Réflexions sur les coraux

par Prof. Dr. Paul Berth

Les coraux sont beaucoup utilisés dans le débat actuel concernant le réchauffement et l’augmentation du CO2 atmosphérique. En gros, il est dit que les coraux sont en danger face au réchauffement climatique rapide qui serait provoqué par l’homme émettant du CO2. Le réchauffement et/ou « l’acidité » de l’eau de mer seraient responsables du blanchiment des coraux, et lorsque les coraux blanchissent ils finissent par mourir. Comment ne pas le croire puisque les médias en parlent sans cesse ainsi que certains articles publiés dans Science[1].

Notons d’abord que les coraux durs (ou Scléractiniaires) élaborent un squelette de carbonate de calcium et sont apparus au Trias moyen il y a 240 millions d’années[2]. Les premiers récifs coralliens semblables à ceux d’aujourd’hui sont apparus 25 millions d’années plus tard, au Trias supérieur, probablement suite à la formation d’une symbiose avec des algues symbiotiques[3]. Nous trouvons bien entendu des coraux durs bâtisseurs de récifs coralliens aujourd’hui. Cela ne voudrait-il pas dire que ces organismes sont particulièrement résistants aux changements globaux? En effet, le groupe n’a pas été éliminé par les nombreuses périodes de l’histoire ou il faisait plus chaud ou plus froid qu’aujourd’hui, et où la concentration en CO2 de l’atmosphère était plus grande ou plus petite qu’aujourd’hui. De nombreux organismes ont été rayés de la surface de la Terre (comme les dinosaures), mais pas les coraux durs! Le groupe a même survécu à la collision d’un astéroïde de près de 10 kilomètres de diamètre à la fin du Crétacé, astéroïde ayant éliminé 75% des espèces[4].

Penchons-nous maintenant sur le phénomène du blanchiment des coraux durs. Les coraux peuvent en effet devenir blancs et mourir s’ils expulsent leurs algues symbiotiques. Ces algues symbiotiques sont des organismes unicellulaires appelés zooxanthelles. Les zooxanthelles réalisent la photosynthèse en utilisant la lumière solaire et le CO2 dissous dans l’eau de mer. Ce sont donc les zooxanthelles qui nourrissent les coraux durs. Tout ce dont ces coraux ont besoin c’est d’un peu de CO2 dissous, de lumière, et bien entendu de zooxanthelles. Pas étonnant qu’ils meurent si les zooxanthelles sont expulsées… du moins, c’est l’image qui est véhiculée. Ce que les médias ne disent jamais c’est qu’une ancienne théorie scientifique à propos du blanchiment des coraux vient d’être confirmée. Cette théorie explique que le blanchiment des coraux est un phénomène d’adaptation aux conditions environnementales fluctuantes. C’est la théorie du « blanchiment adaptatif », proposée dès 1993 par Buddemeier et Fautin[5]. La théorie est très simple : lors d’un stress (température inadaptée, lumière trop intense, attaque virale, attaque bactérienne, etc.), les coraux expulsent leurs zooxanthelles pour en acquérir de nouvelles, mieux adaptées au nouvel environnement. La plupart des polypes du corail meurent, mais certains survivent car ils sont capables d’acquérir de nouveaux symbiotes plus résistants. Quelques mois, voire quelques années après le blanchiment, le corail a complètement récupéré. La théorie du blanchiment adaptatif a été très récemment confirmée par une étude génétique réalisée en 2016 (voir ci-dessous). Ces études n’ont été possibles que par les progrès récents des techniques de séquençage massif de l’ADN. Les coraux durs ne peuvent donc plus être vus comme des organismes qui s’adaptent lentement par le simple processus de mutation génétique. Ils peuvent s’adapter beaucoup plus rapidement en changeant de type de zooxanthelle et s’adapter à toutes sortes de conditions environnementales.

L’étude récente qui confirme la théorie du blanchiment adaptatif est celle de Boulotte et al. 2016[6]. Cette étude démontre que certains coraux adultes s’adaptent aux températures plus élevées de l’eau de mer en expulsant leurs zooxanthelles (donc en blanchissant) et en sélectionnant de nouvelles zooxanthelles dans l’eau environnante. Il existe en effet 9 types de zooxanthelles (clades A à I) qui diffèrent par leurs caractéristiques de résistance aux conditions environnementales. Les zooxanthelles des clades C et D sont les plus résistantes à la chaleur, et ce sont ces clades qui sont sélectionnées par les coraux lorsque la température de l’eau de mer est plus élevée. Après un épisode de blanchiment, une colonie de polypes plus résistante aux températures plus élevées se formera au même endroit en quelques années, et parfois beaucoup plus rapidement. Ainsi, suite à l’épisode de blanchiment observé en 2016 et 2017 sur la Grande Barrière de Corail en Australie, blanchiment ayant affecté plus de 50% des coraux dans certaines zones, nous constatons que les coraux reviennent déjà (fin 2017) et nous y trouvons même des signes de reproduction car des oeufs sont trouvés dans le plancton[7]. Des observations très convaincantes, allant dans le sens de la théorie du blanchiment adaptatif, avaient également été publiées en 2001 par l’équipe de Robert Kinzie[8].

Après avoir présenté la théorie du blanchiment adaptatif il faut finalement savoir que le blanchiment est une cause mineure de mortalité chez les coraux. En effet, il a été montré que les coraux durs sont bien plus affectés par les tempêtes et les attaques d’Acanthaster planci, une étoile de mer se nourrissant de coraux[9]. Une étude récente montre aussi que l’acidification de l’eau de mer n’est pas un danger pour les coraux[10]. Notons à ce sujet que le pH de l’eau de mer des récifs coralliens n’est pas stable et peut fluctuer naturellement de plus de 0.2 unités entre le matin et le soir[11]. Décidément, les alarmistes vont avoir bien du mal pour réfuter toutes ces observations.

Pour conclure, soulignons que si l’augmentation de la température ainsi que les légères variations du pH de l’eau de mer ne constituent pas des dangers pour les coraux, il n’en est pas de même de la pollution des zones côtières (par les substances chimiques mais aussi les virus et les bactéries issues des égouts), de la surpêche et des dommages engendrés par les ancres des navires, sans compter les coups de palmes des plongeurs… Et tous ces dangers peuvent bien entendu se cumuler. Pour protéger les coraux cela ne sert donc à rien d’émettre moins de CO2. Dire l’inverse est une contrevérité. Par contre, oui, luttons contre la surpêche et la pollution!

Article originellement publié dans « Les contre-vérités biologiques », Arguments — Revue européenne de science, vol. 3, n°1, hiver 2018.

Références

[1] Hoegh-Guldberg O, Mumby PJ, Hooten AJ, Steneck RS, Greenfield P, Gomez E et al. (2007). Coral reefs under rapid climate change and ocean acidification. Science 318: 1737–1742. Pandolfi et al. (2003) Global trajectories of the long-term decline of coral reef ecosystems. Science 301:955–958.

[2] Stanley, G.D (2003) The evolution of modern corals and their early history. Earth-Science Rev. 60, 195–225.

[3] Stanley, G.D (1981) Early history of scleractinian corals and its geological consequences. Geology 9:507.

[4] Bottke WF, Vokrouhlicky D, Nesvorny D (2007) An asteroid breakup 160 Myr ago as the probable source of the K/T impactor. Nature 449:23–25.

[5] Buddemeier RW, Fautin DG (1993) Coral Bleaching as an adaptive mechanism: a testable hypothesis. BioScience 43:320–326.

[6] Boulotte NM, Dalton SJ, Carroll AG, Harrison PL, Putnam HM, Peplow LM, van Oppen MJH (2016) Exploring the Symbiodinium rare biosphere provides evidence for symbiont switching in reef-building corals. ISME J 10:2693–2701.

[7] http://www.abc.net.au/news/2017-09-29/coral-regeneration-raises-hopes-for-great-barrier-reef-recovery/9001518.

[8] Kinzie, R. A., Takayama, M., Santos, S. R. & Coffroth, M. A. (2001) The adaptive bleaching hypothesis: experimental tests of critical assumptions. Biol Bull Mar Biol Lab Woods Hole 200:51–58.

[9] Osborne K, Dolman AM, Burgess SC, Johns KA (2011) Disturbance and the Dynamics of Coral Cover on the Great Barrier Reef (1995–2009). PLoS One 6(3): e17516.

[10] McCulloch MT, D’Olivo JP, Falter J, Holcomb M, Trotter JA (2017) Coral calcification in a changing World and the interactive dynamics of pH and DIC upregulation. Nature Communications 8:15686.

[11] Hofmann GE, Smith JE, Johnson KS, Send U, Levin LA, et al. (2011) High-Frequency Dynamics of Ocean pH: A Multi-Ecosystem Comparison. PLoS ONE 6(12): e28983. doi:10.1371/journal.pone.0028983.

 

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Une réflexion au sujet de « Réflexions sur les coraux »

  1. J ai toujours été étonné de lire que le CO2 etait capable de faire varier le pH d un milieu aussi tamponné que l eau de mer. Manifestement, ceux qui publient de tels articles appliquent la chimie du soufre au carbone ! Comment un acide carbonique, aussi peu dissocié dans l eau est il capable de cette prouesse. Cela dit la loi de nertz étant ce qu elle est, il est bien difficile d effectuer une mesure de pH in situ à mieux que 0,2 /0,3 unités près. Dejà au laboratoire, dans des cellules thermostatées il est dejà difficile de mesurer à 0,1 près avec une incertitude suffisante, alors, sur le terrain, c est une autre affaire !

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