La découverte pourrait aider les gestionnaires de récifs à développer de nouvelles défenses contre le réchauffement des océans

Aujourd’hui, des scientifiques étudiant les récifs de Palau, un archipel du Pacifique tropical occidental, ont identifié des sous-groupes génétiques d’une espèce de corail commune qui présentent une tolérance remarquable à la chaleur extrême associée aux vagues de chaleur marines. De plus, les scientifiques ont trouvé des preuves que les larves de ces coraux voyagent de leurs lieux de naissance profondément dans les lagons de Palau, vers le récif extérieur, où elles survivent et grandissent, et maintiennent leur tolérance à la chaleur.

Comprendre à la fois les mécanismes sous-jacents qui facilitent la tolérance à la chaleur de ces coraux, ainsi que les capacités de dispersion de leurs larves contribueront grandement à améliorer les efforts de conservation et de restauration des récifs coralliens au 21^St océan du siècle, selon les scientifiques de la Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) qui ont dirigé les recherches.

Dans le lagon principal de Palau, un réseau de récifs fossilisés très anciens a été soulevé pour former une série de montagnes connues sous le nom d’îles rocheuses. Ces formations ralentissent l’écoulement de l’eau à l’intérieur et autour d’elles, créant des environnements localisés dans lesquels les températures de l’eau sont constamment plus élevées que dans d’autres zones des récifs de Palau.

Les scientifiques ont échantillonné les espèces de coraux clés Porites lobées (lobe coral) à travers Palau, y compris les Rock Islands. Ils ont pris des biopsies squelettiques et examiné les noyaux pour détecter les bandes de stress, qui sont des signes révélateurs de blanchiment, une réponse au stress que les coraux ont à des températures élevées. Ils ont découvert que les coraux des îles Rocheuses avaient moins blanchi pendant la vague de chaleur intense de 1998 que les coraux d’autres zones du récif, ce qui indique une tolérance thermique accrue.

Les scientifiques ont ensuite étudié la génétique des coraux et découvert quatre lignées distinctes au sein de la même espèce. Dans les îles rocheuses plus chaudes, certaines lignées, désignées comme lignées «LB» et «RD», étaient beaucoup plus courantes. Les scientifiques ont pu faire correspondre la génétique de chaque corail avec son propre historique de blanchiment et ont constaté que moins d’individus des lignées « LB » et « RD » avaient blanchi en 1998, indiquant une tolérance thermique accrue.

Remarquablement, les scientifiques ont découvert que la lignée LB ne se limitait pas aux Rock Islands. Ils ont trouvé des colonies de LB vivant également sur les récifs extérieurs plus frais. Un examen des antécédents de blanchissement de ces colonies a de nouveau révélé moins de bandes de stress, ce qui indique qu’elles ont conservé la tolérance thermique caractéristique de leurs parents des Rock Islands.

« Cela suggère que les îles Rocheuses fournissent des larves naturellement tolérantes aux zones voisines », écrivent les scientifiques dans l’article intitulé « Les récifs les plus chauds de Palau abritent des coraux thermiquement tolérants qui prospèrent dans différents habitats », publié dans Biologie des communications, une revue publiée par Nature. « Trouver et protéger de telles sources de coraux tolérants à la chaleur est essentiel à la survie des récifs dans le cadre du changement climatique du 21e siècle. »

« Alors que les océans du monde entier continuent de se réchauffer, les coraux provenant d’habitats extrêmes auront un avantage concurrentiel et pourraient permettre la survie de récifs autrement vulnérables », poursuivent les auteurs. « L’identification et la sauvegarde des lieux de reproduction naturels des coraux tolérants à l’environnement qui peuvent prospérer dans les conditions climatiques futures seront fondamentales pour la persistance des écosystèmes de récifs coralliens dans le monde entier au cours des prochaines décennies. »

« Nous avons découvert que certains des récifs des Palaos avec les températures les plus élevées ont des coraux plus tolérants que prévu », a déclaré l’auteur principal de l’article, Hanny Rivera, diplômé du programme conjoint MIT-WHOI. Rivera, qui a mené ce travail dans le cadre de son doctorat. et de recherche postdoctorale, est actuellement directeur associé du développement des affaires chez Ginko Bioworks. « De plus, ils sont génétiquement distincts des mêmes coraux trouvés dans d’autres parties de Palau, ce qui suggère qu’il y a eu une sélection naturelle pour les coraux plus résistants dans ces régions. »

Le co-auteur de l’article, Michael Fox, a ajouté que l’étude est particulièrement passionnante car elle combine la génétique des coraux avec des enregistrements historiques de blanchiment conservés dans leurs squelettes pour faire la lumière sur la façon dont les coraux des habitats extrêmes avec une tolérance aux températures élevées peuvent être dispersés dans un paysage récifal. « Cette perspective intégrée est essentielle pour améliorer les projections des communautés coralliennes dans un océan qui se réchauffe », a déclaré Fox, qui était chercheur postdoctoral à WHOI pendant les recherches pour cet article. Il est actuellement professeur de recherche adjoint au Centre de recherche sur la mer Rouge de l’Université des sciences et technologies du roi Abdallah à Thuwal, en Arabie saoudite.

La recherche de Palau est directement liée à l’initiative Super Reefs lancée par WHOI avec The Nature Conservancy et l’Université de Stanford pour localiser les communautés coralliennes capables de résister aux vagues de chaleur marines et travailler avec les communautés locales et les gouvernements pour les protéger.

« Ce travail est la base scientifique de l’initiative Super Reefs », a déclaré la co-auteure de l’article, Anne Cohen, scientifique à l’OMSI et conseillère de Rivera pour l’étude. « La recherche de Palau démontre que les super récifs existent et fournit également des connaissances scientifiques exploitables qui peuvent être utilisées pour soutenir leur protection. »

Cohen a noté qu’il existe d’autres récifs coralliens, pas seulement à Palau, où les communautés coralliennes n’ont pas blanchi aussi gravement que les scientifiques l’avaient prédit en se basant sur les niveaux de stress thermique. « Lorsque nous trouvons des communautés coralliennes qui tolèrent la chaleur ou qui résistent au blanchissement, et que nous les protégeons d’autres stress qui peuvent les tuer – comme le dynamitage, la surpêche ou le développement côtier – elles produiront des millions de larves qui voyageront sur les courants, en dehors de leurs lieux d’origine comme on le voit à Palau, et ils vont repeupler les récifs qui ont été dévastés par les vagues de chaleur », a-t-elle déclaré. « La nature est incroyable. Notre travail avec l’initiative Super Reefs est de protéger ces récifs thermiquement résistants et de laisser la nature faire le reste. »

Rivera a ajouté qu’elle était émerveillée par l’immense appréciation, le respect et l’intendance que les Palaosiens ont pour leur environnement.

« Ils ont été l’un des pays pionniers dans la promotion de la conservation marine et de la protection écologique. C’est merveilleux de savoir que ces récifs spéciaux sont entre de si bonnes mains », a déclaré Rivera. « C’est mon plus grand espoir que nos recherches soutiendront davantage le peuple palaosien dans ses efforts pour maintenir un écosystème marin sain. »

Le financement de cette recherche a été fourni par la National Science Foundation, la famille Seija, la Fondation Arthur Vining Davis, l’Atlantic Charter Donor Advised Fund, la Dalio Foundation, Inc., le MIT Sea Grant Office, le Woods Hole Oceanographic Institution Coastal Ocean Institute Grant and Ocean Venture Fund, le National Defense Science and Engineering Graduate Fellowship Program, la Martin Family Fellowship for Sustainability, la American Association of University Women Dissertation Fellowship et une Angell Family Foundation Grant.