Une découverte majeure sur les raisons du blanchiment des coraux

Comme tous les animaux, les coraux doivent se nourrir pour vivre. Le problème est qu’une grande majorité d’entre eux vivent dans des zones tropicales très pauvres en nutriments, sortes de déserts océaniques qui donnent à l’eau cette clarté cristalline autour des récifs. Sans nourriture à portée, les coraux ont mis en place un processus remarquable, la symbiose avec des algues unicellulaires. Ces dernières se développent dans les tissus du corail, qui leur offre un abri sûr et des conditions favorables pour se développer en absorbant le dioxyde de carbone qu’elles dégagent. En échange, les algues fournissent par photosynthèse, les nutriments qu’elles produisent et dont les coraux ont besoin pour se nourrir. Ce sont ces algues aux pigments variables qui donnent aux récifs leurs couleurs bien connues.

Pendant les grandes vagues de chaleur qui frappent épisodiquement les océans tropicaux depuis 35 ans, les scientifiques ont observé que les algues, stressées par la chaleur, libèrent des molécules toxiques pour le corail, alors contraint à les expulser de son organisme. Il perd sa couleur et sa principale source d’alimentation, et commence à mourir de faim. Ce phénomène connu comme blanchiment des coraux, se produit de plus en plus souvent et met en grave danger la survie de nombreux récifs comme la Grande barrière de corail, en Australie. Les coraux blanchis ne meurent pas si les conditions environnementales reviennent à la normale, car la population d’algues symbiotiques finit par se rétablir. Mais si le phénomène de chaleur persiste ou est aggravé par d’autres facteurs comme la pollution, les coraux deviennent trop fragiles pour survivre.

Dans une étude publiée le 26 janvier dans la prestigieuse revue américaine PNAS, Nils Rädecker, scientifique au Laboratoire de géochimie biologique (LGB) de l’EPFL, apporte une avancée majeure dans la compréhension du phénomène de rupture symbiotique entre le corail et les algues qui le nourrissent. « Nous montrons pour la première fois que le corail commence déjà à souffrir de la faim longtemps avant l’expulsion des algues, qui arrêtent de lui fournir suffisamment de nutriments alors qu’elles sont toujours dans son organisme », explique le chercheur qui a travaillé au sein d’une collaboration internationale.

Rupture de symbiose

Les scientifiques savaient déjà que le réchauffement des océans est le principal facteur à l'origine de la rupture de la relation symbiotique. Mais la grande nouveauté révélée par les chercheurs est que le corail lui-même est dans un état de stress et de manque de nutriments bien avant la production par les algues de molécules nocives pour lui. « Il y a donc une racine du problème bien plus profonde que ce que nous pensions jusque-là, et elle implique une rupture précoce des échanges métaboliques entre ces organismes fascinants », commente Anders Meibom, directeur du LGB et spécialiste mondial des coraux.

Pour parvenir à ces conclusions, Nils Rädecker a étudié pendant plus d’un an un récif du centre de la mer rouge, au large de Thuwal, en Arabie saoudite, ville qui héberge le Red Sea Research Center au sein de la King Abdullah University of Science and Technology. Il a ensuite reproduit ces conditions environnementales dans les aquariums du Centre afin de pouvoir étudier les coraux dans des conditions contrôlées. Les données ont ensuite été analysées dans plusieurs laboratoires, dont le LGB à l’EPFL et le département de biologie de l’Université de Constance, en Allemagne.

Bouleverser les certitudes

« En fonction de ce que nous avons découvert, nous pouvons être en mesure d'identifier les conditions environnementales autres que le stress thermique (la qualité de l'eau par exemple) et relier ces informations pour savoir si le récif va blanchir ou non à l'avenir. Nous pouvons utiliser ces informations pour identifier les coraux, comme dans le golfe d’Aqaba et dans la mer rouge, qui sont beaucoup plus résistants au blanchiment. Nous saurons ainsi quels récifs protéger à l'avenir, en connaissant ceux qui ont une meilleure chance de survivre », affirme Nils Rädecker.

Selon Anders Meibom, cet article apporte une contribution majeure à l’étude des coraux et permet un nouveau point de vue par rapport aux observations antérieures. « Le travail de Nils a permis de découvrir des mécanismes métaboliques fondamentaux dans le processus de blanchiment des coraux dont nous ne saisissions pas l’importance jusque-là. Je pense qu'il a trouvé la clé de ce qui se passe réellement à l'intérieur des coraux quand ils sont stressés par le réchauffement climatique », félicite le professeur.