Écologie des récifs coralliens

Les récifs coralliens font partie des écosystèmes les plus précieux de la planète. Bien qu'ils ne couvrent qu'environ 0.1% du fond de l'océan, ils abritent au moins un quart de toutes les espèces marines et abritent environ 4,000 800 espèces de poissons et XNUMX types de coraux. ref Cependant, leur valeur s'étend bien au-delà de leur diversité biologique, car ils fournissent d'innombrables biens et services aux communautés côtières qui en dépendent. Des exemples de ces services incluent la pêche, le tourisme et les loisirs, la protection du littoral et les sources de composés médicinaux. ref

Biologie du corail

Les coraux sont des organismes vivants du phylum Cnidaria. Il existe deux principaux types de coraux : les coraux mous et les coraux durs (également appelés coraux « durs »). Les coraux durs de l'ordre Scleractinia sont les coraux principalement responsables de la formation des récifs par la production et la sécrétion de carbonate de calcium (par exemple, CaCO₃, ou calcaire). La plupart des coraux constructeurs de récifs ont une relation symbiotique avec les algues dinoflagellées photosynthétiques appelées zooxanthelles (ou Symbiodiniaceae, auparavant appelées Symbiodinium). La relation est considérée comme mutualiste, où le corail fournit un environnement protégé, le dioxyde de carbone (CO₂) et des nutriments (azote et phosphore) aux algues, et les algues à leur tour fournissent de l'oxygène (O₂) et du carbone au corail par photosynthèse, constituant 95 % des besoins énergétiques de l'animal corallien.

Les colonies de coraux sont considérées comme des organismes modulaires car elles sont constituées d'unités morphologiques répétées, ou polypes. La façon dont ces polypes sont disposés dicte les différentes formes de croissance des colonies de coraux, ou morphologies. Les termes descriptifs courants incluent ramification, colonnaire, massif, foliacé, laminaire, encroûtant et libre. ref

De nombreux polypes clonaux sur une ramification Porites colonie en Australie. Photo © Margaux Hein

Les coraux peuvent se reproduire par reproduction asexuée et sexuée. La reproduction asexuée se produit par le bourgeonnement, où un polype de corail se divise en clones formant deux polypes, et la fragmentation, où des morceaux de colonies de coraux se brisent ou se détachent puis se réinstallent dans un nouvel emplacement sur le récif dans des conditions appropriées. De nouvelles colonies de coraux génétiquement uniques se forment par reproduction sexuée. Il existe deux modes de reproduction sexuée : la ponte à la volée (dans laquelle les colonies de coraux libèrent des spermatozoïdes et des œufs dans l'eau) et la couvaison (dans laquelle la fécondation se produit en interne).

Récifs coralliens

Les récifs coralliens modernes (de l'Holocène-Anthropocène) existent sous les tropiques entre les latitudes 30 degrés Nord et 30 degrés Sud, à quelques exceptions près. Les coraux sont généralement limités à ces zones car leur relation symbiotique avec les zooxanthelles photosynthétiques nécessite des conditions spécifiques de température, de lumière et de salinité. Les principales régions biogéographiques où existent des récifs coralliens se trouvent dans l'océan Atlantique, l'Australie, l'océan Indien, le Moyen-Orient, l'océan Pacifique et l'Asie du Sud-Est. ref

Il existe quatre types de récifs :

• Récifs frangeants qui poussent près du rivage et sont les plus jeunes en développement
• Barrières de corail qui sont séparés du rivage par un plan d'eau appelé lagune
• Patcher les récifs qui sont des récifs discrets et isolés qui se situent souvent entre les récifs frangeants et barrières
• Les atolls qui se forment sur les récifs océaniques qui entourent les îles. L'île peut s'affaisser sous la surface au fil du temps, laissant un anneau de récif enfermant un lagon central.

Récif frangeant au large de l'East Portland Fish Sanctuary, Jamaïque. Photo © Steve Schill/The Nature Conservancy

Les différentes zones d'un récif corallien sont classées en zones géomorphologiques en raison des différences de lumière, d'action des vagues, de température et de sédimentation. Ces zones peuvent différer selon le type de récif (par exemple, frange, barrière, etc.) mais se composent généralement d'un lagon, d'un récif arrière, d'une crête récifale, d'une pente récifale et d'un récif avant. Les assemblages communautaires varient généralement dans différentes zones de récifs et d'une région à l'autre en raison des différentes conditions environnementales et de la capacité concurrentielle des espèces de coraux.

Interactions biologiques 

Il existe de nombreuses interactions biologiques au sein des communautés de récifs coralliens qui affectent la santé et la condition physique des coraux, notamment la compétition, l'herbivorie et la prédation (c'est-à-dire le corallivory). Parce que l'espace physique est une ressource limitante majeure sur les récifs et que les coraux sont des organismes sessiles, ils sont en concurrence avec de nombreux autres organismes benthiques, y compris d'autres coraux, algues, éponges, hydrocoraux (ou « coraux de feu ») et coraux mous. La concurrence entre les coraux et les algues est de plus en plus répandue avec l'augmentation des perturbations des récifs coralliens au cours des dernières décennies.

Des populations saines et diversifiées d'herbivores sont essentielles à la médiation de la compétition corail-algues. Les poissons herbivores en particulier jouent un rôle important dans la résilience des récifs en ouvrant un espace pour le recrutement des coraux et en réduisant le stress des colonies de coraux existantes.

Les organismes qui s'attaquent aux coraux, appelés corallivores, consomment les tissus, le mucus et le squelette du corail. Cela comprend les poissons et les invertébrés de presque tous les groupes taxonomiques, y compris les poissons, les escargots, les vers et les crabes. Les dommages aux tissus ou aux squelettes coralliens prennent du temps et de l'énergie pour que les coraux se régénèrent et se rétablissent, ce qui entraîne une réduction des taux de croissance des coraux, ref capacité de reproduction, ref ou augmentation de la maladie des coraux par vectorisation. ref

L'escargot Coralliophila galea se nourrissant de corail elkhorn des Caraïbes Acropora palmata, laissant derrière lui un squelette blanc. Photo © Elizabeth Rasoir

Habitats connectés

Les récifs coralliens sont souvent associés aux herbiers marins et aux mangroves. Ces habitats peuvent être fortement connectés, et cette connectivité peut être particulièrement importante pour maintenir le bon fonctionnement des récifs coralliens.

Des herbiers marins peuvent être trouvés dans le récif arrière, les lagons et les endroits abrités. Ils interagissent avec le récif en recevant et en stabilisant les sédiments, en cyclant les éléments nutritifs et en fournissant un habitat d'alevinage à certaines espèces de poissons et d'invertébrés. ref Les herbiers marins peuvent également réduire les niveaux de maladie des coraux. ref Les mangroves se trouvent sur les côtes et interagissent avec les récifs en stabilisant les sédiments terrestres, le cycle des nutriments et en fournissant un habitat de croissance aux organismes des récifs coralliens. Les autres avantages des mangroves et des herbiers comprennent l'amortissement des impacts des vagues et des tempêtes, ref agissant comme des puits de carbone et réduisant les impacts de l'acidification des océans. ref

Mangroves en République dominicaine. Photo © Rachel Docherty/Flickr Creative Commons