Cultiver des coraux le long de la Riviera Maya

March 6, 2017 Un projet unique en son genre a son siège à Puerto Morelos : des scientifiques, des aquariophiles, des acteurs locaux et les autorités travaillent ensemble pour restaurer les récifs coralliens du Mexique qui sont en train de disparaître. L'objectif principal est de développer, de tester et d'appliquer des méthodes de restauration à plus grande échelle en utilisant la progéniture corallienne produite par voie sexuelle. Les premiers succès sont prometteurs, mais il reste encore beaucoup à faire ! Les récifs coralliens prospéraient autrefois le long de la Riviera Maya. Ce sont des écosystèmes très diversifiés et productifs, essentiels pour la protection des côtes, la fourniture de biens économiques et l'attraction des touristes. Au cours des dernières décennies, une série d'ouragans, de maladies et de phénomènes de blanchiment ont fait des ravages dans les récifs de toutes les Caraïbes. As-tu déjà vu un corail elkhorn des Caraïbes lors d'une plongée ? Il est absolument époustouflant ; un corail majestueux, quelque peu archaïque avec ses branches en forme de palmier qui bravent les vagues souvent fortes dans les eaux peu profondes. Autrefois, il dominait les habitats récifaux peu profonds dans toutes les Caraïbes - à quoi il devait ressembler - mais aujourd'hui, il n'en reste plus beaucoup. De nombreux récifs coralliens sont passés de coraux pierreux - les bâtisseurs du récif lui-même - à des endroits où la couverture corallienne est faible et où poussent des macroalgues, des éponges et des coraux mous. Ce processus est appelé ' phase shift'. Agressés par la surpêche, la pollution et l'augmentation de la température de l'eau de mer, certains coraux ne produisent plus de progéniture. Sans coraux, les récifs et leurs habitants disparaîtront en quelques décennies. C'est à l'Unité académique des systèmes récifaux ( UASA), un campus satellite de l'Universidad Nacional Autonoma de Mexico (UNAM) à Puerto Morelos, que se trouve le siège d'un projet unique en son genre. Des partenaires de plusieurs institutions, organisations et autorités, nationales et internationales, coopèrent pour donner un avenir aux récifs coralliens: Project Mexico. Ce projet pilote vise à étudier comment mettre en œuvre une restauration à plus grande échelle en tirant parti de la propagation sexuelle des coraux. Comment tout a commencé Depuis 2007, Dr. Anastazia 'Ania' Banaszak-un professeur de recherche à UNAM-et son équipe étudient la reproduction et la restauration des coraux à l'UASA, tandis qu'à Curaçao, SECORE et ses partenaires travaillent sur Projet Cura çao pour étudier la restauration des coraux à grande échelle en utilisant la progéniture corallienne produite sexuellement. Puis, lors de la Conférence internationale sur les récifs coralliens en 2012, Ania et Dirk-Dr Dirk Petersen, fondateur et directeur exécutif de SECORE-se sont retrouvés pour discuter des possibilités d'unir leurs forces. La première tâche de la nouvelle collaboration a été un atelier conjoint de restauration des coraux accueilli à Puerto Morelos en 2013 - le premier, car les ateliers ont continué à se produire chaque année depuis. Deux ans plus tard, a été officiellement lancé avec Ania comme responsable sur place. "La réussite de notre projet repose sur le fait que nous avons de nombreuses collaborations clés", explique Ania. "Outre SECORE, nous travaillons avec des professionnels de l'aquariophilie de Xcaret Eco Park, ainsi qu'avec plusieurs aquariums aux États-Unis. L'Autorité nationale des zones naturelles protégées ( CONANP), qui traite en étroite collaboration avec les différents directeurs des parcs nationaux voisins qui possèdent des récifs coralliens, comme le Parque Nacional Arrecifes de Puerto Morelos, est un partenaire étroit de la collaboration. Les scientifiques mènent des recherches et collaborent dans le cadre de ce projet." Croissance des recrues coralliennes La restauration sexuelle des coraux présente un grand potentiel pour la mise à l'échelle de la restauration des coraux. Pendant les périodes de frai, on peut obtenir un très grand nombre de recrues coralliennes - littéralement des millions si l'on s'en occupe bien - qui sont toutes génétiquement uniques. Tout commence par les nuits magiques du frai du corailg : "Nous avons travaillé avec un certain nombre d'espèces, mais nous nous concentrons principalement sur une espèce extrêmement importante dans les eaux peu profondes, Acropora palmata, le corail elkhorn, qui figure aujourd'hui sur la liste des espèces en danger critique d'extinction (UICN, Liste rouge des espèces menacées)", explique Ania. "Cette espèce fraie encore bien, mais le recrutement naturel est faible, voire inexistant. Nous recueillons donc des ovules et du sperme sur le récif pendant les nuits de ponte et nous les fécondons in vitro sur le navire de recherche. Nous cultivons les embryons et les larves de coraux qui en résultent jusqu'à ce qu'ils s'installent sur des substrats coralliens spécialement conditionnés et forment des bébés coraux". Plus facile à dire qu'à faire car les Acropora des Caraïbes sont assez délicats à manipuler - mais une année d'expérience est un gage de réussite. Pourtant, des adversités imprévues peuvent survenir à tout moment : "L'année dernière, nous avons eu une épidémie inhabituelle de ciliés qui se sont régalés des recrues récemment installées. Sinon, nous aurions produit beaucoup plus de recrues coralliennes. Heureusement, nous avons pris l'épidémie à temps et sauvé au moins la moitié des recrues. Cela nous a appris à être plus vigilants", explique Ania. En travaillant avec la reproduction sexuée des coraux, on peut produire des millions de larves de coraux qui peuvent être élevées en coraux génétiquement différents ; la diversité génétique est maintenue 'à côté' et la sélection naturelle pourrait jouer son rôle en fonction des conditions qui prévalent. Néanmoins, de nouvelles techniques rentables et réalisables pour cultiver de telles quantités de larves sont nécessaires. En collaboration avec Mark Schick ( Shedd Aquarium) et d'autres partenaires, les "pools" ont été mis au point. L'idée est de cultiver des embryons de coraux dans de grands dispositifs flottants et de leur fournir des substrats de colonisation une fois que les larves sont prêtes. À l'avenir, ces bassins pourraient être amarrés à une jetée ou à une baie abritée et les recrues coralliennes pourraient être directement transférées sur le site d'implantation sans qu'il soit nécessaire d'avoir recours à un laboratoire ou à une pépinière à terre. Le premier prototype a été testé en 2015 au Mexique et les résultats étaient prometteurs. Une version révisée a été utilisée lors des travaux de frai de 2016 au Mexique, ainsi qu'à Curaçao. "En 2017, nous travaillerons avec une version encore plus affinée des 'pools' en utilisant plusieurs répliques", explique Ania. "À l'avenir, ces dispositifs pourraient constituer un moyen relativement facile de manipuler d'énormes quantités d'œufs fécondés et de recrues sexuelles sans jamais les toucher, ce qui supplée à beaucoup de temps de manipulation. Nous devons mettre au point des méthodes techniquement simples qui pourront être appliquées sur nos différents sites d'exploitation." Planter des coraux à plus grande échelle À ce jour, la fixation individuelle de fragments de coraux ou de substrats de colonisation contenant des recrues sexuelles prend une part importante du temps et de l'argent investis dans les efforts de restauration des coraux. Si l'on ajoute à cela le temps de manipulation général et les nombreux nettoyages effectués pendant les périodes de nurserie, cela limite le nombre de coraux qui pourraient être utilisés dans le cadre des efforts de restauration actuels. Alors, comment transplanter plus de coraux avec moins d'efforts ? "Les substrats de colonisation que nous utilisons ont été récemment développés par SECORE et ont une forme tétrapode, pour faciliter l'ancrage au récif sans avoir besoin d'utiliser une colle ou un quelconque type de ciment", explique Sergio Guendulain, qui travaille avec Ania en tant que technicien dans le cadre du projet Mexique. "De plus, pour rendre les substrats attrayants pour les larves, nous conditionnons les tuiles dans l'océan. Ce processus dure environ deux mois et permet la croissance du biofilm et des algues corallines qui incitent les larves à se fixer." "Nous transportons les substrats vers les sites d'implantation à Puerto Morelos, Sian Kaan et Xcalak et nous les plaçons dans les recoins naturels du récif", explique Ania. "Cependant, c'est en réalité plus compliqué. En 2015, la majeure partie des substrats était empilée dans des caisses dans les piscines des installations de Xcarets. Nous avons donc dû faire venir un camion à Xcaret pour charger les substrats dans des conteneurs remplis d'eau afin d'effectuer le voyage de 250 kilomètres vers le sud jusqu'au site d'implantation. Tous les transports ont été effectués de nuit pour réduire les effets de la température sur les coraux, car tout ce travail est effectué en été. Dès que nous sommes arrivés sur la plage la plus proche du site d'implantation, les conteneurs ont été chargés sur un bateau pour procéder à l'ensemencement avant que le soleil ne soit haut et que la température ne soit trop élevée." L'ensemencement des coraux n'est pas un travail pour les lève-tard ! En 2016, le processus d'outplanting était similaire, mais les recrues coralliennes ont été semées uniquement sur le site récifal situé dans le parc national du récif de Puerto Morelos ; c'est un site dégradé qui compte encore quelques colonies d'Acropora palmata. "Les conditions météorologiques ont été un véritable défi cette année", explique Ania, "beaucoup de mauvais temps et de pluie nous ont vraiment limités et ont affecté les recrues. Les plongées de surveillance prévues ont souvent dû être reprogrammées à plusieurs reprises. La logistique est aussi parfois un défi, par exemple pour déplacer les caisses très lourdes avec les substrats et l'eau lorsqu'elles commencent leur voyage vers le récif. Mais heureusement, mon équipe de rêve est un groupe fantastique et très expérimenté ; ensemble, nous relevons tous les défis." "Cette année, j'aimerais essayer de mettre les substrats de colonisation corallienne dans des pépinières pendant un certain temps, jusqu'à ce que les recrues s'établissent, puis de les transférer sur le récif plutôt que de les ensemencer directement à un très jeune âge", explique Ania. "C'est parce que nous voyons beaucoup de prolifération de macroalgues et des preuves de prédation. Peut-être que s'ils sont un peu plus âgés lorsque nous les transplantons sur le récif, nous aurons des taux de survie plus élevés. Nous allons également essayer de les ensemencer au sein de différents niveaux de dégradation du récif pour voir comment cela affecte la survie des coraux." Surveiller le succès de la restauration corallienne Pour évaluer si les méthodes appliquées fonctionnent, chaque substrat corallien et chaque recrue corallienne qui s'y trouve doivent être suivis et surveillés ; chaque changement et chaque perte doivent être documentés. Et le suivi de la survie des coraux transplantés présente un autre défi : les substrats sont littéralement si difficiles à voir qu'il est délicat de les trouver. Au bout d'un certain temps, les substrats s'intègrent à la structure du récif et deviennent invisibles à l'œil nu, tandis que les coraux dépassent les substrats et se fixent au récif. "Nous utilisons des transects en bande et nous savons combien de substrats nous avons semés par mètre carré", explique Sergio. "Ainsi, lorsque nous effectuons le suivi, nous veillons à le faire exactement au même endroit et, en gros, nous recherchons chaque substrat. Si vous ne le faites pas et que vous ne faites que nager autour, il est très difficile de les retrouver." Par conséquent, chaque site a été géoréférencé avant de transférer les nouveaux coraux sur le récif et des lignes de sondage ont été mises en place pour cartographier chaque carreau et pouvoir effectuer des relevés au fil du temps. En général, quatre à cinq tuiles sont repiquées par m². En 2015, 500 substrats de colonisation corallienne ont été outplantés et suivis régulièrement. "Au bout de deux mois, nous avons trouvé 73 % des tuiles et au bout de huit mois, nous avons trouvé 27 % des tuiles ; soit environ une tuile par m², ce qui était notre objectif", explique Ania. "À ce stade, il est plus difficile d'effectuer un suivi car les carreaux sont entièrement incorporés dans le substrat environnant et beaucoup n'ont pas pu être redécouverts. Au bout d'un an, seuls neuf des substrats récupérés contenaient des recrues. Notre dernier relevé a eu lieu au cours de la deuxième semaine de décembre et les neuf sont en bonne santé et en pleine croissance. En octobre et novembre, certains étaient un peu pâles en raison d'un épisode de blanchiment massif dans le récif de Puerto Morelos, mais ils ont tous survécu et sont de nouveau en bonne santé. La cause probable du fait que si peu de recrues ont survécu est l'énorme Sargassum bloom que nous avons eu dans la région, qui a affecté la qualité de l'eau pendant plus d'un an. Près du rivage, l'eau devenait anoxique, ce qui est bien sûr susceptible d'affecter la survie des jeunes coraux après leur installation." L'efflorescence de sargasses de 2015 peut ressembler à une sorte d'événement aléatoire et catastrophique ; catastrophique, elle l'était, mais elle était aussi selon toute probabilité d'origine humaine et son florescence s'est largement répandue dans les Caraïbes. Cette "série d'efflorescences de sargasses" a commencé dès 2011, et son dernier épisode d'efflorescence a eu lieu en 2015 - jusqu'à présent. Les raisons de cette série d'efflorescences sont compliquées, mais le scénario le plus probable pourrait être une combinaison de facteurs tels que des niveaux accrus de nutriments et des températures élevées de l'eau de mer qui ont favorisé la croissance de ces algues et la modification des courants océaniques qui les ont transportées et accumulées. La cohorte de coraux de la saison de ponte de 2016 semble mieux s'en sortir. Un nombre similaire de substrats a été repiqué et, après quatre mois, au moins la moitié des tuiles comptaient encore au moins une recrue corallienne. C'est plutôt bien, si l'on garde à l'esprit que la mortalité post-colonisation est un goulot d'étranglement serré pour les coraux en croissance et qu'elle fait partie de la sélection naturelle pour les conditions qui prévalent. "C'est pourquoi notre stratégie consiste à transplanter autant de coraux dans l'espoir que certains y parviennent", explique Ania. "Bien sûr, nous nous efforçons également d'améliorer considérablement le taux de survie après l'implantation." Faire passer le mot : éducation et sensibilisation Depuis 2013, Ania et son équipe, en collaboration avec SECORE et des professionnels d'aquariums internationaux, ont organisé des ateliers pour les parties prenantes locales, les gestionnaires de récifs et les autorités sur la reproduction et la restauration des coraux. Actuellement, les principaux partenaires des aquariums sont le California Academy of Sciences et le Columbus Zoo and Aquarium ( CZA). Par exemple, l'aquariophile principal Aaron Jeskie (CZA) a participé aux ateliers de 2015 et 2016 en tant qu'organisateur et a partagé ses connaissances en matière d'élevage de coraux et son savoir-faire technique. C'est également lui qui a été chargé d'installer le dispositif d'essai des piscines. Pendant les ateliers, le travail de frai est accompli en équipe dans les laboratoires de l'UASA et de Xcaret, et les connaissances et les pratiques concrètes sont partagées. Chaque main est nécessaire pendant les longues manœuvres de nuit du travail de frai. Des cours pour étudiants sur la reproduction des coraux et des thèmes connexes accompagnent les ateliers annuels de frai. En 2015, un cours particulièrement complet intitulé "De la reproduction des coraux à la restauration des récifs" a été organisé et, en raison de la demande populaire, il a été répété en 2016. Chaque année, pendant les cours, les étudiants apprennent la théorie et ont la chance de participer à la fabrication de filets de frai et de découvrir l'aspect pratique du travail de frai à l'UASA. Le bénéfice est mutuel : "La restauration des coraux ne peut pas être réalisée par un petit groupe d'écologistes. Nous avons besoin de beaucoup de gens qui savent comment faire les techniques et qui nous aident", explique Ania. Lors de la dernière saison de frai, l'équipe de tournage de Reef Patrol s'est jointe à l'atelier. Ensemble, nous produisons un documentaire pour faire connaître notre travail commun au Mexique - c'est pour bientôt ! Tu peux en avoir un premier aperçu en regardant la bande-annonce ' Sauver l'Acropora palmata mexicain'. Le travail ne fait que commencer.... Les coraux sont confrontés à la menace globale de l'augmentation de la température de l'eau de mer et de l'acidification des océans causée par les émissions humaines de gaz à effet de serre, ainsi qu'à des facteurs de stress locaux tels que la pollution - par exemple en déversant des eaux usées brutes dans nos océans, ce qui dégrade considérablement la qualité de l'eau. "Le principal problème pour les récifs, ce sont essentiellement les comportements humains", explique María del Carmen García Rivas, directrice du parc national des récifs de Puerto Morelos (CONANP). "Nous avons très peu de gestion des eaux usées et, de plus, notre cadre juridique n'est pas très strict, ce qui fait que les récifs se remplissent de matières organiques et que la couverture d'algues augmente. D'autre part, nous avons la surpêche et la consommation des ressources halieutiques pendant la période de fermeture. Nous appliquons la loi et ce que nous voulons, c'est que les coraux soient en bonne santé, ce que nous nous efforçons de faire grâce à l'éducation à l'environnement, à des cours et à des mesures. Nous travaillons en étroite collaboration avec des institutions universitaires, en particulier avec l'Université nationale autonome du Mexique et son Projet Mexique à l'UASA, que nous avons ici tout près. Avec d'autres institutions, ils font des recherches sur ce récif depuis plus de 30 ans, ce qui nous permet de suivre de très près son état de santé. Nous les consultons et essayons d'appliquer les conclusions à notre gestion." "Ma vision future de ce projet est que nous devenions un centre de recherche et de formation pour l'ensemble des Caraïbes et de l'Amérique latine", déclare Ania. "Nous avons besoin de beaucoup de gens qui travaillent à la restauration des récifs coralliens et qui utilisent la restauration sexuelle des coraux pour maintenir une grande diversité génétique des coraux et les aider à survivre à toutes les conditions de changement climatique qu'ils recevront dans les prochaines décennies à venir. Si nous voulons vraiment donner un avenir aux récifs coralliens, nous devons tous travailler ensemble et de différents côtés. On dit que pour élever un enfant, il faut un village. Ma conviction est que pour restaurer les récifs, il faudra de nombreux villages." Tu peux rencontrer Ania dans ce court clip vidéo, le premier de notre série de portraits par Reef Patrol introduisant les experts de SECORE - s'il vous plaît, profitez-en !