Des disparitions mystérieuses sur les fonds marins, causées par le changement climatique, s’expliquent enfin

Les éponges de mer sont vitales pour l’écosystème marin, mais elles meurent en masse. Et les chercheurs pensent maintenant qu’ils comprennent enfin pourquoi.

Les éponges de mer sont souvent confondues avec des plantes, mais ce sont en fait des animaux. Ils sont même parmi les plus anciens sur terre ! Bien que l’éponge de mer, née il y a environ 545 millions d’années, ait déjà subi pas mal de changements climatiques, elle ne semble pas bien supporter le réchauffement actuel. “Nous avons vu de nombreuses éponges décimées par les vagues de chaleur en Méditerranée et en Nouvelle-Zélande”, explique Emmanuelle Botte, responsable de l’étude. Pendant longtemps, les scientifiques étaient dans l’ignorance de la raison exacte. Mais un nouvelle étude lève maintenant un coin du voile.

Zeesponzen
Les éponges de mer sont essentielles aux écosystèmes marins. Ils jouent un rôle vital dans l’océan, fournissant un abri et de la nourriture à d’innombrables animaux marins. De plus, ils recyclent les nutriments en filtrant chaque jour des milliers de litres d’eau de mer et abritent des microbes qui pourraient détenir la clé de certains des défis médicaux les plus urgents auxquels nous sommes confrontés aujourd’hui (voir encadré).

L’éponge comme fournisseur royal de médicaments
En plus de fournir de la nourriture et un abri à d’autres organismes, les éponges sont également très importantes pour la découverte de nouveaux médicaments. En effet, la majorité des molécules qui agissent contre les tumeurs ou les pathogènes sont produites par les invertébrés – et notamment par les microbes qui vivent en symbiose avec les éponges. Cette symbiose est essentielle pour la santé des océans et une mine d’or pour les molécules d’importance pharmaceutique et commerciale.

Mais ça fait un moment que ça ne va pas si bien avec l’éponge de mer. “Nous constatons que certaines éponges ne sont pas aussi résistantes au changement climatique que nous le pensions au départ”, explique Botte. “Nous avons mené cette étude parce que nous savions que certaines éponges sont sensibles aux conditions climatiques futures, mais nous voulions savoir pourquoi.”

Symbiose
Comme mentionné, les éponges de mer abritent certains microbes. “Ils vivent en symbiose avec des micro-organismes qui remplissent des rôles vitaux”, explique Botte. « Ils recyclent les nutriments, produisent de l’énergie et protègent l’éponge des prédateurs et des maladies. Certains microbes détoxifient même le corps de l’éponge. Cette relation essentielle entre éponge et microbe est bien documentée. De plus, certaines espèces d’éponges et les microbes associés sont également connus pour être particulièrement vulnérables aux températures élevées de l’eau.

Étude
Pour en savoir plus, les chercheurs ont décidé d’étudier la composition microbienne de différentes éponges exposées à différentes températures de l’eau. Les chercheurs se sont concentrés sur une espèce connue sous le nom de Stylisse en éventail en forme de cloche et vit principalement sur la Grande Barrière de Corail, le plus grand récif corallien du monde. “Nous avons constaté qu’il existe des différences majeures entre les types de microbes que nous avons trouvés dans une éponge saine vivant dans de l’eau froide et une éponge mourante vivant dans de l’eau chaude”, explique Botte.

Microbe
Un changement en particulier s’est démarqué. Par exemple, il semble que lorsque l’éponge de mer tropicale est exposée à des températures océaniques plus élevées, un microbe important décolle. « Un groupe de microbes, à savoir les archées, représente dix pour cent de tous les microbes de l’éponge saine », explique Botte. “Mais dans l’éponge mourante, nous n’en avons pas vu.” Les chercheurs ont découvert qu’une augmentation de la température de trois degrés Celsius (une augmentation de la température attendue d’ici 2100 mais aussi parfois mesurée dans les eaux australiennes aujourd’hui) amène ce microbe crucial à abandonner l’éponge de mer. Et cela peut même éventuellement conduire à la disparition de l’éponge. “Nous avons découvert que ce microbe est le seul capable de détoxifier l’ammoniac produit par l’éponge”, explique Botte. “Sans ce microbe, l’ammoniac toxique peut s’accumuler dans les tissus.” Et cela conduit ensuite à la mort des tissus spongieux.

Microbiote
Il semble que la symbiose entre Stylisse en éventail en forme de cloche et ses microbes ne sont pas assez forts pour supporter les températures élevées attendues. “Tout comme vous et moi, les éponges ont besoin d’un microbiome sain pour survivre”, explique Botte. “Nous soupçonnons que des changements dans les types de microbes, et plus important encore, dans les fonctions qu’ils remplissent, pourraient expliquer pourquoi certaines éponges luttent dans une eau plus chaude.”

Grâce à l’étude, les chercheurs ont enfin percé le mystère et nous comprenons désormais mieux pourquoi tant d’éponges marines disparaissent des fonds marins : le réchauffement des océans perturbe pour ainsi dire la délicate interaction entre éponge et microbe. Les chercheurs soulignent donc le risque que le changement climatique fait peser sur la diversité microbienne sur terre. “Le changement climatique n’affecte pas seulement les grands animaux charismatiques”, souligne Botte. « Les animaux invisibles et leurs microbes sont également touchés. Et cela alors qu’ils sont essentiels à la santé des océans et à la vie sur notre planète.