LES SOLUTIONS
Le blanchiment des coraux⁽¹⁾ pose de grands problèmes, à cause notamment du risque de la perte des écosystèmes coralliens qui sont pourtant d'une importance majeure pour la survie de nombreuses espèces marines. C’est pourquoi de nombreux chercheurs mènent des recherches afin de préserver ces écosystèmes ou de les reformer à peu-près à l’identique.
Une urgence
Aujourd’hui, la recherche est donc plus orientée vers des solutions directes et rapides à ce problème qu’à la compréhension des mécanismes métaboliques⁽²⁾ coralliens. On ressent véritablement une grande urgence lorsque l’on lit des publications sur le sujet, et les scientifiques ont leurs raisons d’être pressés.
En effet, si les températures mondiales augmentent de 2°C, le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat a conclu que les récifs tels que nous les connaissons auront pratiquement disparu dans le monde. Or nous savons qu’avec les conditions actuelles, la surface de la planète est sur le point de subir une augmentation de température d’environ 3°C d'ici 2100.
Il y a également la menace de l'acidification des océans qui pose problème pour les récifs coralliens. En effet, l'absorption du dioxyde de carbone par la mer abaisse le pH de l'eau, la rendant corrosive pour les coquilles de carbonate de calcium⁽³⁾ formées par les coraux et de nombreuses autres créatures marines.
Des acteurs
La généticienne spécialisée dans les coraux, Madeleine van Oppen, travaille sur ce sujet dans son laboratoire en Australie, à côté d’une barrière de corail ayant perdu la moitié de sa population de coraux à cause de vagues de chaleur.
Leur but est de créer une lignée de coraux résistants à des stress thermiques, qui touchent les coraux de plus en plus souvent aujourd'hui. Ces travaux pourraient ainsi contribuer à améliorer l'avenir de certains des endroits sous-marins abritant les écosystèmes les plus riches du monde.
Les chercheurs sur les coraux Line Bay (à gauche) et Madeleine van Oppen (à droite) veulent trouver comment aider les coraux à s'adapter au réchauffement des mers, avant qu'il ne soit trop tard.
Recherches
Il existe différentes pistes poussées de recherches pour créer des coraux plus résistants aux stress thermiques.
En effet le corail est, comme nous l’avons vu dans plusieurs articles sur ce blog notamment ceux sur la symbiose et la croissance, un ensemble complexe formé du polype mais aussi de son squelette, d’une faune bactérienne et d’une algue unicellulaire en symbiose avec le polype.
Ne sachant pas encore exactement ce qui en cause le blanchiment, les scientifiques travaillent sur toutes ces différents angles pour créer une espèce résistante au stress thermique. Voici un inventaire des techniques qui paraissent les plus pertinentes pour y parvenir :
1- Croisements entre différentes espèces
Des croisements inter espèces de coraux pourraient créer des hybrides⁽⁴⁾ pouvant évoluer en étant soumis à des températures plus chaudes que les espèces actuelles. Les hybrides sont créés de deux manières, soit en mélangeant des souches différentes au sein d'une espèce, soit en croisant deux espèces qui ne se croiseraient pas normalement.
Le travail de Madeleine van Oppen
Pour tenter de créer une lignée de coraux résistants à des stress thermiques, Madeleine van Oppen et son équipe tentent plusieurs sortes de croisements entre différentes espèces de coraux.
Il n’est pas si simple de faire se reproduire les coraux entre eux, en effet nombreux sont ceux qui ne fraient⁽⁵⁾qu’une fois par an, synchronisés avec ceux de leur espèce seulement. Les œufs libérés sont fécondés dans une sorte de blizzard de frai sous-marin.
Les coraux que les scientifiques souhaitent croiser dans leurs expériences ne fraient pas au même moment donc ne créent pas d’hybrides dans la nature. Cependant on peut contourner cela en laboratoire en recueillant la semence au moment des frais.
Ce moment de l’année où un corail expulse sa semence est donc très attendu en laboratoire. Après les avoir recueillis, les chercheurs peuvent conserver les semences pour tenter de nouveaux croisements.
Techniquement, on féconde une espèce avec la semence d’une autre espèce, puis on soumet les hybrides à des conditions de développement impliquant des températures élevées.
Pour éviter d'affecter le frai des coraux sensibles à la lumière, les chercheurs portent des lampes frontales rouges lorsqu'ils travaillent.
Les scientifiques ont également à vérifier de nombreux facteurs avant de pouvoir implanter ces nouvelles espèces au seins des récifs coralliens existants, comme la fertilité du corail , son mode de développement… En effet, le but serait que ces coraux soient les constructeurs des récifs de demain. Il ne faudrait donc pas que l’espèce soit envahissante ou n’ai pas les mêmes interactions avec son environnement que les coraux actuels.
2- Trouver et sélectionner des spécimens mutés résistants
3- Génie génétique
Des chercheurs élèvent également des espèces déjà existantes de coraux pendant des générations dans des conditions de laboratoire surchauffées pour élaborer rapidement des souches plus résistantes de coraux et/ou d'algues. En effet, on reproduit en quelque sorte ici un phénomène de sélection naturelle: seule les souches les plus résistantes des espèces existantes survivront aux conditions de températures élevées imposées dans le laboratoire.
Des scientifiques travaillent en génie génétique pour élaborer des souches de polype, d’algues ou de bactéries résistantes à des conditions de températures élevées. Dans ce type de recherches, on modifie directement le matériel génétique⁽⁶⁾ du corail pour tenter de former une espèce résistante, ou alors pour tenter de comprendre quels sont les gènes qui contrôlent la façon dont le corail réagit à la chaleur et au stress, des connaissances qui pourraient aider les chercheurs à identifier rapidement les coraux dans la nature ou en laboratoire qui sont déjà adaptés à la chaleur.
4) Travailler avec le monde bactérien évoluant au sein des coraux
Pour aider les coraux à résister au stress thermique et au blanchiment, des scientifiques tentent également d’élever de nouveaux mélanges bactériens au sein des coraux et observent si cela a un effet sur la résistance thermique de ceux-ci.
Certains expérimentent également l'ingénierie génétique sur les bactéries des coraux.
Les coraux sont transférés dans des conditions plus chaudes ou plus froides
Le microbiome s'adapte à l'environnement
5) Sélectionner des algues résistantes
Le lien entre le polype et l’algue unicellulaire est complexe et encore mal compris. Il y a seulement 25 ans, par exemple, les chercheurs croyaient que le corail ne contenait qu'une seule variété d'algues symbiotiques.
Maintenant, ils en ont identifié des centaines.
C’est pour cela que les chercheurs travaillent aussi sur le symbiote du polype, sélectionnant les souches d’algues les plus résistantes aux températures élevées. Celles-ci sont ensuite mises en contact avec les jeunes polypes, afin d’observer comment se passe la cohabitation entre ces deux êtres vivants et estimer si cette symbiose est viable ou non et si celle-ci présente les avantages attendus, à savoir résister à des températures élevées.
Sélectionner des algues hautement tolérantes à la chaleur
Tester sur les coraux
Élever des algues symbiotiques dans des conditions de chaleur élevées pourrait créer une lignée hautement tolérante à la chaleur, ce qui aiderait à prévenir du blanchiement des coraux.
Des chercheurs travaillent également en génie génétique sur l'ADN de ces algues.
Certains des premiers travaux sur les hybrides ont été prometteurs. L’équipe de M. van Oppen a signalé qu'un groupe d'hybrides d'A. loripes-A. tenuis tolérait mieux l'eau plus chaude et plus acide que l'eau pure de race A. tenuis, avec des taux de survie de 16 à 34 points de pourcentage supérieurs. Maintenant, les chercheurs attendent que les hybrides arrivent à maturité pour voir si leur progéniture est aussi viable et résistante.
Cependant, à cause des réglementation très strictes sur l’implantation de nouvelles espèces créées artificiellement et la difficulté de prévoir les conséquences de cette implantation en laboratoire, nous sommes encore loin de voir ces nouveaux coraux dans les récifs actuels.
Glossaire :
(1) Blanchiment ou blanchissement : Phénomène de dépérissement du corail dû à une absence prolongée des zooxanthelles. Le corail blanchi suite à l'expulsion des zooxanthelles, il perd les pigments contenus dans le symbiote.
(2) Métabolisme : ensemble des réactions chimiques se produisant au sein des cellules, et par lesquelles certaines substances s'élaborent, ou se dégradent.
(3) Carbonate de calcium : Le carbonate de calcium (CaCO3) est composé d'ions carbonate (CO3²⁻) et d'ions calcium (Ca²⁺). Le carbonate de calcium est le composé majeur des calcaires comme la craie, mais également du marbre. C'est aussi le constituant principal des coquilles d'animaux marins, du corail et des escargots.
(4) Hybride : Organisme issu du croisement de deux individus de deux variétés, sous-espèces (croisement intraspécifique), espèces (croisement interspécifique) ou genres (croisement intergénérique) différents. L'hybride présente un mélange des caractéristiques génétiques des deux parents.
(5) Frayer ( biologie ) : Ici, libération des œufs et des spermatozoïdes dans le milieu extérieur pour la reproduction du corail.
(6) Matériel génétique : Représentant une partie du génome, le matériel génétique correspond à un ensemble deséquences codantes, c'est-à-dire celles qui codent pour des protéines, et de séquences non codantes.