Environnement

Comprendre la résistance exceptionnelle des coraux de la Mer Rouge

Romain savary

Nationality Swiss

Year of selection 2019

Institution Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne

Country Switzerland

Risk Environnement

Post-Doctoral Fellowship

2 years

Les récifs coralliens sont des écosystèmes à la fois extrêmement précieux et très fragiles. Le changement climatique, ainsi que d'autres perturbations d'origine anthropique, ont un impact dévastateur sur ces structures vivantes Or, si ces écosystèmes venaient à disparaître, il en serait de même pour une bonne partie de la biodiversité marine, car elles abritent des millions d'espèces. « Ces trois dernières années ont vu le pire épisode de blanchiment des récifs coralliens jamais enregistré. Environ 35% du manteau corallien de la Grande Barrière a connu un taux de mortalité dramatique. Les projections concernant le déclin des récifs coralliens lié au blanchiment sont alarmantes, même dans les scénarios d'émission de CO2 les plus optimistes », rapporte le Dr. Romain Savary, expert de la question à l'École polytechnique fédérale de Lausanne, en Suisse. Étonnamment, il existe un système de récifs coralliens qui fait exception : celui situé au nord de la Mer Rouge. Des recherches récentes ont démontré que ces coraux sont particulièrement résistants face à l'inévitable montée de la température des mers et à l'acidification des océans prévues au cours de ce siècle. « Selon toute vraisemblance, ces récifs coralliens seront les 'derniers récifs' survivants à la fin du siècle ». Le Dr. Romain Savary cherche donc à comprendre les paramètres génétiques et environnementaux sous-jacents permettant d'expliquer cette performance unique. Son objectif global est d’informer les politiques de protection environnementale dans les pays limitrophes de la Mer Rouge, et potentiellement, de contribuer à trouver une solution pour la survie des coraux en général.

Les récifs coralliens ont connu un fort déclin au cours des dernières années en raison de différents types de stress environnementaux, au nombre desquels la surcharge en nutriments, la maladie, la surexploitation maritime, et, de manière plus évidente, le blanchiment dû au changement climatique (une décoloration du corail entraînant la mort dans de nombreux cas). Dans ce contexte, une étude des espèces résistantes et, à fortiori, de régions entières peuplées de coraux formant des récifs capables de supporter, de s'adapter, de s'acclimater ou de récupérer suite à ces épisodes de blanchiment, est d’une importance cruciale. À la surprise des équipes de surveillance des récifs coralliens de la NOAA (Agence américaine d’observation océanique et atmosphérique), le système du nord de la Mer Rouge n’a pas subi d’épisode dévastateur de blanchiment du corail au cours de la canicule de l’été 2017, contrairement à bien d’autres systèmes de récifs coralliens autour du globe. Cette résistance inattendue, sans doute le résultat d’une histoire tumultueuse de migration et d’adaptation aux changements de températures et de salinité extrêmes, présente une opportunité inestimable d’étudier les mécanismes de défense que les coraux sont capables de déployer pour survivre. De surcroît, l’étendue latitudinale sur 2 000 km des récifs de la Mer Rouge fait de cette région un laboratoire naturel pour la recherche sur le changement climatique. Le long de ce gradient, les conditions de vie des coraux changent considérablement, entre une température de 27°C à la surface des eaux dans le nord, et 36°C dans le sud. « En se déplaçant le long de ce gradient, c’est comme si on se déplaçait dans le futur en matière de conditions environnementales », explique le chercheur. « En d’autres termes, il s’agit d’un laboratoire parfait pour tester l’impact du réchauffement des océans ! »

Les coraux du nord de la Mer Rouge : des espèces super-résistantes et un laboratoire naturel idéal

Le projet du Dr. Savary se concentrera en premier lieu sur l’étude complète de quatre espèces de coraux qui peuplent la région, et dont le choix est justifié par le fait que leurs génomes ont déjà été séquencés. En effet, les investigations du chercheur se concentreront sur les gènes, leur manière de répondre aux variations de température, et lesquels ont évolué pour mieux y résister. « Mon équipe et moi-même ne nous contenterons pas d’observer les espèces de coraux, mais également les algues qui vivent en symbiose avec elles dans leurs tissus », explique-t-il. En effet, le blanchiment du corail est le résultat de la dégradation de la ‘symbiose’ (une relation mutuellement bénéfique) entre des coraux et des algues microscopiques de la famille des Symbiodiniaceae. Cette algue (qui donne sa couleur au corail), est hautement sensible aux variations de température et à la pollution. Soumise à pression, elle fuit le corail, le privant de sa principale source de nutrition, ainsi que de sa couleur (d’où le blanchiment). Le plus souvent, cette séparation entraîne la mort du corail. « Nous avons débuté l’échantillonnage des coraux et de leurs communautés symbiotiques en 2018. Notre objectif, à présent, est de conduire des tests afin d'observer les mécanismes moléculaires qui les caractérisent, et les interactions qui ont lieu entre les coraux, les algues, et les nombreuses bactéries qui vivent aussi en harmonie avec elles. C’est une communauté, et nous devons la comprendre dans son ensemble ». Pour mener à bien ce projet, il utilisera un outil de recherche portable et novateur appelé le CBASS (de l’anglais Coral Bleaching Autonomous Stress System), permettant d’établir des seuils de températures empiriques en ce qui concerne le blanchiment.

Selon le dernier rapport spécial du GIEC sur les impacts du réchauffement climatique, à la fin de ce siècle, très peu de récifs coralliens majeurs, et avec eux les vastes écosystèmes qu'ils supportent, survivront ou fonctionneront normalement. Cette énorme perte potentielle en biodiversité est non seulement catastrophique en elle-même, mais elle aurait également de profondes implications économiques pour les 500 millions de personnes qui vivent dans des pays tropicaux dépendant directement des nombreux services que procurent des coraux en bonne santé (fruits de mer, protection des côtes, et tourisme). Comme le précise le Dr. Romain Savary : « Le système de la Mer Rouge pourrait très bien être notre meilleure chance de préserver de grands récifs en bon fonctionnement pour les générations futures, non seulement parce qu'il est susceptible de survivre au réchauffement climatique, mais aussi en raison du fait qu'il constitue un laboratoire naturel idéal en vue d'examiner les multiples moteurs de la résistance corallienne, et de potentiellement découvrir la clé moléculaire de la survie d'autres récifs coralliens autour du globe ».

Vidéo (en anglais)