Le changement climatique dérègle la reproduction des coraux – étude israélienne
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Le changement climatique dérègle la reproduction des coraux – étude israélienne

Des chercheurs de l'université de Tel Aviv ont découvert des dysfonctionnements dans le cycle de reproduction des espèces, menaçant d'extinction certaines espèces

Un corail staghorn libère des oeufs et du sperme qui sont transportés par les courants (Crédit : Tom Shlesinger)
Un corail staghorn libère des oeufs et du sperme qui sont transportés par les courants (Crédit : Tom Shlesinger)

Certaines espèces de coraux qui aident à construire des récifs, au large des côtes d’Eilat et d’Aqaba, pourraient être menacées d’extinction en raison des changements environnementaux qui surviennent aux endroits même où elles se reproduisent, selon deux chercheurs de l’université de Tel Aviv.

Pour les deux scientifiques, le professeur Yossi Loya et l’aspirant doctorant Tom Shlesinger – tous deux issus de l’école de zoologie du prestigieux établissement d’enseignement supérieur de Tel Aviv – le réchauffement des océans et la pollution pourraient modifier la manière extraordinaire dont les coraux coordonnent l’émission d’ovules et de sperme, faisant décliner leur taux de croissance.

Les scientifiques, dont l’étude innovante est apparue jeudi dans Science, craignent que ce phénomène catastrophique ne continue à se répandre.

L’étude s’est concentrée sur la reproduction des coraux qui a lieu, chaque année, entre les mois de juin et de septembre. La majorité des coraux concernés sont hermaphrodites – ils sont dotés à la fois d’organe reproducteurs mâle et femelle. A une heure spécifique, des milliers de coraux, le long du récif corallien de centaines de kilomètres, libèrent à la fois des millions d’ovules et de sperme, qui flottent au-dessus de la surface de l’océan où ils sont transportés par les vagues et émettent des cellules mâles et femelles. La fertilisation se déroule dans la colonne d’eau, créant des larves qui se développent et deviennent des coraux.

Et le juste moment est absolument déterminant. Parce que l’opportunité, pour la fertilisation, ne dure que quelques heures, les coraux fraient dans une danse précisément synchronisée qui augmente les chances des cellules mâles et femelles des différents parents de se rencontrer. Cette synchronisation repose sur des facteurs environnementaux, l’irradiance du soleil, le vent, la phase de la lune et le crépuscule.

La masse de cellules libérées est également essentielle. Plus elles sont nombreuses, plus forte est la probabilité qu’elles fusionnent.

En 2015, Loya et Shlesinger ont initié un contrôle à long-terme du cycle de reproduction des coraux dans les Golfes d’Eilat et d’Aqaba, en Jordanie voisine. Pendant quatre ans, ils ont procédé à 255 études nocturnes qui duraient trois à six heures chacune, au cours de la saison annuelle de reproduction, enregistrant le nombre de coraux engendrés dans chaque famille de l’espèce.

Ils ont découvert que la synchronisation de la reproduction devenait hasardeuse parmi certaines espèces.

Il y a des différences dans les colonies de coraux et entre elles, a expliqué Shlesinger au Times of Israel. Là où il y a des problèmes, les coraux fraient petit à petit plutôt qu’en une seule fois, et sur une période allant jusqu’à deux mois, plutôt que de n’éclater qu’une seule fois.

Les chercheurs ont alors enquêté pour savoir si cette dégradation de la synchronisation de l’émission des cellules entraînait un échec en termes de reproduction. Ils ont cartographié des milliers de coraux dans les récifs permanents et revisité chaque année ces derniers pour étudier les changements survenus dans la communauté des coraux – par exemple, combien de coraux d’une espèce donnée avait disparu en comparant cette donnée avec le nombre de jeunes coraux recrutés dans le récif.

Ils ont découvert que si l’état global des coraux était bon, avec l’apparition de nouveaux individus, les espèces spécifiques subissant des anomalies du cycle de reproduction comptaient plus de morts que de coraux renouvelés.

Le crépuscule sur les coraux d’Eilat, dans la mer Rouge (Crédit : Tom Shlesinger)

« Le récif lui-même n’est pas menacé », explique Shlesinger. « Mais certaines espèces qui semblent actuellement abondantes pourraient bien être perdues dans quelques décennies à cause de leur incapacité à se reproduire. Et la crainte est que la synchronisation devenue hasardeuse ne commence à toucher également d’autres espèces. »

Les espèces affectées, affirment les chercheurs, appartiennent à trois genre : le corail cerveau, le stahgorn et le Galaxea.

Un corail cerveau en cycle de reproduction (Crédit : Tom Shlesinger)

« Plusieurs mécanismes possibles peuvent être à l’origine du dysfonctionnement de la synchronisation de l’émission des cellules mâles et femelles », conclut Loya. « Par exemple, la température a une forte influence sur le cycle de reproduction des coraux. Dans la région que nous avons étudiée, les températures s’élèvent rapidement – à un taux de 0,31 degrés par décennie – et nous supposons que ce dysfonctionnement rapporté ici puisse refléter un effet grave mais non mortel du réchauffement des océans. Un autre mécanisme, lui aussi plausible, peut être lié aux polluants qui perturbent le cycle hormonal de l’endocrine, qui s’accumule dans les environnements marins suite aux activités humaines en cours impliquant la pollution », poursuit-il.

Pour Shlesinger, la phase suivante consistera à identifier clairement les causes de ce dysfonctionnement de la synchronisation.

« Indépendamment de la cause exacte du déclin de la synchronisation de l’émission des cellules mâles et femelles, nos conclusions sont un signal d’alarme bienvenu appelant à prendre en considérations les défis subtils posés par la survie des coraux – et celle, sûrement, d’autres espèces présentes dans d’autres régions », clame Shlesinger.

« Pour être plus positif, identifier les signes anticipés de tels décalages de reproduction contribuera à orienter nos futures recherches et nos efforts de préservation vers les espèces qui risquent le déclin, bien avant qu’elles ne montrent un signe visible de mortalité et de tension », ajoute-t-il.

Les coraux sont des animaux invertébrés liés aux méduses et autres anémones de mer. Chaque animal corail au niveau individuel – le polype – a un estomac avec une ouverture similaire à une bouche entourée de tentacules piquantes. Les polypes de coraux vivent en groupe de centaines de milliers d’individus génétiquement similaires qui forment une colonie.

Galaxea en cycle de reproduction (Crédit : Tom Shlesinger)

Environ 1 000 coraux formant des récifs en évolution perpétuelle ont été enregistrés dans le monde et environ 150 se sont installés au large des côtes d’Eilat et d’Aqaba.

Exemple remarquable de la symbiose qui dure depuis des millions d’années, la majorité des coraux (qui, en tant qu’animaux, ne peuvent pas produire leur propre nourriture) s’associent aux algues (qui peuvent le faire par le biais de la photosynthèse). L’algue reçoit une protection et s’installe dans le tissu du corail, utilisant les déchets du corail pour la photosynthèse. Le corail, pour sa part, bénéficie des sucres, de l’oxygène de l’algue, qui élimine également ses déchets.

Quand l’eau de mer se réchauffe trop, toutefois, les coraux expulsent les algues et deviennent blanches, un phénomène qui s’appelle le blanchiment. Les coraux blanchis peuvent continuer à vivre mais ils meurent finalement de faim sans leurs partenaires algues.

En 2016, le blanchiment, dans la Grande barrière de corail, a entraîné la mort de 29 à 50 % des individus formant le récif. L’UNESCO a indiqué que « le changement climatique reste la menace globale la plus significative pour l’avenir » de ce récif emblématique qui s’étend sur 2 300 kilomètres.

Coraux blanchis (Crédit : YouTube/Capture d’écran National Geographic)

Jusqu’à présent, le blanchiment n’a pas touché les récifs d’Eilat et d’Aqaba. Pour des raisons liées à l’évolution, les coraux locaux ont fait preuve de résilience face aux températures de l’eau, supérieures de plusieurs degrés à celle des sites sous-marins où le phénomène du blanchiment a pu être identifié.

Parmi les écosystèmes les plus divers et productifs de la planète, les récifs offrent un cadre et un habitat à des centaines de milliers – sinon des millions – d’autres espèces. Ils sont les plus importantes structures vivantes du globe et les seules qui puissent être aperçues depuis l’espace.

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