Biologie de blanchiment

Récif corallien vibrant à Palau, en Micronésie. Photo © Ian Shive

Les températures élevées de l'eau de mer, combinées à un fort ensoleillement, provoquent un stress thermique chez les coraux. Ce stress peut perturber les processus photosynthétiques normaux des zooxanthelles du corail, ce qui conduit à un blanchissement des coraux.

illustration, saine à corail mort, de GBRMPA

Source: Autorité du parc marin de la Grande barrière de corail (GBRMPA)

Rôle de la température et de la lumière

La gâchette principale de blanchiment à grande échelle est une augmentation de la température de l’eau au-dessus du maximum estival normal. À des températures élevées, le système photosynthétique des zooxanthelles est facilement dépassé par la lumière entrante conduisant à la production d'espèces réactives de l'oxygène. Celles-ci sont une source de stress oxydatif dans les tissus du corail, ce qui entraîne l'expulsion des zooxanthelles par le corail afin d'éviter de nouveaux dommages aux tissus. Bien que les températures élevées déclenchent le blanchiment, la lumière est également un facteur important. L'irradiance accrue peut exacerber le risque de blanchiment, tandis que les coraux partiellement ombragés peuvent tolérer des températures plus élevées avant le blanchiment.

Récupération après blanchissement

Zooxanthelles est le nom donné à un large éventail d'algues différentes du genre Symbiodinium. Ces zooxanthelles sont toutes très différentes, mais partagent la même forme sphérique qui leur permet de vivre au sein de coraux et de nombreuses autres créatures marines tropicales dans des relations mutuellement bénéfiques. Outre les coraux durs, on trouve également des zooxanthelles dans des espèces de coraux mous, d'anémones de mer, de gorgones, de bénitiers (Tridacna spp.) Et de nombreux nudibranches. Les zooxanthelles fixent l'énergie lumineuse du soleil, ce qui est bénéfique pour eux-mêmes et pour les animaux dans lesquels ils vivent, recevant à son tour un refuge et échangeant des produits métaboliques dans une relation mutuelle remarquablement efficace. Cette relation dure depuis plus de 200 millions d’années et est l’une des plus importantes pour l’existence des récifs coralliens. Photo © M. Takabayashi

Zooxanthelles est le nom donné à un large éventail d'algues différentes du genre Symbiodinium. Ces zooxanthelles sont toutes très différentes, mais partagent la même forme sphérique qui leur permet de vivre au sein de coraux et de nombreuses autres créatures marines tropicales dans des relations mutuellement bénéfiques. Photo © M. Takabayashi

Sans les zooxanthelles pour soutenir leurs processus métaboliques, les coraux commencent à mourir de faim. Si la température de l’eau revient à la normale suffisamment tôt, les coraux peuvent survivre à un épisode de blanchiment. Lorsque le blanchiment n'est pas trop grave, les zooxanthelles peuvent se repeupler à partir du petit nombre restant dans les tissus du corail, ramenant à la couleur normale du corail sur une période de quelques semaines à quelques mois. Certains coraux, comme beaucoup de coraux à branches, ne peuvent survivre plus de 10 jours sans zooxanthelles. D'autres, comme certains coraux massifs, sont capables hétérotrophes et peut survivre pendant des semaines voire des mois dans un état blanchi en se nourrissant de plancton. Même les coraux qui survivent connaîtront probablement des taux de croissance réduits, une capacité de reproduction réduite et une vulnérabilité accrue aux maladies.

Variations de la susceptibilité au blanchiment

Les coraux varient dans leur sensibilité au blanchiment. Cohérent des schémas de susceptibilité peuvent être observés parmi les espèces de coraux, avec une tendance générale à une susceptibilité plus élevée dans les formes de ramification plus complexes et une susceptibilité plus faible chez les espèces massives, en particulier celles présentant des polypes charnus.

Les coraux peuvent également acquérir une plus grande tolérance aux stress de blanchiment s'ils sont constamment exposé à des températures plus élevées ou à un plus grand éclairement énergétique. Les coraux des plateaux de récif, par exemple, seront souvent capables de tolérer des températures de l’eau beaucoup plus élevées que les colonies de la même espèce vivant sur les pentes du récif.

Le type de zooxanthelles peut également influer sur la sensibilité au blanchiment. Il existe au moins neuf groupes (appelés clades) de zooxanthelles actuellement reconnus, et il peut y avoir de nombreuses espèces dans ces groupes. Les clades de Zooxanthelles varient en capacité de tolérer des températures élevées, et certains coraux ont clades résistant à la chaleuret sont donc plus résistants au blanchiment. Cependant, les coraux avec des clades résistants à la chaleur tendent à se développer plus lentement, ce qui crée des compromis évolutifs dans la relation symbiotique qui maintient une diversité de relations entre les coraux et les clades.

Vidéo: Zooxanthelles résistantes à la chaleur (2: 56)

Andrew Baker discute des zooxanthelles résistantes à la chaleur.