Ce que tu as toujours voulu savoir sur la restauration des récifs coralliens.

January 11, 2017 Les choses ne s'annoncent pas bien pour les coraux. Avec seulement quelques récifs coralliens vraiment sains et des prévisions qui ne s'améliorent pas, de nombreux récifs risquent d'avoir du mal à vivre jusqu'au siècle prochain. L'appel à l'action se fait déjà entendre, alors que pouvons-nous faire pour contrer le déclin des récifs coralliens ? Nous sommes nombreux à avoir vu des récifs coralliens en mauvais état : dévastés, blanchis, pollués, endommagés par des ancres, privés de leurs populations de poissons obligatoires ou envahis par les algues. Nous savons que le changement climatique, en particulier l'augmentation de la température de l'eau de mer (GIEC : impacts sur les récifs coralliens), ainsi que les facteurs de stress d'origine humaine, tels que pêche non durable et pollution, donnent du fil à retordre aux coraux. Le 3 rd global bleaching event a anéanti les coraux à des échelles alarmantes. Par exemple, la Grande Barrière de Corail subit la plus grande perte de coraux jamais enregistrée. Jusqu'à présent, nos efforts pour faire face au changement climatique, à la surpêche, à la pollution et à d'autres menaces n'ont même pas réussi à ralentir le déclin des récifs coralliens. Ces dernières années, la possibilité d'utiliser la restauration active des coraux comme outil supplémentaire pour la gestion des récifs coralliens a fait l'objet d'une attention croissante ; parmi les scientifiques, les gestionnaires d'AMP et les parties prenantes locales, ainsi que dans les médias. Mais peut-on vraiment "replanter" des coraux dans les récifs endommagés - et si oui, comment peut-on y parvenir et à quelle échelle ? La restauration des récifs coralliens aujourd'hui Comme tous les animaux, les coraux ont besoin de croître et de se reproduire, et un récif endommagé ne peut se rétablir qu'en procédant ainsi. Les coraux ont deux façons de se reproduire, soit de manière asexuée lorsque des fragments d'une colonie repoussent, soit de manière sexuée en pondant des œufs et du sperme ou en libérant des larves. Certains récifs coralliens n'ont plus la capacité de se rétablir seuls. La restauration des récifs coralliens consiste à transplanter des coraux pour "reboiser" un récif désolé. Cela peut sembler simple, mais ce n'est pas le cas. Bien que de nombreuses connaissances et pratiques aient été développées, la restauration des récifs coralliens n'en est encore qu'à ses balbutiements - en termes de pratique et de recherche scientifique. Une pratique courante est appelée restauration corallienne asexuée, qui consiste à utiliser la capacité de propagation asexuée du corail. Tu peux obtenir des fragments de colonies donneuses en cassant des morceaux, en ne prenant généralement pas plus de 20 % d'une colonie. Les fragments obtenus sont des clones de la colonie donneuse. Parfois, tu peux utiliser des morceaux déjà cassés, par exemple lorsque des coraux ramifiés sont brisés par une tempête. Ensuite, tu conserves généralement tes fragments dans différents types de pépinières pendant quelques mois. Pendant cette période, les fragments guérissent, grandissent et sont bien soignés. Enfin, tu transplanteras les jeunes coraux sur le récif ou ailleurs, en utilisant de la colle sous-marine, des attaches de câble ou des clous pour assurer la fixation initiale. Si elle réussit, la greffe de corail finira par dépasser le substrat environnant et s'attachera d'elle-même au récif. "Ce qui est bien avec la restauration des coraux à l'aide de fragments à propagation asexuée, c'est que les communautés locales peuvent le faire. Il existe déjà de petits groupes communautaires locaux qui effectuent des transplantations de coraux dans de nombreux endroits du Pacifique et de l'océan Indien. Si c'est fait correctement, cela peut être très utile. Le problème, c'est qu'il y a très peu d'endroits dans le monde où l'on peut montrer que cet effort a eu un impact écologique à long terme. Un exemple positif est le travail récent effectué par Nature Seychelles sur l'île Cousin. Mais, si vous observez de nombreux efforts de restauration des coraux, ils ont l'air bien au départ, même après un ou deux ans, mais trop souvent, à un moment donné, quelque chose ne va pas et la restauration échoue", déclare le professeur Alasdair Edwards de l'université de Newcastle, qui travaille sur les récifs coralliens depuis près de 40 ans et a dirigé le projet ' Re ef Rehabilitation Manual'une compilation destinée aux gestionnaires. Il est récemment devenu membre du conseil scientifique de SECORE. Pourquoi ces approches sont-elles si rarement couronnées de succès ? La méthode elle-même ne semble pas être excessivement difficile à réaliser. "Le plus grand danger de la restauration asexuée est que les humains prennent des décisions écologiques et contournent la sélection naturelle. Tu supposes que telle ou telle colonie de coraux est bien adaptée à l'environnement du site de transplantation. Tu penses qu'ils devraient l'être, néanmoins, tu n'en es pas sûr. Même si tu utilises un large éventail d'individus génétiquement différents afin de maintenir la biodiversité génétique, ces fragments n'ont jamais traversé la période initiale de sélection intense sur ce site, comme l'auraient fait les recrues sexuelles s'installant sur le récif", explique Alasdair. Il faut donc garder à l'esprit que la vie est dure pour les petites recrues coralliennes ; dans la nature, seulement 1 % d'entre elles survivront aux premiers mois de leur vie ! Un exemple simple des îles Fidji illustre l'importance de l'adaptation locale pour la restauration. Aux îles Moturiki, les coraux du platier récifal sont morts après des épisodes de blanchiment en 2000 et 2002. La communauté locale s'est inquiétée et a voulu les replanter. Malheureusement, il ne restait plus de coraux sur la plaine récifale qui pouvaient être fragmentés et utilisés pour un effort de restauration. Il a donc fallu les prélever ailleurs, sur un site récifal plus profond, donc dans un environnement différent où les coraux ne sont pas adaptés à la vie sur le platier récifal. Tout d'abord, les fragments transplantés se portaient bien, mais lorsque les saisons chaudes ont commencé, tous les coraux transplantés sur la plaine récifale ont blanchi et sont morts. Pourquoi est-il important de maintenir la diversité génétique ? La diversité génétique signifie qu'il existe différentes variétés de combinaisons de gènes, appelées génotypes, au sein d'une population. Il existe des raisons importantes de maintenir la diversité génétique : une population diversifiée a plus de chances de survivre aux épidémies de maladies ou à d'autres stress, car certains génotypes peuvent être plus résistants que d'autres et survivre. Chaque fois qu'une population se reproduit sexuellement, un nouveau lot de génotypes est produit par recombinaison - en remaniant le paquet génétique en quelque sorte. Et la diversité génétique est une condition préalable pour que la sélection naturelle puisse faire son travail. Cela ne signifie pas nécessairement que tu ne peux pas maintenir la diversité génétique avec des approches asexuées de restauration des coraux. Des études suggèrent que si tu collectes des fragments de 30 à 35 colonies génétiquement différentes d'une espèce de corail sur un site récifal, ils représenteront plus de 90 à 95 % de la diversité génétique de l'espèce sur ce site. Pendant les travaux de restauration, tu dois t'assurer qu'un ensemble diversifié de génotypes sera représenté dans tout effort de transplantation. Lorsque tes coraux commenceront à se reproduire sexuellement, ta nouvelle génération de coraux aura toute la diversité génétique que tu souhaites - mais seulement à ce moment-là. Éducation à l'environnement La restauration des coraux asexués a le grand potentiel de fonctionner comme un outil de sensibilisation ; non seulement parmi les communautés locales et les parties prenantes, mais aussi parmi les visiteurs qui font de la plongée avec tuba et de la plongée sous-marine. Maintenir sa flottabilité pendant la plongée et ne pas laisser de trace ( sauf tes empreintes dans le sable) est toujours important. Mais tu peux aussi en apprendre plus sur les coraux et leur restauration en visitant des sites de pépinières et en observant les coraux nouvellement plantés - certains d'entre vous ont peut-être déjà vu de telles pépinières de coraux ou ont même participé à de tels efforts. Pour que les efforts de protection et de restauration de l'environnement soient durables, il est essentiel que les touristes soient sensibilisés et que les gens sur place s'engagent à participer à des projets de conservation locaux. Aux Maldives par exemple, de nombreuses stations balnéaires utilisent avec succès les efforts de restauration pour éduquer les touristes. Un autre exemple est le travail effectué par Expedition Akumal : ils utilisent de petits fragments déjà cassés de coraux staghorn à des fins de restauration et la sensibilisation des plongeurs fait partie de leurs efforts. Restauration sexuelle Une autre approche pour produire des coraux à des fins de restauration est la restauration corallienne sexuelle : étudiée et développée par SECORE et ses partenaires au cours de la dernière décennie, elle tire parti de la propagation sexuelle des coraux. Pour faire simple, tu collectes les gamètes des coraux - les œufs et le sperme - soit sur le terrain, soit à partir de coraux que tu as amenés dans ton laboratoire à cette fin. Une fois que tu as tes gamètes, tu les laisses féconder et élever les larves de corail en développement. Lorsque les larves sont prêtes et aptes à se fixer, tu leur fournis les bons substrats de fixation et tu attends qu'elles se fixent. Idéalement, tu les laisses grandir dans une nurserie en milieu aquatique au niveau du récif jusqu'à une certaine taille, un processus qui peut prendre des semaines ou des mois, avant de les transplanter sur le récif. "Les coraux qui s'installent naturellement commencent leur vie sous la forme de minuscules polypes simples, d'un millimètre de diamètre environ. Lorsqu'ils atteignent la taille d'un fragment de corail transplanté, ils ont déjà subi une longue période de sélection, probablement des années, dans l'environnement du récif", explique Alasdair. Et pour ceux qui sont morts : au moins, aucun corail n'a été blessé pour les obtenir. Il y a deux grandes différences entre les approches sexuelles et les approches asexuées : chacun de tes bébés coraux est génétiquement unique et tu dois cultiver tes coraux dès le départ. Approches asexuées contre approches sexuelles "Les deux techniques ont leurs mérites et leurs inconvénients", réfléchit le Dr James Guest. James est un expert de la reproduction et de la restauration des coraux en Asie du Sud-Est, qui s'intéresse tout particulièrement à l'étude de la résilience des récifs coralliens. James est actuellement basé à l' Hawai'i Institute of Marine Biology et est membre du conseil scientifique de SECORE depuis 2012. "La propagation asexuée est moins coûteuse à petite échelle et peut être réalisée avec relativement peu de formation. Avec la propagation sexuée, vous obtenez une recombinaison sexuelle et vous obtenez beaucoup, beaucoup de bébés ; à partir d'un événement de ponte, vous pouvez potentiellement obtenir un million de coraux - produire un million de fragments serait tout un défi. Nous devons être prêts à adopter les deux approches, ou une combinaison des deux. Par exemple, lorsque les colonies de coraux sont très éloignées les unes des autres, tu peux utiliser la fragmentation pour créer un stock de géniteurs. Tu peux aussi garder une trace de l'identité de leurs parents pour maintenir la diversité génétique. Lorsque ton stock de géniteurs se reproduit, tu peux obtenir une progéniture sexuée. Tu pourrais obtenir des résultats rapides en utilisant la propagation asexuée, puis des résultats à plus long terme avec la propagation sexuée." Travailler main dans la main Les recherches en cours et les efforts de restauration du corail staghorn, une espèce menacée, à Curaçao, constituent un bon exemple de la façon de combiner les deux techniques : Le corail staghorn (Acropora cervicornis) a tendance à avoir des branches assez fragiles et à former des "fourrés" relativement importants par propagation asexuée, par exemple lorsque les tempêtes brisent ces coraux. En raison de sa rareté aujourd'hui, les plaques sont trop éloignées les unes des autres pour recueillir le frai de parents génétiquement différents qui seraient capables de se féconder au cours d'une même ponte - les coraux de même génotype ne se fécondent pas les uns les autres. Jusqu'à présent, il n'était donc pas possible pour SECORE et son partenaire de longue date Carmabi Research Station d'élever des coraux staghorn à propagation sexuelle. Puis, en 2015, la Coral Restoration Foundation Curaçao ( CRFC) soutenue par Ocean Encounters (Une école de plongée locale) a lancé un projet de restauration asexuée. Il comprend la croissance et la transplantation du corail staghorn menacé d'extinction à Curaçao. Le CRFC a collecté des morceaux de coraux de staghorn déjà cassés et les a placés dans des pépinières en forme d'arbre, appelées "pépinières d'arbres coralliens". Les fragments des pépinières provenaient de différents sites récifaux et représentaient donc très probablement des génotypes différents. Poussés par l'idée que les fragments de coraux sur les pépinières pourraient être utilisés comme géniteurs pour la propagation sexuelle, les différents groupes ont uni leurs forces. Et lors de la ponte massive de coraux de 2016, en août, les fragments ont frayé ! Une équipe de plongée commune a collecté des gamètes de coraux staghorn, les a ramenés au laboratoire et les a fécondés. À présent, une nouvelle génération de coraux de staghorn à propagation sexuelle pousse également dans une pépinière. Où planter tes coraux Quelle que soit la technique utilisée, il est essentiel de bien choisir ton site de restauration. Si tu trouves un récif dévasté, il est évident qu'il est mort pour une raison ou plutôt plusieurs d'entre elles. À moins de t'assurer que ces raisons ont été éliminées ou sont au moins sous contrôle, ce n'est pas une bonne idée de commencer un effort de restauration à cet endroit : tes nouveaux coraux ont peu de chances de survivre. Les meilleures chances se trouvent dans les zones bien gérées où les facteurs de stress comme la surpêche et la pollution sont aussi faibles que possible et où les brouteurs - les herbivores - sont présents. Up-scaling - how to get real? (en anglais) Jusqu'à aujourd'hui, toutes les tentatives de restauration des récifs ont eu lieu à une échelle relativement petite. Compte tenu de l'échelle à laquelle les récifs coralliens s'amenuisent, les efforts ne semblent pas du tout suffisants. Il ne suffit pas d'avoir la bonne méthode, ou une combinaison de celles-ci, mais il faut aussi penser à travailler à plus grande échelle. "Pour passer à l'échelle supérieure, la meilleure chance réside peut-être dans la voie sexuelle", explique Alasdair. "Installer les coraux sur une sorte de substrat, un substrat qui peut être facilement mis sur le récif, soit auto-attaché, soit un substrat qui peut être facilement attaché, en fonction de l'environnement. À l'heure actuelle, le plus grand défi est l'énorme mortalité au cours des premiers mois qui suivent l'installation ; en général, plus de 95 % des coraux meurent en l'espace de quatre mois environ." En gardant à l'esprit que cette mortalité est naturelle et que seulement très, très peu de larves de coraux deviendront un corail adulte dans la nature. "Nous sommes plutôt bons dans les premières étapes, en gardant les gamètes et les larves en vie en captivité, en les maintenant dans de bonnes conditions, en les laissant s'installer. Tu peux obtenir des millions de larves à partir d'une seule ponte", explique James. "Mais à un moment donné, les taux de mortalité commencent à augmenter. Tu ne pourras jamais réduire toute la mortalité, mais nous devons développer des méthodes pour arriver à un point où presque tous les substrats ont au moins un corail survivant. En fait, nous nous débrouillons plutôt bien, nous obtenons un assez bon taux de survie après la colonisation, mais si nous pouvions l'améliorer encore un peu, cela nous aiderait vraiment à passer à l'échelle supérieure. Et la deuxième chose, c'est que nous devons encore les amener sur le récif." Jusqu'à présent, chaque fragment ou substrat portant une recrue corallienne doit être transplanté à la main sur le récif. Pour ceux d'entre vous qui ne sont pas plongeurs, la plongée implique une logistique et un équipement assez importants et tout travail sous l'eau est en plus limité par la quantité d'air dans ta bouteille. C'est pourquoi la transplantation des coraux est la partie la plus coûteuse et la plus longue de tout effort de restauration. Pour surmonter cette limitation, SECORE, en collaboration avec la California Academy of Sciences et d'autres partenaires, teste actuellement de nouveaux substrats de colonisation corallienne qui peuvent s'attacher d'eux-mêmes au récif. Ils ne conviennent peut-être pas à tous les contextes, mais lorsqu'on commence un effort de restauration, on a souvent un cadre récifal avec de petites crevasses et des endroits où ces substrats peuvent s'accrocher. SECORE et des partenaires comme le Shedd Aquarium développent également de nouveaux dispositifs pour élever des larves de corail à plus grande échelle en plein air, idéalement sur une jetée abritée ou autre. Ils sont actuellement en phase de test - dans quelques mois, nous apprendrons, nous l'espérons, à quel point ils sont utiles ! Les récifs coralliens ont-ils un avenir ? Une question des plus obsédantes pour les plongeurs, les amoureux des récifs coralliens et les écologistes. "Certains coraux survivront certainement", affirme Alasdair, "mais la question de savoir si les récifs coralliens en tant qu'écosystème productif survivront au siècle prochain est discutable. En fin de compte, la seule façon de s'assurer que les récifs coralliens productifs et magnifiques que nous connaissons et aimons survivront est de réduire les émissions de gaz à effet de serre et de résoudre le problème du réchauffement climatique. Il est également essentiel que nous améliorions la gestion des facteurs de stress à l'échelle locale, tels que la surpêche et le développement côtier. Sinon, les récifs coralliens seront parmi les premiers grands écosystèmes à disparaître, avec des conséquences dévastatrices pour les centaines de millions d'humains qui en dépendent." Ainsi, il peut y avoir deux raisons pour lesquelles la restauration joue un rôle important en aidant à préserver les récifs coralliens pour l'avenir : en aidant à conserver quelques poches - refuges - de récifs coralliens sains et en maintenant les fonctions écologiques dans la mesure du possible dans l'intervalle. "Il y aura des endroits où ils survivront beaucoup mieux", poursuit Alasdair. "Plus longtemps tu pourras maintenir des communautés coralliennes saines, plus tu auras de chances que les gens résolvent les problèmes clés. Vous avez besoin de poches de récifs coralliens en bonne santé, sinon il n'y a rien à propager. Je pense que tous les efforts de restauration des récifs en valent clairement la peine et il est très peu probable que tout cela soit totalement vain." Il ne pouvait y avoir de meilleur mot de la fin : poursuivre nos efforts et ne pas perdre espoir ! Sauver les récifs coralliens.