Blanchiment des coraux: signification, occurrence et facteurs causant le blanchissement des coraux

Lisez cet article pour en savoir plus sur le blanchissement des coraux: signification, occurrence et facteurs responsables du blanchissement des coraux:

Le blanchiment des coraux fait référence à la perte de couleur des coraux qui forment les écosystèmes très fragiles, les récifs coralliens. Les récifs coralliens sont situés dans des eaux tropicales peu profondes et circumtropicales le long des îles et des continents.

Le substrat de récif est composé de carbonate de calcium de coraux scléractiniens vivants et morts. Les récifs coralliens sont appelés «forêts tropicales humides des océans» en raison de leur productivité et de leur biodiversité très élevées.

Ceci est dû au fait que les coraux scléractiniens sont en association étroite avec d’autres invertébrés, vertébrés et plantes ici et qu’ils sont impliqués dans un processus de couplage et de recyclage étroits des ressources. Les coraux scléractiniens (Phylum Cnidaria) construisent des squelettes de carbonate de calcium séquestré dans l’eau. Une fois que le polype de corail meurt, son squelette devient une partie du récif.

Les coraux reçoivent leurs nutriments et leur énergie en capturant de minuscules organismes planctoniques et en établissant une relation symbiotique avec les zooxanthelles, microalges unicellulaires, autorophiles de différents taxons dans Phylum Dinoflagellata. Ces algues absorbent la lumière du soleil et la convertissent en énergie. Les zooxanthelles aident les coraux à produire des nutriments grâce à leurs fonctions photosynthétiques.

Les activités de photosynthèse aident les coraux à obtenir de l'énergie, fixent des composés carbonés fixes, augmentent la calcification et modèrent le flux d'éléments nutritifs. Les zooxanthelles reçoivent un environnement protégé pour se développer, ainsi qu'un bon apport de dioxyde de carbone pour la photosynthèse. Néanmoins, les coraux à croissance lente rivalisent avec les algues multicellulaires qui se développent rapidement, car ils peuvent se nourrir pendant la journée grâce à la photosynthèse chez les zooxanthelles et à la prédation nocturne.

Les coraux ont en fait des tissus clairs. Ils reçoivent leur coloration des zooxanthelles et semblent beaux. La couleur particulière du corail dépend du clade qui y habite.

Le blanchissement des coraux est une réaction courante des coraux au stress provoquée par diverses perturbations qui se produisent dans les récifs coralliens, notamment des événements naturels et induits par l'homme. Les perturbations naturelles qui endommagent les récifs sont les suivantes: tempêtes violentes, inondations, températures extrêmes, événements ENSO (oscillation australe El Nino), expositions subaériennes, épidémies prédatrices et épizooties.

Les facteurs anthropiques tels que la surexploitation, la surpêche, la sédimentation accrue et la surcharge en éléments nutritifs sont responsables de la dégradation accrue des récifs coralliens observée ces derniers temps. Depuis le début des années 1980, le blanchiment des récifs coralliens a connu une augmentation de la fréquence et une distribution étendue.

Les coraux mous, les bénitiers géants Tridacna et certaines éponges témoignent du stress causé par le blanchiment.

Que se passe-t-il dans le blanchissement des coraux?

Sous l'effet du stress, les coraux expulsent leurs zooxanthelles, avec lesquels ils entretiennent une relation symbiotique, ce qui les rend plus pâles ou complètement blancs (car les algues sont responsables de la belle coloration des coraux). Ceci est le blanchissement des coraux. Le squelette calcaire se voit à travers les tissus translucides du corail, qui sont maintenant dépourvus de zooxanthelles.

Les densités de zooxanthelles peuvent réduire ou la concentration de pigments photosynthétiques dans les algues peut diminuer. Les coraux générateurs de récifs ont généralement environ 1-5 x 10 ⁶ zooxanthelles cm ^-2 de tissu de surface vivant et 2 à 10 pg de chlorophylle par zooxanthelles. En raison du blanchiment, environ 60 à 90% des zooxanthelles sont perdus et chacun de ces organismes perd 50 à 80% de ses pigments photosynthétiques.

Le blanchissement des coraux affecte gravement les coraux. Si le blanchiment décroît avec le temps, c'est-à-dire si les facteurs de stress ne sont pas trop graves, les coraux peuvent retrouver leurs algues symbiotiques en quelques semaines ou quelques mois. Ils peuvent ensuite être recolonisés par la même espèce de zooxanthelles ou par une autre.

Mais si le blanchiment est sévère, les zooxanthelles épuisées ne récupèrent pas et les coraux meurent. Le récif lui-même est alors perdu. Une fois que le blanchiment a commencé, les coraux peuvent continuer à blanchir même après l'élimination du facteur de stress. Les experts ont averti que la superficie totale des récifs coralliens avait diminué de 30% au cours des 30 dernières années. Rien que dans les Caraïbes, environ 90% des récifs ont été perdus.

La capacité des coraux à supporter le stress et le blanchiment et à se remettre d'un événement de blanchiment varie selon les espèces. Par exemple, les porites lobata et d’autres grands coraux massifs peuvent faire face à des chocs thermiques extrêmes alors que Acropora spp. et d'autres coraux à ramifications fragiles s'effondrent sous l'effet d'un stress thermique à la suite d'un blanchiment.

Les facteurs pouvant fournir une protection contre le blanchiment massif des coraux comprennent la résistance au blanchiment, la tolérance des coraux et la récupération des récifs. Le risque de blanchiment peut également être réduit par les conditions climatiques locales, telles que beaucoup d'ombre ou des ruisseaux d'eau plus froide. La santé et la génétique des coraux et des zooxanthelles peuvent jouer un rôle majeur dans l’influence du risque de blanchiment.

Occurrence:

Toutes les grandes provinces de récifs ont signalé une mortalité massive de coraux dans les écosystèmes de récifs depuis les années 1870. Mais la fréquence et l'ampleur des perturbations dues au blanchissement ont augmenté ces derniers temps. Rien qu’entre 1979 et 1990, on a observé plus de 60 épisodes de blanchissement des récifs coralliens sur une mortalité massive de 105 coraux. Au cours des 103 années précédant cette période, seuls trois épisodes de blanchiment parmi 63 mortalités coralliennes en masse ont été enregistrés.

On pense que presque toutes les principales régions de récifs coralliens du monde - Caraïbes / Atlantique Ouest, Océan Indien, Océan Pacifique central et occidental, Golfe Arabique et Mer Rouge - sont blanchies et mortelles depuis les années 1980.

Avant les années 1980, les épisodes de blanchissement et de mortalité des coraux se produisaient pendant les périodes de température élevée de l’eau de mer, mais les perturbations ne se produisaient que dans certaines régions et en particulier dans les zones de récifs. Toutefois, depuis les années 1980, des épisodes de blanchissement des coraux se sont produits dans une vaste zone géographique et ont affecté toutes les zones de récifs. Les événements des années 1980 se sont déroulés pendant des années d'activité ENSO à grande échelle.

Facteurs causant le blanchissement des coraux:

Les coraux peuvent sembler osseux et même durables, mais le fait est que les récifs coralliens sont extrêmement sensibles au stress environnemental. Ils sont actuellement menacés par la pollution de l'eau, l'érosion des sols, l'exposition à marée basse, les conditions météorologiques, l'utilisation intensive d'engrais, la pêche aux explosifs et la conduite imprudente. Le réchauffement climatique aurait de graves conséquences sur les récifs coralliens. Le réchauffement climatique signifie une augmentation de la température de l'air et de l'eau à l'échelle mondiale.

Bien que les eaux tropicales chaudes conviennent aux récifs, une température de l'eau de mer très élevée peut nuire aux zooxanthelles. Le réchauffement planétaire entraînerait la fonte des calottes glaciaires polaires et l’élévation du niveau de la mer.

Si la lumière du soleil ne peut pas pénétrer dans les coraux à travers l’eau, les algues dont elles dépendent dépendent de la photosynthèse et les récifs perdront une source d’énergie essentielle. L’appauvrissement de la couche d’ozone augmenterait le rayonnement ultraviolet à la surface de la Terre et provoquerait des épisodes de blanchissement des coraux. Ce qui suit est une discussion sur les facteurs qui induisent le stress et provoquent le blanchissement des coraux.

Température montante:

Un facteur de stress majeur est l'augmentation ou la diminution de la température de l'eau due au réchauffement climatique dû aux activités humaines. Le blanchiment estival des coraux a été attribué à une température de surface de la mer élevée associée à un rayonnement solaire élevé.

Les espèces de coraux prospèrent dans une marge de température relativement étroite; des températures extrêmes peuvent provoquer le blanchiment. On sait que des épisodes de blanchiment se produisent lors de chutes de température soudaines (de -3 ° C à -5 ° C pendant 5 à 10 jours) qui se produisent pendant les éclosions saisonnières d’air froid. Il est plus fréquent en raison de l'élévation de la température de l'eau. Une petite anomalie positive de 1 à 2 ° C pendant 5 à 10 semaines en été peut provoquer un blanchissement.

La Grande Barrière de Corail (GBR) a subi huit épisodes de blanchiment en masse depuis 1979. La GBR située le long de la côte nord de l’Australie a connu jusqu’à présent deux épisodes de blanchissement en profondeur des coraux - en 1998 et 2002 - perdant 42% et 54% récifs, respectivement. Le sud de la GBR a été témoin d’un événement similaire en 2006.

La plupart des récifs se sont rétablis, entraînant une faible mortalité corallienne, mais les dégâts ont été importants par endroits. Jusqu'à 90% des coraux sont morts dans certaines régions. C’est un exemple de la vulnérabilité des récifs coralliens à l’augmentation de la température de l’eau associée à l’acidification des océans. Alors que la hausse des températures a augmenté la fréquence et l'intensité du blanchiment, l'acidification a réduit la capacité de calcification des coraux.

Une faible augmentation de la température sur plusieurs semaines ou une forte augmentation (3-4 ° C) sur quelques jours entraînera un dysfonctionnement des coraux. Le blanchissement des coraux s'est produit principalement pendant les saisons d'été ou vers la fin d'une période de réchauffement prolongé. Ils auraient eu lieu pendant les périodes de faible vitesse du vent, de ciel dégagé, de mer calme et de faible turbidité. Les conditions favorisent un chauffage localisé et un rayonnement ultraviolet (UV) élevé.

Les rayons UV pénètrent facilement dans les eaux claires de la mer. Les coraux contiennent en réalité des composés absorbant les UV qui peuvent bloquer les rayons UV potentiellement dangereux. Mais la hausse des températures signifie une réduction de la concentration de ces composés absorbant les UV dans les coraux.

Ensuite, les zooxanthelles sont directement affectées par les rayons UV. Les rayons UV dans la plage de 280 à 400 nm, mais également le rayonnement photosynthétiquement actif (400 à 700 nm), ont été impliqués dans des épisodes de blanchiment.

Exposition subaérienne:

L'exposition soudaine des coraux à l'atmosphère, en cas de marée basse extrême, de baisses du niveau de la mer liées à l'oscillation australe El Nino (ENSO) ou de soulèvements tectoniques, peut provoquer un blanchissement. Celles-ci, associées aux températures de l'eau élevées ou basses, à l'augmentation du rayonnement solaire et à la dilution de l'eau de mer pourraient entraîner une perte de zooxanthelles et la mort des coraux.

Sédimentation:

Il a été soutenu que la charge en sédiments pourrait rendre les algues zooxanthelles plus susceptibles de blanchir.

Dilution des eaux douces Les précipitations et les eaux de ruissellement provoquées par les tempêtes diluent les eaux des récifs et provoquent le blanchiment des coraux. Mais on sait que de tels épisodes de blanchiment sont rares. Même lorsqu'elles se produisent, elles sont limitées aux petites zones côtières.

Xénobiotiques:

Le blanchissement des coraux se produit lorsque les coraux sont exposés à de fortes concentrations de contaminants chimiques tels que le cuivre, les herbicides et les huiles.

Epizooties:

Les agents pathogènes peuvent provoquer le blanchiment, mais celui-ci est différent des autres types de blanchiment. Dans le blanchiment induit par un agent pathogène, les maladies des coraux entraînent la mort par colonies ou par pansements entiers et la desquamation des tissus mous. En mer Méditerranée, le corail Oculina patagonica a subi un blanchiment. Cela était dû à une bactérie infectieuse, Vibrio shiloi, qui a attaqué les symbiotiques zooxanthelles. Les bactéries ne sont infectieuses que pendant les périodes chaudes. Il est donc clair que le réchauffement climatique entraînerait des conditions climatiques favorables à la propagation d’agents pathogènes et aux infections des coraux.

Bien que n'entraînant pas de blanchiment corallien en soi, une augmentation des concentrations d'éléments nutritifs dans l'air ambiant, tels que l'ammoniac et les nitrates, entraîne une augmentation de la densité des zooxanthelles jusqu'à deux ou trois fois. Cela peut entraîner des effets secondaires tels qu'une diminution de la résistance des coraux et une augmentation de la vulnérabilité des coraux aux maladies.

Le blanchiment peut aussi être bénéfique:

Des recherches récentes ont révélé que les coraux qui sont constamment exposés à de faibles niveaux de stress peuvent développer une sorte de résistance au blanchiment. En fait, il a été constaté que lorsque les coraux sont menacés, le blanchissement peut les aider à vivre.

Les colonies de coraux, lorsqu'elles sont touchées par de profonds changements environnementaux, peuvent éliminer les algues existantes afin de créer un espace pour les autres algues qui ont une plus grande capacité à prospérer dans les conditions menaçantes. Le blanchiment est donc un moyen par lequel les coraux reprennent de la vigueur.

Des expériences ont montré que les coraux exposés à des changements environnementaux radicaux qui subissent un blanchiment ont plus de chances de survivre à terme par rapport aux autres coraux. Il a été démontré que les coraux ont une grande résilience. Bien que la hausse des températures soit considérée comme un facteur provoquant le blanchissement des coraux, les récifs coralliens ont prospéré au cours des périodes de températures mondiales clémentes, lorsque le niveau de la mer avait augmenté d’environ 18 pieds ou six mètres au-dessus du niveau actuel.

Cependant, il n'est pas clair si le processus d'adaptation du blanchiment pourra sauver les récifs coralliens attaqués par la pollution ou la hausse des températures de la mer.

Pour tenter de préserver les récifs coralliens du blanchissement, les pays ont commencé à envisager d'élaborer des stratégies nationales. L’autorité du parc marin de la Grande barrière de corail a mis au point un «plan d’intervention pour le blanchiment des coraux» afin d’élaborer une stratégie globale de détection et d’intervention en cas de généralisation du blanchissement des coraux en été. Un effort international combiné, de large portée, est la nécessité du moment.