Les vagues de chaleur pourraient réduire la survie des larves de corail et la connectivité des populations de coraux en mer Méditerranée

Les résultats de l’étude montrent que le stress thermique a considérablement réduit la survie des larves de corail rouge ainsi que la capacité de dispersion des larves de gorgones, ce qui pourrait avoir des implications sur la viabilité des populations adultes en Méditerranée, où elles jouent un rôle important dans le soutien de la biodiversité marine. .

« Bien que des études expérimentales antérieures aient montré que les colonies adultes des espèces étudiées sont pour la plupart résistantes au stress thermique, nos résultats aux premiers stades suggèrent que la persistance et la connectivité des populations locales peuvent être gravement compromises par une augmentation de la fréquence et de l’intensité des vagues de chaleur comme celles que nous avons vécues cette année », explique Cristina Linares, professeure au Département de biologie évolutive, écologie et sciences de l’environnement de la Faculté de biologie de l’UB et chercheuse à l’IRBio, qui a dirigé l’étude avec Núria Viladrich, chercheuse Marie Curie à l’UB et à l’Université de Washington (Seattle, USA).

« De plus – ajoute-t-elle -, puisque de nombreux coraux jouent un rôle structurel dans l’augmentation de la diversité des écosystèmes marins, des changements dans leurs processus de reproduction pourraient également conduire à une perte radicale de biodiversité, affectant des centaines d’espèces associées, ce qui pourrait à terme également menacer des ressources économiques directes, telles que la pêche ou des activités récréatives telles que la plongée. »

L’article, publié dans la revue Biologie du changement globalest également rédigé par Jacqueline L. Padilla-Gamiño, chercheuse à l’Université de Washington.

Ingénieurs en écosystèmes marins

L’étude s’est concentrée sur deux espèces d’octocoraux endémiques de la Méditerranée, et qui jouent un rôle clé dans leur environnement, car toutes deux sont considérées comme des « espèces ingénieures » des écosystèmes marins. « Ils jouent un rôle structurel et fonctionnel important car ils forment des structures tridimensionnelles complexes qui génèrent une hétérogénéité spatiale et fournissent un habitat propice à des centaines d’espèces associées, dont beaucoup ont une valeur économique élevée, comme les homards et de nombreuses autres larves de poissons commerciales. qui se réfugient de la prédation autour de la structure tridimensionnelle des coraux, des gorgones mais aussi des éponges », explique Núria Viladrich, également membre du Groupe de recherche sur la conservation de la biodiversité marine (MEDRECOVER).

En fait, les communautés formées par ces espèces sont connues sous le nom de « forêts animales marines, car, comme les arbres dans les forêts terrestres, elles augmentent fortement la biodiversité de l’écosystème », soulignent les chercheurs.

Étude expérimentale avec différentes températures

Cet écosystème marin complexe est de plus en plus influencé par le changement climatique, car la mer Méditerranée est l’une des régions qui se réchauffent le plus rapidement au monde avec une augmentation de 0,41°C par décennie, un taux de réchauffement trois à six fois supérieur à celui des océans mondiaux. Dans ce contexte, la capacité à prédire la vulnérabilité et la résilience des coraux à différents stades de leur vie lors d’événements extrêmes est, selon les chercheurs, « essentielle pour comprendre l’effet du changement climatique global sur la répartition des espèces, estimer le potentiel d’adaptation et concevoir des stratégies de gestion efficaces ». . »

Pour étudier les effets de cette augmentation de température, les chercheurs ont collecté dix colonies de corail blanc et dix colonies de corail rouge dans le parc naturel du Cap de Creus (Gérone) avant la saison prévue des lâchers larvaires. Ils ont ensuite suivi la survie des larves dans une chambre expérimentale à différentes températures : 24°C, température observée lors des canicules méditerranéennes de ces dernières années ; 26°C, la température attendue lors des prochaines canicules ; et 20°C, la température de contrôle. En plus de la survie des larves, des facteurs tels que la fixation et le taux de survie post-fixation, la biomasse larvaire et la consommation d’énergie larvaire ont été évalués.

À la fin de l’étude, les chercheurs ont découvert que si les augmentations de température n’avaient pas d’effets négatifs significatifs sur les larves de gorgones blanches, la survie des larves de corail rouge était considérablement réduite. « Plus précisément, le stress thermique réduit la survie des larves de corail rouge, ce qui, associé aux impulsions de recrutement marquées de l’espèce, pourrait compromettre sa capacité à se rétablir et à faire face au changement climatique », expliquent les chercheurs.

Cependant, la gorgone blanche a montré une plus grande tolérance à la chaleur, mais a également montré d’autres effets potentiellement négatifs. « Les larves étaient très résistantes à l’augmentation de la température, avec des taux de survie et de colonisation similaires. Mais leurs larves se sont installées plus rapidement et donc plus près de la population indigène, limitant leur dispersion et leur connectivité génétique entre les populations. »

Corail rouge : une espèce gravement menacée par le changement climatique

Ces résultats suggèrent que la gorgone blanche pourrait être une « espèce gagnante » dans les conditions climatiques futures de la mer Méditerranée, car ils renforcent les études antérieures montrant la haute résilience thermique des colonies adultes de cette gorgone. Cependant, les chercheurs avertissent que si les vagues de chaleur se poursuivent et que des plans de conservation et de gestion sévères ne sont pas mis en œuvre, la persistance des populations de corail rouge est plus menacée. « Leur viabilité est encore aggravée par le fait que le corail rouge est une espèce très menacée en raison de son utilisation dans l’industrie de la joaillerie et, par conséquent, il a été et est toujours surexploité dans plusieurs pays méditerranéens », soulignent les chercheurs.

De plus, les résultats aideront également à mieux comprendre le comportement et l’avenir des communautés benthiques en mer Méditerranée et, par conséquent, peuvent contribuer à développer des politiques de gestion et de conservation qui conviennent le mieux à ces communautés. « Notre étude fournit des données empiriques qui peuvent être utilisées pour projeter la dynamique de la population et la démographie des deux espèces d’octocoraux dans le cadre de futurs scénarios de changement climatique mondial basés sur des modèles. Ces simulations peuvent être utilisées pour concevoir des mesures visant à préserver ces espèces endémiques et leur biodiversité associée. dit l’équipe.

De nouvelles explications sur la réponse biologique à la chaleur

L’étude souligne également que les causes biologiques des effets de la chaleur sur les larves peuvent être beaucoup plus complexes qu’on ne le pensait auparavant. Des études antérieures ont indiqué que la taille des larves, la présence de symbiotes larvaires (comme dans le cas des gorgones blanches) et la qualité du couvain (c’est-à-dire la biomasse et la consommation d’énergie) expliqueraient le degré auquel les larves sont affectées par le stress thermique. Mais, comme l’affirment les chercheurs, « les résultats montrent que les réponses biologiques pourraient être beaucoup plus complexes car, contrairement aux gorgones blanches, les larves de corail rouge n’ont pas d’algues symbiotes et donc l’augmentation des taux de mortalité causée par l’augmentation de la température n’était pas liée à l’énergie endogène ». épuisement. » Cela ouvre la porte à de futures études au niveau cellulaire et moléculaire pour mieux comprendre les causes possibles des vagues de chaleur sur la survie des larves.

De plus, les résultats ont également montré que la survie des larves en stress thermique était dépendante du jour de la libération chez les deux espèces étudiées. « Cela souligne l’importance de considérer le jour de la libération des larves pour mieux projeter le succès et la viabilité des futures populations de coraux », concluent-ils.