Coraux durs : Les limites de l'adaptation

August 9, 2019 Nouvelle étude sur la croissance des coraux en période de changement climatique

Les coraux sont les maîtres d'œuvre des mers depuis des millions d'années. Avec leurs squelettes calcaires, ils créent des structures récifales diverses. Il est bien connu que l'acidification des océans, qui s'accentue à mesure que le changement climatique progresse, affecte de plus en plus la croissance des coraux. La question de savoir si et comment les coraux peuvent s'adapter à ces changements a désormais trouvé une réponse partielle chez les scientifiques, qui ont acquis d'importantes connaissances supplémentaires sur les processus de régulation de la calcification.

Les coraux fascinent : ce sont de petits polypes qui, au cours de leur vie, extraient le calcaire de l'eau de mer et construisent leurs squelettes parfois gigantesques. Cependant, le changement climatique, avec l'augmentation de la température de l'eau et l'acidification des océans, modifie la vie des coraux à un rythme sans précédent. La question de savoir s'ils peuvent suivre le rythme de ces changements et s'adapter reste ouverte. Aujourd'hui, des chercheurs du GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel et de l'Université de Californie apportent une partie de la réponse avec une étude sur les coraux pierreux Porites astreoides, qui vivent bien sûr à faible pH et à forte teneur en carbone dissous. Les résultats viennent d'être publiés dans la revue internationale Nature Communications.

Les coraux ont connu et affronté d'importants changements environnementaux au cours de millions d'années. Leurs squelettes, comme les anneaux de croissance des arbres, constituent des archives écologiques qui permettent aux chercheurs de se faire une idée des temps passés. Les moindres différences dans la composition chimique des squelettes de coraux permettent de tirer des conclusions sur les conditions environnementales qui prévalaient auparavant. Cependant, de nombreux détails sur les processus de contrôle de la structure du squelette des coraux restent encore ouverts.

Pour en savoir plus sur ces processus, les chercheurs ont utilisé un laboratoire naturel au large de la côte est mexicaine. Des trous presque circulaires dans le fond marin, appelés Ojos, l'eau souterraine y sort. Celle-ci a préalablement été dissoute dans le sous-sol du calcaire de la péninsule du Yucatan. Elle est plus acide par rapport à l'eau de mer normale, mais contient plus de carbone dissous, ressemblant ainsi à l'eau de mer du futur.

Malgré ces conditions défavorables, le corail pierre Porites astreoides s'est installé ici. Il se développe plus lentement que ses congénères à l'extérieur de l'Ojos. "Contrairement aux coraux qui, dans les expériences de laboratoire, ne sont exposés à un environnement aussi acide que pendant quelques semaines ou quelques mois, les coraux que nous étudions vivent dans de telles conditions dès le départ", explique le Prof. Dr. med. Adina Paytan de l'Université de Californie Santa Cruz, coauteur de l'étude.

Pour l'étude, des échantillons de coraux vivant à différentes distances de l'Ojos ont été prélevés. Les chercheurs ont ainsi pu étudier des coraux de la même espèce dont la composition de l'eau de mer variait.

D'après des études antérieures, on sait que le rapport entre les isotopes du bore et du carbone dans le calcaire corallien donne des informations sur les propriétés chimiques du liquide calcifiant au moment de la formation du squelette.

Les investigations ont montré une composition chimique presque constante de tous les échantillons. "Nous pouvons en conclure que chaque polype squelettique produit un liquide calcifiant qui est largement indépendant des conditions de l'eau de mer environnante", explique la biologiste marine GEOMAR Dr.-Ing. Marlene Wall, premier auteur de l'étude, "mais même de petits changements dans les deux paramètres étudiés peuvent avoir un impact sur la calcification." La modélisation de la croissance des coraux basée sur les données chimiques reflète le déclin de la croissance mesuré sur le terrain. Dans un environnement au pH plus faible, les coraux de l'Ojos doivent déployer plus d'efforts pour élever leur pH au niveau observé. Ce processus coûtera probablement plus d'énergie.

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