conçu comprenait 12 cuves réglées sur quatre températures différentes. Des fragments de corail ont été placés dans chaque cuve et soumis à un stress thermique de courte durée à différentes températures.
Nous avons ensuite mesuré la quantité de pigment restant dans les fragments de corail, ce qui correspond directement à la quantité d’algues restant dans les cellules du corail.
Nous avons ensuite déterminé les seuils de blanchissement de chaque corail, c'est-à-dire la température à laquelle la pigmentation du corail tombe à 50 % de son niveau sain. Cela nous a permis de comprendre l'ampleur des variations et de savoir où vivent les colonies les plus résistantes à la chaleur.
Alors, qu'avons-nous découvert ? Au cours de nos expériences, la quantité de pigments retenue à haute température variait de 3 à 95 %. Cela signifie qu'à haute température, certaines colonies de coraux blanchissaient complètement tandis que d'autres semblaient à peine affectées.
Sur les 17 récifs étudiés, 12 contenaient des colonies dont le seuil de blanchissement se situait dans les 25 % supérieurs. Cela signifie que des coraux résistants à la chaleur ont pu être trouvés dans la plupart des récifs que nous avons échantillonnés.
Nature versus culture
Les coraux gèrent le stress différemment pour deux raisons : la nature et l’éducation.
Chaque corail possède une « nature » ou une constitution génétique unique qui peut affecter sa tolérance à la chaleur. Nos résultats suggèrent que les coraux présents dans toute la Grande Barrière de corail pourraient détenir des ressources génétiques uniques qui sont importantes pour la récupération et l’adaptation.
Toutefois, certains aspects de l'environnement marin peuvent favoriser ou entraver la réponse du corail au stress thermique. Il s'agit notamment de la température de l'eau, des conditions nutritionnelles et des algues symbiotiques vivant à l'intérieur des tissus coralliens.
Nous avons constaté que les coraux vivant dans des régions plus chaudes, comme la partie nord de la Grande Barrière de corail, peuvent supporter des températures d'eau plus élevées. Cependant, comme l'eau est très chaude dans ces régions, les coraux sont déjà poussés près de leurs limites de température.
Les coraux de la partie sud de la Grande Barrière de corail ne peuvent pas supporter des températures aussi élevées que leurs voisins du nord. Nos résultats suggèrent que ces coraux peuvent tolérer un réchauffement supérieur à leurs températures locales que les coraux du nord.
Ces modèles de tolérance peuvent affecter les coraux qui survivent aux vagues de chaleur marines.
Offrir un avenir à nos récifs
Nos résultats ont des implications potentiellement importantes sur la capacité des coraux à s’adapter au réchauffement des mers dans le contexte du changement climatique.
Les résultats pourraient également éclairer les efforts de restauration et de conservation des récifs. Par exemple, les coraux parents résistants à la chaleur pourraient être élevés de manière sélective pour produire une progéniture mieux adaptée aux eaux plus chaudes.
Le succès de ces programmes dépend de la mesure dans laquelle la constitution génétique d'un corail contrôle sa tolérance à la chaleur. La prochaine étape de cette recherche consiste donc à étudier ces différences génétiques.
Des essais de sélection sont déjà en cours en cours, en utilisant les coraux les plus résistants à la chaleur identifiés dans cette étude.
Pour protéger nos récifs coralliens, il est impératif de réduire les émissions de gaz à effet de serre. Cependant, des interventions telles que la sélection des espèces peuvent s’avérer utiles pour assurer aux récifs coralliens le meilleur avenir possible.
MELISSA NAUGLE est doctorant en écologie corallienne à Université Southern Cross; Émilie Howell est chercheur principal en biologie marine à Université Southern Cross et le LIGNE K BAIE est directeur du programme de recherche à l' Institut australien des sciences de la mer
Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.
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