Les récifs coralliens qui brillent au néon pendant le blanchiment offrent un espoir de rétablissement

Les récifs coralliens qui brillent au néon pendant le blanchiment offrent un espoir de rétablissement Les coraux brillent dans les tons néon lors d'un épisode de blanchiment de 2010 à Palawan, aux Philippines. Ryan Goehrung / Université de Washington., Auteur fourni

Les vagues de chaleur océaniques provoquent de vastes épisodes de blanchissement des coraux presque chaque année en raison du changement climatique, menaçant les récifs du monde entier. Les températures élevées de l'eau stressent les coraux qui construisent les récifs, les obligeant à éjecter les algues photosynthétiques qui résident dans leurs tissus. La perte de ces cellules végétales de couleur brunâtre laisse le squelette de calcaire blanc du corail briller, transformant les récifs en fantômes blancs.

Mais lorsque certains coraux blanchissent, ils subissent une transformation mystérieuse qui a dérouté les scientifiques. Plutôt que de devenir blancs, ces coraux émettent une gamme de couleurs néon différentes. Le blanchiment coloré, comme on le sait, a été couvert dans le documentaire Chasing Coral, qui montrait tout un récif tournant fluorescent. le photographe sous-marin qui a documenté l'événement a déclaré:

C'était comme si les coraux criaient pour attirer l'attention dans des couleurs vives, essayant de se protéger des vagues de chaleur des océans. Nous avions assisté à l'ultime avertissement que l'océan est en difficulté.

Les récifs coralliens qui brillent au néon pendant le blanchiment offrent un espoir de rétablissement Un corail rougeoyant néon violet lors d'un blanchiment en Nouvelle-Calédonie, 2016. Richard Vevers / The Ocean Agency, Auteur fourni

In nouvelle recherche, nous avons enfin découvert pourquoi les coraux font cela.

Résoudre une énigme corallienne

Nous savions que l'apparition de coraux inhabituellement fluorescents était liée au blanchissement. Mais pourquoi tous les coraux ne sont-ils pas soudainement devenus plus colorés? Et pourquoi n'apparaissent-ils que lors de certains événements de blanchiment? Les choses sont devenues encore plus étranges lorsque nous avons essayé d'exposer les coraux en laboratoire à un stress thermique expérimental.

Lors de nos premiers essais, au lieu de devenir plus colorés, ils ont juste blanchi blanc. Mais après avoir mené plus d'expériences en laboratoire avec l'aide de nos étudiants Elena Bollati pour Rachel Alderdice, nous avons trouvé une réponse.

Les récifs coralliens qui brillent au néon pendant le blanchiment offrent un espoir de rétablissement L'animal corail a perdu ses algues et blanchi blanc. Le corail est toujours vivant et a le potentiel de récupérer. Cecilia D'Angelo & Jörg Wiedenmann / Université de Southampton, Auteur fourni

Dans les coraux sains, une grande partie de la lumière solaire est absorbée par les pigments photosynthétiques des algues. Lorsque les coraux perdent leurs algues à cause du stress, l'excès de lumière va et vient à l'intérieur du tissu corallien, reflétée par le squelette blanc. Les algues à l'intérieur du corail peuvent récupérer après la décoloration, une fois que les conditions reviennent à la normale. Mais lorsque l'intérieur du corail est illuminé de cette façon, il peut être très stressant pour les algues, retardant voire empêchant leur retour.

Si les cellules de corail peuvent encore accomplir au moins certaines de leurs fonctions normales pendant le blanchiment, l'augmentation des niveaux de lumière interne stimule la production de pigments colorés qui protègent le corail des dommages légers, formant une sorte de couche de protection solaire qui permet aux algues de revenir. Au fur et à mesure que les algues en récupération absorbent à nouveau la lumière pour la photosynthèse, les niveaux de lumière à l'intérieur du corail chutent, et ainsi le corail cesse de produire autant de ces pigments colorés.

Mais ce n'est pas seulement le stress thermique qui peut provoquer un blanchiment coloré. Les coraux et leurs algues sont très sensibles aux changements de les niveaux de nutriments dans leur environnement. Quand il y a trop peu de phosphore ou trop d'azote dans l'eau - quelque chose qui peut arriver quand engrais s'écoule des terres agricoles dans l'océan - un fort blanchiment coloré peut se produire.

Les récifs coralliens qui brillent au néon pendant le blanchiment offrent un espoir de rétablissement Les changements internes qui permettent le blanchiment coloré. Jörg Wiedenmann, Elena Bollati & Cecilia D'Angelo / Université de Southampton, Palawan image de blanchiment colorée par Ryan Goehrung / Université de Washington, Auteur fourni

Un avenir meilleur pour les récifs

À l'aide de données satellitaires, nous avons reconstruit les profils de température pour les événements de blanchiment colorés connus. Nous avons vu qu'ils ont tendance à se produire après de brefs ou légers épisodes de stress thermique. Lorsque les coraux sont exposés à des températures extrêmes sévères ou prolongées, ils ont tendance à blanchir. C'est pourquoi nous ne voyons que des couleurs vives de néon dans des épisodes de blanchiment particuliers, lorsque les conditions sont propices.

Différents membres de la communauté corallienne peuvent afficher des couleurs différentes lors de ces événements, tandis que certaines espèces ne produisent pas du tout ces pigments protecteurs colorés. Mais même au sein des espèces de coraux, il peut y avoir différents variantes de couleur qui résultent de différences dans leur Constitution génétique.

Ces variantes ont évolué pour donner des espèces différentes stratégies pour faire face à la lumière, selon l'endroit où ils poussent sur le récif. Pour les coraux dans des eaux peu profondes, il est avantageux d'investir beaucoup d'énergie dans la production d'un écran solaire coloré. À de plus grandes profondeurs ou dans des zones ombragées où le stress lumineux est plus faible, les coraux qui produisent moins de pigment protecteur sont mieux lotis car ils peuvent économiser leur énergie à d'autres fins utiles. Même ainsi, ces différentes variantes se produisent souvent côte à côte, c'est pourquoi certains coraux blanchissent colorés tandis que leurs voisins deviennent blancs.

Les récifs coralliens qui brillent au néon pendant le blanchiment offrent un espoir de rétablissement Blanchiment coloré contre blanchiment blanc sur la Grande Barrière de Corail en 2010. Darren Coker / JCU Townsville, Auteur fourni

La bonne nouvelle est que les récifs blanchis colorés semblent plus susceptibles de récupérer que les coraux qui blanchissent blanc, car ils ont tendance à apparaître lorsque le stress thermique n'est pas si grave et que les pigments colorés eux-mêmes offrent une protection. Les rapports suggèrent qu'un blanchissement coloré s'est produit sur certaines parties de la Grande Barrière de Corail en mars et avril 2020, de sorte que certaines parcelles du plus grand système de récifs du monde peuvent avoir de meilleures perspectives de récupération après le blanchissement récent.

Maintenant que nous savons que les niveaux de nutriments peuvent également affecter le blanchiment coloré, nous pouvons plus facilement identifier les cas où le stress thermique aurait pu être aggravé par mauvaise qualité de l'eau. Cela peut être géré localement, alors que les vagues de chaleur des océans causées par le changement climatique auront besoin d'un leadership mondial. Ensemble, ces actions peuvent assurer un avenir aux récifs coralliens.La Conversation

A propos de l'auteur

Jörg Wiedenmann, chef du laboratoire des récifs coralliens, Université de Southampton et Cecilia D'Angelo, chercheuse principale, Coral Reef Laboratory, Université de Southampton

Cet article est republié de La Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

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