Gestion et interventions pour l'éclosion de la maladie de perte de tissus coralliens pierreux en Floride

 

Adresse

Floride, États-Unis (et au large de la mer des Caraïbes)

Le défi

Les récifs coralliens en Floride, ainsi que dans plusieurs pays et territoires des Caraïbes, souffrent d'une épidémie d'une maladie mortelle appelée maladie de perte de tissu corallien pierreux (SCTLD). Plusieurs facteurs rendent cette maladie unique et profondément troublante. Comparé aux flambées «de routine» de la plupart des autres maladies coralliennes, le SCTLD a une portée géographique particulièrement large et dure depuis plusieurs années sans diminuer. La maladie a également une progression extrêmement rapide à l'échelle de la colonie et du récif, des taux de mortalité très élevés et affecte une variété d'espèces de corail qui composent l'écosystème des récifs de Floride. Peut-être le plus troublant, il affecte toutes les espèces massives de construction de récifs qui forment la structure fondamentale des récifs de la région. Environ la moitié des quarante-cinq espèces de coraux pierreux de Floride sont vulnérables à cette maladie.

Bien que le ou les pathogènes exacts restent inconnus, des expériences en laboratoire ont montré que la maladie peut être transmise à d'autres coraux par contact direct et à travers l'eau, soulignant le défi de contenir la maladie dans un environnement océanique dynamique. Les chercheurs travaillent à identifier les agents pathogènes potentiels et les relations avec les facteurs environnementaux, ainsi qu'à identifier les génotypes de coraux qui peuvent présenter un certain niveau de résistance à la maladie. Les chercheurs testent des stratégies pour traiter les colonies malades sur le terrain, appliquent divers traitements aux lésions qui se forment sur la colonie à mesure que la maladie progresse et travaillent en laboratoire pour déterminer s'il existe des traitements au niveau de la «colonie entière» (par exemple, des probiotiques) qui pourrait être développé et appliqué sur le terrain.

La gravité et l'étendue de la maladie ont également stimulé un effort concerté pour obtenir des échantillons des espèces les plus vulnérables, structurellement importantes ou emblématiques dans des installations terrestres. L'espoir est que l'intendance de ces espèces permettra des recherches supplémentaires qui appuieront les efforts de restauration qui seront clairement nécessaires à l'avenir.

Les mesures prises

Enquête sur les agents pathogènes
Les coraux contiennent un assemblage de microbes et d'algues coexistant en tant que système complexe, ce qui rend l'identification des agents pathogènes des maladies une tâche complexe. De plus, les coraux sont dans un système ouvert - l'océan - avec un apport constant de microbes de l'environnement, ce qui complique encore le processus d'enquête.

Les bactéries peuvent être un pathogène primaire ou un pathogène opportuniste attaquant les coraux avec une fonction immunitaire déprimée. Certains de ces agents pathogènes peuvent être normalement associés aux coraux et sont inoffensifs jusqu'à ce qu'ils soient déclenchés par un changement environnemental. Le domaine scientifique relativement nouveau de la maladie corallienne n'a identifié qu'une douzaine d'agents pathogènes dans le monde et, dans très peu de cas, ces agents pathogènes ont été démontrés comme l'agent causal définitif de la maladie. De plus, certains qui ont été initialement démontrés comme tels n'ont pas résisté à d'autres recherches.

Bien que des expériences soient en cours, les hypothèses actuelles incluent que les agents pathogènes secondaires influencent la virulence des SCTLD, tandis que les facteurs environnementaux peuvent affecter la progression et la transmission de la maladie. L'identification et l'isolement du ou des agents pathogènes à l'origine du SCTLD seront importants pour le développement d'outils de diagnostic et de traitements plus ciblés.

Bien que le pathogène exact reste inconnu, des études en laboratoire par le Dr Blake Ushijima de la Smithsonian Marine Station et des observations sur le terrain par l'écologiste des coraux, le Dr Greta Aeby de l'Université du Qatar, suggèrent que plusieurs micro-organismes peuvent jouer un rôle et il est possible qu'une première l'agent pathogène attaque le corail sain et les agents pathogènes opportunistes accélèrent ensuite la maladie. Alternativement, la maladie peut commencer sa progression plus indirectement. Le Dr Andrew Baker de l'Université de Miami entreprend des recherches pour déterminer si les agents pathogènes peuvent initialement infecter les algues endosymbiotiques, avec des infections secondaires affectant les coraux hôtes. Quoi qu'il en soit, le ou les agents pathogènes sont connus pour se propager par contact direct de corail à corail ainsi que par l'eau, ce qui complique à la fois le diagnostic et le traitement.

Interventions et traitements
Les scientifiques et les gestionnaires de ressources coordonnent les interventions et les traitements dans le but de ralentir ou d'arrêter la propagation du SCTLD. Les premiers essais en laboratoire comprenaient de nombreux traitements physiques (par exemple, barrières d'argile), chimiques (par exemple, traitements antiseptiques) et combinés (par exemple, traitement antiseptique avec un «coupe-feu» physique autour des tissus malades). Initialement, les traitements utilisant de l'époxy chloré avec un coupe-feu et une pâte antibiotique ont été identifiés comme les options les plus prometteuses.

Les tests sur le terrain ont révélé que l'époxy chloré était largement inefficace sur la plupart des espèces et était très long, mais la pâte antibiotique a stoppé la progression de la maladie dans 75% à 95% des lésions, avec des différences spécifiques aux espèces. En tant que tels, les praticiens en Floride se concentrent sur les traitements antibiotiques sur le terrain mais continuent d'essayer de nouveaux traitements spécifiques aux lésions, en considérant les traitements antibiotiques appliqués qui peuvent être mis en œuvre à l'échelle de la colonie entière et en créant des probiotiques qui peuvent être appliqués aux coraux malades et peut-être des plantes coralliennes pour augmenter la survie. Les colonies traitées sont revues tous les quelques mois pour vérifier la santé et traiter toute nouvelle lésion, et de nombreux coraux doivent être retraités en raison de la formation de nouvelles lésions. Grâce à ces méthodes, un nombre substantiel des colonies les plus grandes et les plus anciennes qui fournissent les meilleurs services écosystémiques ont été sauvées.

Les scientifiques appliquent une pâte antibiotique à la marge des coraux sains et malades pour aider à arrêter la propagation. Photo © Université Nova Southeastern.

Des travaux expérimentaux menés par le Fish and Wildlife Research Institute de la Florida Fish and Wildlife Conservation Commission (FWRI-FWC) ont montré que des efforts de traitement substantiels dans une petite zone (5 m sur 5 m) d'un récif affecté ne modifiaient guère la trajectoire de la maladie dans la parcelle d'étude. Cependant, les efforts sur les coraux individuels réussissent à ralentir et / ou arrêter la mortalité des colonies. Les travaux dirigés par le Dr Karen Neely de l'Université Nova Southeastern ont traité plus de 1,400 500 coraux prioritaires au sein du sanctuaire marin national des Keys de Floride. Le Dr Brian Walker (Nova Southeastern University) et le Dr Josh Voss (Florida Atlantic University Harbor Branch Oceanographic Institute) ont traité 2019 colonies supplémentaires dans la région du sud-est de la Floride, et le parc national de Biscayne a commencé ses activités d'intervention à la fin de XNUMX.

Dans quelle mesure a-t-il réussi?

L'intervention sur des colonies prioritaires individuelles avec un antibiotique topique a réduit les taux de mortalité à moins de 2% sur les coraux traités. Les traitements initiaux sur les lésions sont très efficaces et la surveillance de suivi suggère que le développement de nouvelles lésions peut diminuer avec le temps. Bien que des évaluations de la santé à long terme et des retraits continueront d'être nécessaires, leur fréquence et leur intensité devraient diminuer avec le temps.

D'autres actions d'intervention, notamment l'époxy chloré et les modifications de la pâte topique à l'aide de produits naturels, se sont jusqu'à présent révélées infructueuses avec une progression de la maladie et des taux de mortalité légèrement inférieurs à ceux des coraux non traités. Pourtant, ces options de traitement sont en train d'être modifiées et testées dans le but de développer des traitements efficaces qui ont des impacts environnementaux imprévus limités.

Sur de nombreux sites, la grande majorité des coraux restants sont ceux qui ont été sauvés grâce à un traitement actif. Ces coraux fournissent l'habitat, les services écosystémiques et le stock de géniteurs pour les générations futures sur ces sites.

Sauvetage de corail
La Florida Coral Rescue Team est codirigée par le FWC et le National Marineic and Atmospheric Administration (NOAA) du National Marine Fisheries Service et se compose d'agences fédérales et étatiques, d'organisations à but non lucratif, d'universités et de l'Association of Zoos and Aquariums (AZA) les partenaires. Ce groupe travaille à «sauver» (collecter) des coraux sains d'avant la frontière de la maladie et à les placer dans des aquariums terrestres pour les empêcher d'être infectés, pour préserver la diversité génétique et pour servir de reproducteurs pour les futures activités de restauration. L'AZA, qui a rejoint les efforts fin 2018, possède plus de 20 installations à travers le pays qui abritent actuellement ou sont en train de se préparer à abriter des coraux sauvés. Dans l'intervalle, les coraux sauvés sont détenus dans des centres de détention intermédiaires en Floride, notamment à l'Université de Miami, à la Nova Southeastern University, au Florida Aquarium et au Mote Marine Laboratory.

Jusqu'à présent, un peu moins de 1,500 coraux représentant les 15 espèces les plus sensibles ont été collectés dans les eaux du Sanctuaire marin national de Florida Keys et du parc national de Dry Tortugas dans un total de cinq missions à bord et quelques petits bateaux au large de Key West. Afin de garantir que suffisamment de diversité génétique est collectée pour soutenir les activités de propagation, un total de 4,400 22 colonies de coraux de la liste complète des XNUMX espèces sensibles de priorité élevée et moyenne sont ciblées pour la collecte. Des données en temps réel sur l’état de ces efforts sont disponibles sur le site Ouvre dans une nouvelle fenêtreTableau de bord de sauvetage de corail.

Les coraux sont collectés et placés dans un sac pour un transport sûr. À la surface, les coraux sont mesurés et évalués pour leur état, des échantillons génétiques sont prélevés et chacun est ensuite monté sur un carreau de céramique, avec un soin particulier pour s'assurer que les tissus vivants ne touchent pas le carreau ou l'époxy. Photo © Florida Fish and Wildlife Conservation Commission

À l'avenir, la Floride prévoit de construire des installations d'élevage où les coraux sauvés pourront se reproduire et des larves installées seront élevées pour une restauration à grande échelle des récifs. Certains des coraux qui ont été collectés cet été et détenus dans des installations intermédiaires extérieures ont engendré leur cycle prévu et les larves se sont installées de manière opportuniste et se développent aux côtés des coraux sauvés.

Leçons apprises et recommandations

Ayez un plan en place avant d'en avoir besoin. Alors que la Floride cherchait comment faire face à cette épidémie sans précédent, les gestionnaires se sont tournés vers deux documents qui avaient été rédigés pour d'autres juridictions à titre indicatif: Ouvre dans une nouvelle fenêtrePlan d'intervention d'urgence d'Hawaïouvre le fichier PDF et la Ouvre dans une nouvelle fenêtreSystème de réponse aux incidents liés à la santé des récifs de la Great Barrier Reef Marine Park Authorityouvre le fichier PDF .

Ayez beaucoup de plans de sauvegarde. Bien qu'il soit important d'avoir un plan à l'avance, il est tout aussi important d'être prêt et disposé à passer aux plans d'urgence à tout moment. La flexibilité et la gestion adaptative sont essentielles!

Ayez un mécanisme en place pour déterminer si et quand vous devez répondre. Des seuils pré-désignés aident à déterminer quand des mesures doivent être prises.

Une réponse réussie nécessite un programme de surveillance réussi. Afin de suivre ce qui fonctionne, et potentiellement encore plus important ce qui ne fonctionne pas (voir puce 2 ci-dessus), assurez-vous de surveiller les résultats d'une manière comparable entre les méthodes et les régions.

Sachez qui dirigera votre réponse. Dans le scénario le plus simple, il y aura une agence ou une organisation avec une responsabilité fiduciaire et / ou un mandat gouvernemental pour diriger la réponse. Si ce n'est pas le cas, réfléchissez à la manière dont la réponse doit être effectuée à l'avance. Les réponses peuvent être efficaces grâce à une approche descendante ou ascendante (ou une combinaison des deux), mais il est essentiel de s'assurer que tout le monde sait quel organisme ou groupe est ultimement responsable de la prise de décisions.

Connaissez vos experts. Identifiez et contactez des experts dans le domaine avant ou immédiatement après une perturbation et sortez des sentiers battus. Des experts des Centers for Disease Control and Prevention et du National Wildlife Health Center du US Geological Survey, des microbiologistes, des généticiens, des épidémiologistes, des spécialistes du confinement biologique et de nombreuses autres agences et spécialités qui ne travaillent pas souvent directement avec les écologistes coralliens ont été engagés pour aider à élargir la réflexion sur la façon de lutter contre cette flambée.

Anticipez les obstacles réglementaires. Engagez les organismes de réglementation le plus tôt possible, et de préférence même avant qu'un événement ne se produise (c.-à-d. Que vous élaboriez des plans d'intervention théoriques), afin d'atténuer les retards imprévus dans l'approbation des mesures expérimentales.

Les gens veulent aider. En cas de catastrophe, les gens veulent aider à la réponse. Identifiez les compétences qui pourraient être utiles et essayez d'impliquer le public de manière significative.

Résumé du financement

Depuis 2015, un peu plus de 10 millions de dollars ont été consacrés aux efforts de réponse directe aux maladies en Floride. La principale source de financement a été la législature de l'État de Floride, avec un soutien supplémentaire du Florida Department of Environmental Protection (FDEP), du FWC, de la NOAA, de l'US Environmental Protection Agency, de la National Fish and Wildlife Foundation et de la National Science Foundation. De plus, une quantité importante de temps de travail en nature a été consacrée à ces efforts par divers organismes fédéraux et d'État, universités, gouvernements locaux et organisations à but non lucratif.

La répartition approximative du budget de réponse est la suivante:

  • Sauvetage des coraux: 42%
  • Intervention: 27%
  • Recherche: 14%
  • Propagation: 5%
  • Reconnaissance et surveillance: 4%
  • Gestion des données: 3.5%
  • Communications et sensibilisation: 1%
  • Autres: 3.5%

Vous trouverez plus d'informations sur les projets financés par le FDEP Ouvre dans une nouvelle fenêtreici, et ceux qui ont été complétés par des groupes de travail individuels se trouvent sous le lien de chaque groupe Ouvre dans une nouvelle fenêtreici.

Organisations leaders

La réponse de la Floride est dirigée par quatre agences: le FDEP, le FWC, la NOAA et le National Park Service. Cependant, l'épidémie a nécessité une réponse `` tous sur le pont '', l'expertise et les ressources provenant de dizaines d'organisations, y compris des agences étatiques et fédérales, des institutions universitaires et de recherche, des organisations de conservation à but non lucratif et des zoos et aquariums dans l'ensemble les Etats Unis. Une liste partielle est affichée à la Ouvre dans une nouvelle fenêtreSite Web du Florida Keys National Marine Sanctuary.

Ressources

Ressources sur les maladies liées à la perte de tissus coralliens pierreux

Ouvre dans une nouvelle fenêtreFlambée de maladie corallienne dans le récif de Floride

Ouvre dans une nouvelle fenêtreSuivre et signaler la maladie de perte de tissus coralliens pierreux

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