La complexité structurelle des récifs coralliens crée une ville sous-marine dynamique peuplée d’un assortiment diversifié de personnages. Ironiquement, cette même complexité peut entraver la récupération des coraux après des perturbations.
Des chercheurs travaillant sur les récifs de Moorea, en Polynésie française, ont découvert que le réseau de squelettes de coraux morts laissés en place par les événements de blanchissement provoquait la rupture de processus critiques, empêchant finalement les récifs de se rétablir. Le paysage complexe protège les algues des herbivores, leur permettant de coloniser rapidement le récif et de devenir trop grand pour les jeunes coraux. Les résultats paraissent dans le journal Biologie du changement global.
Écosystèmes dynamiques
Les récifs coralliens sont des écosystèmes très actifs et en constante évolution. De temps en temps, une perturbation plus importante secoue le récif, comme une tempête, un afflux de prédateurs coralliens ou un événement de blanchissement. Même si tout cela peut porter un coup dur à l’écosystème, de petites nuances peuvent affecter considérablement le rétablissement du récif.
Historiquement, les tempêtes tropicales et les cyclones ont été les plus grands perturbateurs des récifs de Moorea. “Ils ont tendance à gratter tous les coraux du récif et à laisser derrière eux une surface plane”, a déclaré l’auteur principal Kai Kopecky, ancien doctorant au département d’écologie, d’évolution et de biologie marine de l’UCSB. Mais le blanchissement et la prédation sont en augmentation, et ces événements tuent les coraux, mais laissent la structure du récif intacte.
Le blanchissement se produit lorsque le stress – généralement la chaleur – amène les coraux à expulser les algues symbiotiques qui leur fournissent de la nourriture. Les coraux peuvent s’en remettre si les conditions reviennent rapidement à leur goût, mais souvent la colonie meurt tout simplement, surtout en présence d’autres facteurs de stress comme la pollution.
Un cyclone a frappé les récifs de Moorea en 2010. “Il a détruit pratiquement toutes les colonies de coraux de l’avant-récif”, a déclaré Kopecky. “Mais en cinq ans environ, il a retrouvé la quantité de corail qu’il possédait avant la tempête.”
Le récif a connu un important blanchissement en 2019, un an après que Kopecky a commencé à travailler sur l’île. “En gros, cela a juste cuit et tué environ la moitié des coraux du récif”, se souvient-il. Mais contrairement à la tempête, cette perturbation a laissé toute la structure corallienne morte en place.
Kopecky et ses collègues du site de recherche écologique à long terme (LTER) financé par la NSF sur le récif corallien de Moorea ont remarqué que le récif n’a pas connu le même rétablissement remarquable au cours des années suivantes. Au lieu de cela, les coraux ont continué à mourir et les macroalgues, communément appelées algues, ont commencé à proliférer. Kopecky était curieux de savoir comment les différences entre les deux événements affectaient les processus de récupération des récifs. En 2023, lui et ses coauteurs ont publié un modèle mathématique du système, et cette nouvelle étude de terrain se concentre sur la description des mécanismes à l’œuvre.
“Cette combinaison de données chronologiques sur les réponses à long terme des écosystèmes, de modélisation mathématique et d’expérimentation sur le terrain enrichit considérablement notre compréhension scientifique et notre capacité à concevoir des solutions pratiques”, a déclaré le co-auteur, le professeur Russ Schmitt, chercheur principal au site Moorea Coral Reef LTER. .
“L’orientation de la recherche multi-décennale et basée sur le site rend le réseau LTER à la fois unique et d’une immense valeur dans notre monde en évolution rapide”, a déclaré le professeur Sally Holbrook, co-chercheuse principale du LTER, qui est également l’un des auteurs de l’étude.
“Le projet actuel était dirigé par Kai, alors étudiant en doctorat, et impliquait des chercheurs de premier cycle de l’UCSB qui ont apporté d’importantes contributions en plus de celles d’écologistes seniors. C’est un excellent exemple de la manière dont le projet Moorea Coral Reef favorise et forme la prochaine génération de scientifiques de l’environnement”, a ajouté Schmitt.
Enquête sur le paysage récifal
L’équipe a préparé de petites parcelles du récif pour créer une table vierge pour leur expérience. Ils ont ensuite cimenté un nombre contrôlé de squelettes de coraux morts dans chaque parcelle et ont inséré de jeunes coraux sains dans le récif de manière à ce que chacun puisse être périodiquement retiré et mesuré au fur et à mesure de sa croissance. Ils ont également ajouté des plateaux de macroalgues pour comparer l’herbivorie des squelettes blanchis à la consommation en plein air.
“Nous avons découvert que les squelettes de coraux morts empêchent les herbivores d’éliminer les macroalgues, ce qui permet leur croissance et empêche les nouveaux coraux de s’installer et de survivre sur le récif”, a déclaré Kopecky.
La protection par des squelettes de coraux morts pourrait théoriquement aider les jeunes coraux, si de nouvelles recrues s’installent sur le récif peu de temps après un événement de blanchissement. Malheureusement, les coraux ont tendance à se reproduire seulement une fois par an, alors que de nombreuses algues se reproduisent continuellement, ce qui leur donne l’avantage de coloniser le substrat nouvellement disponible.
Envisager des changements à long terme
Les auteurs ont comparé les résultats de leurs expériences à petite échelle aux données à long terme du site, et ils ont constaté des trajectoires radicalement différentes après les différents types de perturbations. “La couverture corallienne s’est développée sur les récifs après le cyclone, tandis que la couverture de macroalgues a diminué”, a déclaré Kopecky. “Après l’événement de blanchiment, c’était tout le contraire.”
Les résultats trouvent leur contexte dans le concept de mémoire écologique, qui considère comment les événements passés peuvent influencer la trajectoire d’un écosystème. Ces changements peuvent produire des décalages entre ce à quoi un écosystème est habitué et ce qu’il vit actuellement. “À mesure que ces régimes de perturbations changent, la mémoire écologique change également”, a expliqué Kopecky. Malheureusement, l’écosystème pourrait ne pas être aussi adapté au nouveau régime, où de vastes peuplements de squelettes de coraux morts restent après une perturbation. Cela peut modifier les relations de longue date, comme celles entre les herbivores, les algues et les coraux.
Kopecky veut savoir si le retrait des squelettes morts du récif pourrait stimuler la récupération des coraux, ou au moins atténuer les impacts du blanchissement. “Dans les récifs coralliens, c’est une idée et une stratégie nouvelle”, a-t-il déclaré. “Mais si l’on regarde d’autres écosystèmes – comme les brûlages dirigés dans les forêts pour éliminer le bois mort – les gens pensent de plus en plus à manipuler les matières mortes dans les écosystèmes à des fins de gestion.”
#Les #squelettes #coraux #morts #entravent #régénération #des #récifs #abritant #les #algues
