Pourquoi espère-t-on que les récifs coralliens du monde pourront être sauvés?

Pourquoi espère-t-on que les récifs coralliens du monde pourront être sauvés?

F ou la plupart d’entre nous, les paysages marins colorés et d’un autre monde des récifs coralliens sont aussi éloignés que les paysages extraterrestres de la lune. Nous faisons rarement, voire jamais, l’expérience de ces merveilles sous-marines par nous-mêmes – nous sommes, après tout, des créatures terrestres respirant de l’air pour la plupart cocoonées dans les villes. Il est donc facile de ne pas remarquer l’état périlleux dans lequel ils se trouvent: nous avons perdu 50% des récifs coralliens au cours des 20 dernières années; plus de 90% devraient mourir d’ici 2050 selon une présentation lors de la réunion des sciences de l’océan à San Diego, en Californie, plus tôt cette année. Au fur et à mesure que les océans se réchauffent et deviennent plus acides, en raison de l’augmentation des émissions de dioxyde de carbone, les récifs coralliens devraient devenir les premiers écosystèmes du monde à s’éteindre à cause de nous.

Ce n’est pas parce que nous ne les voyons pas que nous ne les manquerons pas. Car, comme nous le découvrons tardivement, le monde humain agréable et sec que nous nous sommes créé dépend des systèmes naturels de la planète et les récifs coralliens ne font pas exception. Ils protègent nos côtes de l’érosion, ils sont les nurseries pour les poissons que nous mangeons et ils abritent le plancton qui produit l’oxygène que nous respirons. À l’échelle mondiale, les récifs coralliens abritent un quart de toute la vie marine et les moyens de subsistance d’un milliard de personnes.

Les récifs coralliens sont anciens et très adaptables – ils sont apparus pour la première fois il y a près de 500 millions d’années; ces coraux ont disparu et les coraux que nous avons maintenant sont apparus il y a 240 millions d’années. La différence est maintenant le rythme extrême du changement. Le corail a une croissance lente et un récif met environ 10 ans à se rétablir complètement après un seul événement de blanchiment. D’ici 2049 , nous nous attendons à des événements annuels de blanchiment sous les tropiques, poussant les récifs au-delà du rétablissement . C’est une sombre perspective et l’une des raisons pour lesquelles, en 2015, les nations du monde se sont engagées à limiter le réchauffement climatique à 1,5 ° C au-dessus des niveaux préindustriels, une température qui permettrait aux récifs coralliens de survivre. Il est loin d’être clair si nous atteindrons cet objectif.

Cependant, alors que nous avons encore des récifs, nous avons encore de l’espoir. Certains feront mieux que d’autres – certains le sont déjà – et les scientifiques tentent de comprendre pourquoi dans le but de renforcer la résilience ailleurs. Comme pour le changement climatique, l’activité humaine est impliquée. Par exemple, des études montrent que les récifs ont plus de chances de se remettre d’un réchauffement s’ils sont protégés contre d’autres stress, comme la surpêche, la pollution due à l’agriculture et les dommages causés aux bateaux.

Overfishing can also affect reefs; species such as parrotfish graze on coral-damaging algae.

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La surpêche peut également affecter les récifs; des espèces telles que le perroquet broutent les algues nuisibles aux coraux. Photographie: Ute Niemann / Alamy

Alors que l’avenir des systèmes écologiques et humains du monde est désormais si profondément interconnecté, un nouveau mouvement de conservation des récifs met les systèmes sociaux au cœur et construit explicitement la résilience dans les systèmes humains et écologiques en tandem. En d’autres termes, protéger la nature signifie protéger les personnes. L’Alliance pour les récifs coralliens , par exemple, travaille avec des communautés de pêcheurs dépendant des récifs au Honduras. La surpêche frappe les récifs de plusieurs façons, notamment en éliminant les herbivores, comme le poisson perroquet, dont le pâturage contraint les algues nuisibles aux coraux . L’organisation non gouvernementale aide à acheter des bateaux pour les patrouilles sur les récifs, en fournissant des postes de salariés clés sur le terrain et en aidant à diversifier les flux de revenus afin que les gens soient moins dépendants de l’exploitation des écosystèmes vulnérables.

«Ce ne sont pas des moyens de subsistance alternatifs, car personne ne renoncera complètement à la pêche. Mais pouvons-nous leur fournir des alternatives en cas de fermeture de la pêche pour protéger le récif, afin qu’ils puissent toujours fournir de la nourriture et un revenu à leurs familles », déclare Madhavi Colton, directeur de la Coral Reef Alliance. «Nous renforçons la résilience de la communauté humaine et cela se traduit également par la résilience de la communauté des récifs coralliens.»

L’organisation utilise des indicateurs économiques ainsi que des données collectées par des scientifiques de la communauté, qui sont ensuite présentées à la communauté. «Ils ont donc pu constater que les stocks de poissons augmentent grâce à leurs actions», dit Colton.

Un test clé a été celui de mars à avril, lorsque leurs lagunes au large de l’île de Roatan ont été protégées par une fermeture d’un mois. «Cette année, avec Covid-19, nous ne savions pas si la communauté allait vouloir faire cela. Mais comme ils ont vu des augmentations aussi spectaculaires de la biomasse après des fermetures ces dernières années, ils ont décidé de le faire », dit Colton. “Nous renforçons le soutien de la communauté aux réglementations en montrant comment elles profitent à la communauté.”

L’organisation est également en train de reboiser l’intérieur des terres pour réduire les flux de sédiments et a construit une installation de traitement des eaux usées. Colton dit: «Nous estimons que nous avons empêché environ 28,5 millions de gallons d’eaux usées d’être directement déversés sur le récif. Et grâce à cette installation, la plage publique de West End a reçu un drapeau pour la baignade en toute sécurité selon les normes américaines.

L’espoir est qu’en renforçant la résilience, les récifs coralliens et les communautés qui en dépendent pourront s’adapter et survivre si le climat se stabilise. Et, si le pire se produit, cela devrait aider les gens à s’adapter à la vie avec un récif éteint. L’Unesco pilote une initiative communautaire similaire appelée Resilient Reefs , après avoir constaté que 21 de ses 29 sites de récifs coralliens inscrits au patrimoine mondial étaient déjà dégradés.

A healthy fire coral in Bermuda, left, and a bleached one.

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Un corail de feu sain aux Bermudes, à gauche, et un corail blanchi. Photographie: XL Catlin Seaview Survey / Macrae / PA Media

Pendant ce temps, dans la Grande Barrière de Corail d’Australie, qui a perdu la moitié de ses coraux au cours des cinq dernières années, un projet innovant place l’industrie du tourisme, qui dépend à 90% du récif, au cœur non seulement de la protection du récif, mais de la guérison active du récif dont il dépend. David Suggett, professeur agrégé à l’Université de technologie de Sydney, déclare: «Nous essayons de construire une économie récifale plus durable et résiliente, en dotant les travailleurs des compétences et des outils nécessaires pour propager les coraux des bonnes parties du récif pour aider à reconstruire les parties pauvres du récif, de sorte que l’écosystème sur lequel ils dépendent pour leur subsistance soit conservé. »

Le programme de culture corallienne de Suggett , qui existe depuis quatre ans, repose sur le jardinage corallien, qui a été développé pour la première fois dans les Caraïbes après que la maladie a presque anéanti les trois seules espèces d’Acropora indigène [ 19459055] (durs, ramifiés) là-bas. Ce processus laborieux impliquait de coller des fragments de corail vivant de parties saines du récif sur des squelettes de coraux morts ou des structures de récifs artificiels. L’idée est d’accélérer un processus naturel par lequel des fragments de corail ou des polypes sont transportés par les courants et se fixent sur un récif, le repeuplant. La nature coûteuse et chronophage de ces projets signifie qu’ils ont été largement rejetés, mais la méthode a prouvé sa valeur dans les Caraïbes: cette année, Acropora sauvé du bord de l’extinction a en fait commencé le frai naturel .

À présent, l’équipe de Suggett a conçu un clip corail plus sûr que la colle – et beaucoup plus rapide à appliquer. «Les voyagistes peuvent accrocher plusieurs centaines de fragments de corail sur le récif à chaque plongée – chacune prend quelques secondes – et en un à deux mois, le corail se colle naturellement sur le récif et commence à pousser. Le clip se dégrade avec le temps. »

L’ampleur de l’opération a obligé l’équipe à créer des pépinières pour fournir un stock de coraux, en propageant des lignées parentales. Ils utilisent également la «FIV corail», collectant les œufs et le sperme et les fertilisant loin des prédateurs jusqu’à ce qu’ils deviennent des bébés coraux qui peuvent être réinjectés sur le récif de manière contrôlée. Suggett explique: “Donc, vous contournez ce stade très précoce où tout est vraiment susceptible d’être mangé.”

Le projet donne aux voyagistes de la résilience, leur permettant d’être beaucoup plus adaptatifs face au changement, ajoute-t-il. «Cette année, pendant Covid-19, lorsque le tourisme s’est arrêté du jour au lendemain, les voyagistes qui étaient équipés des nouveaux outils et flux de travail pour le jardinage corallien ont pu réutiliser leurs activités et surmonter le ralentissement, tandis que d’autres ont fermé.

Tout comme la diversification renforce la résilience pour les moyens de subsistance, il est essentiel pour les écosystèmes récifaux et les réseaux récifaux reliés par les courants océaniques de permettre aux larves migratrices de se déplacer et de s’adapter. Malin Pinsky, professeur agrégé à l’Université Rutgers, New Jersey, qui a dirigé une étude récente , déclare: «Nous avons constaté qu’une diversité de types de récifs fournit la variété dont dépend l’évolution. Nous devons conserver les sites chauds, qui sont d’importantes sources de coraux tolérants à la chaleur, ainsi que les sites plus froids qui peuvent devenir des habitats futurs importants.

Il ajoute que les coraux migrent déjà dans les directions des pôles, se manifestant au Japon, dans des endroits autrefois couverts de varech, et dans le sud de l’Australie, «ce qui est un autre signe d’espoir».

An aerial view of bleached corals at the Great Barrier Reef.

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Une vue aérienne de coraux blanchis à la Grande Barrière de Corail. Photographie: Centre d’excellence de l’ARC pour Cor / Reuters

Face à un changement global profond, il ne suffit pas de simplement protéger les récifs du stress: une intervention et une adaptation actives sont nécessaires, du jardinage corallien à l’élimination physique des prédateurs coralliens, comme la couronne d’épines étoile de mer. D’autres veulent intervenir davantage en implantant sélectivement des variétés tolérantes à la chaleur, y compris des polypes cultivés en laboratoire, ou même en utilisant Crispr, une technologie d’édition génétique rapide, pour produire des versions génétiquement modifiées. En 2019, les chercheurs ont décrit 23 façons différentes d’améliorer la résilience et la persistance des récifs coralliens .

«Il nous a fallu plusieurs années pour obtenir un permis pour déplacer expérimentalement des coraux tolérants à la chaleur des lagunes de mangroves chaudes vers les récifs, un voyage que les polypes pourraient faire naturellement», dit Suggett. «Il faudra donc un certain temps avant que les coraux soient autorisés à être introduits ailleurs.»

Ces expériences ont montré que les coraux adaptés à la chaleur peuvent prospérer dans de nouveaux environnements et pourraient être une source importante de régénération des récifs.

Un endroit à regarder serait le golfe d’Aqaba dans le nord de la mer Rouge. En raison d’une bizarrerie de la géologie, les coraux ont évolué en s’adaptant aux conditions chaudes et rudes, avec pour résultat qu’ils ne sont pas simplement tolérants à la chaleur, ils prospèrent mieux lorsque l’eau se réchauffe, grandissant plus vite . Karine Kleinhaus, professeure agrégée à l’Université Stony Brook de New York, déclare: «La plupart des coraux ont du mal à survivre à des températures juste 1 ° C au-dessus du maximum d’été, mais les coraux d’Aqaba sont extrêmement résistants thermiquement, même dans les eaux acides, et supportent des températures de 6 ° C même 7C – plus chaud. ”

Elle pense que ces coraux représentent une population précieuse et unique – ils pourraient être les derniers récifs coralliens debout à la fin du siècle. Et pourtant ils sont actuellement mal protégés , menacés par la pollution et le développement côtier endémique, ce qui compromet leur résilience.

Ce que vivent actuellement les récifs coralliens équivaut à une énorme pression de sélection évolutive, quelque chose que Michael Webster, un chercheur scientifique à l’Université de New York, qui, exceptionnellement, est convaincu qu’ils réussiront. Il dit: «Prenez le nord de la Grande Barrière de Corail, avec trois ans de blanchiment consécutifs. Dans certains endroits, 70% du corail a été perdu. Cela signifie que 30% des coraux ont survécu, peut-être parce qu’ils sont plus tolérants. Ce sont les coraux qui produisent la prochaine génération, qui hérite de certains de ces traits », dit-il. En effet, une étude a montré que les coraux qui ont survécu au blanchiment sur la Grande Barrière de Corail en 2016 avaient deux fois la tolérance moyenne à la chaleur l’année suivante. Des recherches en laboratoire distinctes révèlent que les coraux peuvent transmettre leurs stratégies adaptatives à leur progéniture .

Le timing est tout, cependant. Lorsque le corail meurt ou est détruit, le récif rétrécit, un problème aggravé par l’élévation actuelle du niveau de la mer, ce qui rend plus difficile la croissance de nouveaux coraux car leur habitat est spécifique à la profondeur. Et lorsque vous perdez un récif de corail, vous perdez tout l’écosystème, pas simplement quelques espèces de corail. Cela signifie que nous devons poser des questions difficiles sur ce que nous apprécions dans nos récifs et ce que nous essayons de protéger en termes de fonctionnalité.

L’implantation d’extrémophiles thermiques, tels que les coraux d’Aqaba, pourrait accélérer le processus évolutif de l’adaptation à la chaleur, mais signifie changer radicalement l’écosystème – le contraire de la conservation traditionnelle – et comporte des risques. Les récifs artificiels – même imprimés en 3D – peuvent fournir une structure et les chercheurs expérimentent même le bruit artificiel des récifs. Il a été démontré que l’utilisation de haut-parleurs sous-marins pour reproduire les sons d’un récif sain dans les zones dégradées attire les populations de poissons dans la zone , contribuant à relancer la restauration de l’écosystème.

«Pour que l’évolution se produise rapidement, il faut généralement beaucoup de mort: c’est le signal de sélection naturelle. En ce moment, nous sommes au triste début de ce processus », déclare Webster. «Je pense que beaucoup de coraux vont passer à travers ce goulot d’étranglement, ils ne vont pas s’éteindre, ils vont trouver un moyen de faire face au changement climatique, à condition que nous leur donnions de la place.»

En d’autres termes, cela dépendra d’une bonne gestion des récifs et de la capacité de l’humanité à maîtriser le changement climatique. C’est certainement une opinion aberrante parmi les scientifiques. Étant donné l’ampleur du blanchiment dans le monde, c’est une prédiction courageuse – espérons qu’il a raison.

Pourquoi les récifs coralliens sont-ils si menacés par la crise climatique?

Les récifs coralliens sont confrontés à une menace sans précédent provenant des émissions mondiales de dioxyde de carbone, principalement en raison de la chaleur des océans et de l’acidification lorsque le gaz atmosphérique se dissout dans l’eau de mer.

Le corail existe dans une relation mutuellement bénéfique avec les algues zooxanthelles, qui vivent à l’intérieur des polypes du corail. Les algues utilisent les déchets du corail et fournissent les nutriments nécessaires pour les nourrir tous les deux grâce à la photosynthèse. Les températures plus élevées de la mer forcent le corail à expulser les algues colorées et, si ce processus se prolonge, le corail meurt de faim.

Lors d’un événement de blanchissement des coraux, les récifs perdent tellement de zooxanthelles qu’ils deviennent blancs et subissent des morts massives. L’acidification des océans aggrave le problème, érodant le récif, forçant les coraux à dépenser plus d’énergie pour construire leurs squelettes de carbonate de calcium et ralentir leur taux de croissance.

La température moyenne mondiale est déjà 1 ° C plus chaude qu’à l’époque préindustrielle. En outre, le changement climatique intensifie les phénomènes météorologiques périodiques, tels que les événements de réchauffement El Niño, augmentant les températures des récifs et réduisant l’intervalle de récupération entre les épisodes de blanchissement. Les modèles climatiques prédisent que le chauffage global se poursuivra au cours du siècle à venir car nos émissions de carbone devraient continuer d’augmenter. Certains 75% des récifs tropicaux ont été touchés par le blanchissement lors d’une vague de chaleur océanique mondiale entre 2014 et 2017. La moitié des récifs coralliens tropicaux ont été perdus au cours des trois dernières décennies et même si les températures étaient maintenus au maximum à 1,5 ° C, entre 70% et 90% des récifs seraient perdus d’ici la fin du siècle.

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