Fake fog, 're-skinning' and 'sea-weeding' could help coral reefs surviveLa fausse brume, le "re-skinning" et le "sea-weeding" pourraient aider les récifs coralliens à survivre.

Erinn Muller, biologiste marine, travaille sur la tâche ardue d'examiner la santé des récifs coralliens de Floride, qui ont été ravagés par une combinaison de chaleur intense, de tempêtes de plus en plus violentes et d'infections mortelles. Muller, qui travaille au Mote Marine Laboratory à Sarasota, en Floride, révèle que l'État a perdu un chiffre stupéfiant de 98 pour cent de sa couverture de corail vivant. Pourtant, le sort des récifs de Floride n’est pas un incident isolé. De l’emblématique Grande Barrière de corail d’Australie aux modestes récifs des Caraïbes, les écosystèmes coralliens du monde entier sont témoins d’une crise.

Malgré ces sombres faits, Müller réfute toute attitude défaitiste. Elle puise son espoir dans les tentatives innovantes en cours pour défendre et restaurer les fragiles récifs coralliens. Le projet de pépinière de crabe royal des Caraïbes à Mote, dirigé par l'expert en restauration des récifs Jason Spadaro, est l'une de ces sources d'encouragement. Dans cette installation, de minuscules descendants de crabes sont observés à mesure qu'ils deviennent des charognards mangeurs de salade. Une fois relâchées dans les récifs voisins, les espèces adultes de Maguimithrax spinosissimus sont connues pour consommer les algues qui étouffent dangereusement les récifs.

Tali Vardi partage l'optimisme de Muller. En tant que biologiste marin et directeur exécutif du Coral Restoration Consortium, une communauté mondiale dédiée à la cause des récifs coralliens, Vardi estime que des efforts impressionnants sont déployés pour restaurer les récifs en détresse. Selon Vardi, bien que la survie des récifs coralliens dépende en grande partie du ralentissement du changement climatique, des tentatives sont faites pour « maintenir des poches de biodiversité » qui pourraient potentiellement être le point de départ d'un rétablissement à long terme des récifs.

Compte tenu de la grande diversité des récifs coralliens, diverses solutions sont nécessaires pour relever les différents défis. Comme le souligne Vardi, il n’existe pas de solution universelle. Par conséquent, les experts en coraux du monde entier explorent une myriade de mesures, allant de l’élimination basique des algues à des méthodes plus complexes telles que la production de brouillard artificiel, toutes visant à préserver les coraux.

Un autre exemple d'un tel projet innovant est celui de la Grande Barrière de Corail en Australie. Ce ne sont pas des crabes mais des bénévoles de l'Earthwatch Institute, une organisation internationale de protection de l'environnement, qui procèdent au désherbage sous l'eau. Ils plongent et font du snorkeling pour éliminer les macroalgues, dans l’espoir que leurs efforts relanceront la croissance des coraux.

David Bourne, biologiste marin de l'Université James Cook de Townsville, en Australie, explique que les coraux perdent leur place lorsque l'équilibre naturel de l'écosystème récifal est perturbé, permettant aux macroalgues de dominer. Il souligne que même si les coraux durs peuvent ressembler à un hybride de plantes et de pierres, ils constituent essentiellement de vastes communautés de petites créatures appelées polypes coralliens. Ces polypes excrètent un squelette robuste constitué de carbonate de calcium, construisant une colonie sous-marine sur cette structure. Ils abritent également de minuscules algues photosynthétiques qui confèrent des couleurs brillantes et produisent de l'énergie pour les coraux.

Bourne explique comment les algues constituent une menace en absorbant la lumière qui pourrait être utilisée par les coraux et en occupant l'espace. Si le nombre de coraux diminue en raison de facteurs de stress tels que la chaleur ou la maladie, la multiplication rapide des algues peut les remplacer.

Pour tester l'efficacité du programme d'élimination des algues d'Earthwatch, des volontaires ont retiré plus de 2 148 kilogrammes d'algues de 24 sections du récif de 2018 à 2021. Les résultats ont montré une récupération remarquable du récif. Bourne considère le désherbage comme une méthode pratique pour modifier l'équilibre concurrentiel sur le récif et favoriser la croissance des coraux. Il espère que cette approche simple gagnera en popularité car elle est accessible et pertinente pour tout le monde, en particulier pour les récifs proches du rivage.

Enfin, bien que sinistres à première vue, les récifs coralliens morts remplissent un objectif essentiel en fournissant une structure permettant à de nouveaux coraux de se développer. En utilisant des microfragments de corail, les récifs morts peuvent être « re-peints » et l'écosystème corallien, en quelque sorte, peut être ravivé.

David Vaughan a découvert le potentiel réparateur des microfragments de corail grâce à ce qu’il appelle une « erreur eurêka ». Vaughan, ancien directeur exécutif de Mote et maintenant directeur de l'organisation à but non lucratif Plant A Million Corals à Summerland Key, en Floride, a accidentellement cassé des fragments d'un corail ramifié en le déplaçant vers un nouvel aquarium. Quelques polypes coralliens sont restés au fond du réservoir. Vaughan pensait que les petits animaux ne survivraient pas. Mais lorsqu’il les a examinés environ deux semaines plus tard, il a constaté qu’ils s’étaient rapidement développés et multipliés.

Les grands coraux grandissent lentement, explique Muller, car ils doivent consacrer beaucoup d'énergie à la création d'une plus grande partie de leur squelette en carbonate de calcium. Si vous fixez plusieurs microfragments, constitués d’une fine couche squelettique surmontée d’un petit morceau de tissu corallien vivant, les uns à côté des autres sur une surface dure, ils se développent rapidement et fusionnent. Les scientifiques de Mote « ont piraté la biologie d’un grand nombre de ces espèces à croissance lente pour les encourager à consacrer une grande partie de leurs ressources à la création de tissus plus rapidement », explique Muller.

Une étude de 2018 a révélé que les microfragments du corail étoilé des montagnes (Orbicella faveolata) produisaient 10 fois plus de tissu sur une période de 31 mois que les fragments normaux plus gros qui étaient auparavant utilisés pour la restauration des récifs. Pour chaque centimètre carré de corail planté au début de l’expérience, les microfragments ont produit en moyenne 3,38 centimètres carrés de nouveau tissu, tandis que les fragments plus grands n’ont augmenté que de 0,35 centimètre carré. Les plantations océaniques de microfragments de coraux ont depuis résisté aux maladies, au blanchissement et aux ouragans, et sont devenues suffisamment grandes pour se reproduire en plusieurs années.

"Le frai après cinq ans", dit Spadaro, "a définitivement changé la donne en termes de restauration." Le re-skinning avec des microfragments peut vous donner des écosystèmes récifaux fonctionnels en une fraction du temps que les méthodes précédentes. Les scientifiques de Mote ont depuis partagé leurs connaissances avec d'autres personnes travaillant à la restauration des coraux dans le monde entier, comme à Hawaï et dans les Caraïbes.

Le blanchiment est le résultat dramatique de grandes difficultés ; Poussé au bord par un stress extrême, un corail tendu crache ses algues photosynthétiques symbiotiques, devenant d’un blanc éclatant et perdant sa principale source de nourriture. La chaleur excessive est la cause la plus courante, mais ce n’est pas la seule.

Un excès de lumière peut également entraîner un blanchiment, explique Peter Butcherine, biologiste à la Southern Cross University de Coffs Harbour, en Australie. Trop de lumière lors de la photosynthèse, réalisée par les algues partenaires des coraux, entraîne une abondance de molécules toxiques contenant de l'oxygène, très réactives et pouvant provoquer la mort cellulaire. Protéger les coraux d’une trop grande exposition au soleil peut aider à prévenir le blanchissement, mais « vous ne pouvez pas déployer des milliers de mètres carrés de toile d’ombrage » pour protéger une zone de la taille de la Grande Barrière de Corail, explique Butcherine.

Au lieu de cela, Butcherine et d’autres se sont tournés vers une approche plus éphémère : créer du brouillard. "C'est essentiellement une brume marine", explique Butcherine. Bien que la brumisation de l’ensemble de la Grande Barrière de Corail ne soit pas réalisable, le brouillard marin pourrait être utilisé pour protéger les parties sensibles du récif pendant les heures de la journée où la lumière du soleil est la plus intense.

Butcherine et ses collègues ont montré que l'ombrage des coraux pendant seulement quatre heures par jour peut retarder le blanchissement même lorsque la température de l'eau est élevée, de sorte que les coraux pourraient résister à trois semaines supplémentaires de chaleur équivalente au blanchissement. Les résultats de cette étude en laboratoire ont été publiés dans le journal Frontiers in Marine Science du 20 septembre. Ce retard pourrait aider les coraux à retenir leurs partenaires algales jusqu'à ce que l'environnement qui les entoure se refroidisse.

Parce qu’elle est encore en développement, la nébulisation marine est assez coûteuse ; cela nécessite de larges réseaux de brumisateurs montés sur les navires. Mais Butcherine est enthousiasmé par le potentiel d'utilisation de l'énergie solaire, y compris des drones solaires montés sur des brumisateurs, pour mettre en œuvre la technique à plus grande échelle, et même sur d'autres récifs du monde.

 « Je suis convaincu que nous pouvons faire une différence », déclare Butcherine.

Cet article a été soutenu par des lecteurs comme vous. Investissez dans un journalisme scientifique de qualité en faisant un don aujourd'hui.