Les coraux de l’Indo-Pacifique plus résistants au changement climatique que les coraux de l’Atlantique

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Face au réchauffement climatique et à d’autres changements environnementaux, les coraux de l’océan Atlantique ont décliné précipitamment ces dernières années, tandis que les coraux des océans Pacifique et Indien se portent mieux. En décrivant plusieurs espèces d’algues symbiotiques dont ces coraux ont besoin pour se développer, une équipe internationale dirigée par Penn State a découvert que ces relations mutualistes de l’Indo-Pacifique peuvent être plus flexibles et finalement résistantes à des températures océaniques plus élevées que celles de l’Atlantique.

Les récifs coralliens sont de vastes structures géologiques faites de carbonate de calcium produit par des animaux coralliens dont les colonies possèdent des populations denses d’algues photosynthétiques de la famille Symbiodiniaceae – ci-après appelées “symbiotes” – dans leurs tissus. Le blanchissement des coraux se produit lorsque les conditions environnementales, telles que la hausse des températures de l’océan, provoquent la rupture de la relation entre les algues et les animaux coralliens, ce qui donne une colonie blanche ou blanchie. Alors que les coraux peuvent récupérer, le blanchissement peut entraîner la mortalité des coraux, selon l’intensité et la durée du stress.

“Le blanchissement des coraux affecte non seulement les coraux eux-mêmes, mais également des écosystèmes entiers d’organismes – des invertébrés, comme les oursins et les langoustes, aux vertébrés, comme les poissons et les tortues de mer”, a déclaré Todd LaJeunesse, professeur de biologie à Penn State. “Il est important d’étudier la biologie des coraux et de leurs symbiotes afin que nous puissions prédire comment ils réagiront aux futurs changements environnementaux, en particulier au réchauffement des océans.”

Mais, a déclaré LaJeunesse, tous les coraux et symbiotes ne réagiront pas de la même manière. C’est parce que les océans du monde contiennent des milliers d’espèces de coraux, chacun avec ses propres attributs uniques. Et, jusqu’à récemment, a-t-il dit, personne n’appréciait vraiment la grande diversité des espèces de symbiotes et leur importance pour la survie des coraux.

“Les scientifiques regroupaient auparavant tous les symbiotes en quelques grands groupes”, a déclaré LaJeunesse. “Le travail de mon laboratoire au cours des dernières années a consisté à décrire des espèces individuelles de symbiotes afin que nous sachions à quoi nous avons affaire. Sans ces informations, vous ne pouvez vraiment pas étudier de manière adéquate l’écologie, la physiologie et la biogéographie des coraux.”

Alors que LaJeunesse et ses collègues ont commencé à décrire les espèces de symbiotes, ils ont appris que certains sont des spécialistes – ce qui signifie qu’ils ne peuvent s’associer qu’à une ou quelques espèces d’hôtes coralliens – tandis que d’autres sont des généralistes – ce qui signifie qu’ils peuvent s’associer à de nombreuses espèces de coraux. hôtes. De plus, ils ont découvert que certains coraux, en particulier des Caraïbes, dépendent de symbiotes spécialisés, alors que les coraux de l’Indo-Pacifique s’associent à des généralistes. Le manque de flexibilité parmi les coraux des Caraïbes peut les rendre plus sensibles aux changements environnementaux, tandis que les coraux indo-pacifiques avec des partenariats plus flexibles peuvent résister à des changements environnementaux plus importants.

En effet, selon LaJeunesse, les espèces symbiotes décrites par l’équipe sont importantes pour les écosystèmes récifaux en raison de leur dominance écologique et de leur importance pour tant d’espèces coralliennes sur de vastes zones géographiques.

Il a déclaré: “Il est possible que ces espèces en viennent à dominer les communautés coralliennes à mesure que les océans de la Terre se réchauffent et que des symbiotes plus sensibles disparaissent.”

Les nouvelles recherches de l’équipe, publiées le 1er mai dans le Journal de Phycologie, fournit des descriptions formelles de plusieurs espèces de symbiotes hôte-généraliste dans la région Indo-Pacifique. Pour mener leur étude, les chercheurs ont collecté des échantillons de coraux de tout l’Indo-Pacifique, notamment des récifs de Palau, en Thaïlande, de Zanzibar en Tanzanie, des îles Phoenix, de la Grande Barrière de Corail en Australie et de la Nouvelle-Calédonie. Ensuite, ils ont extrait les algues symbiotiques de ces échantillons et séquencé leur ADN. Ils ont ensuite identifié et décrit cinq espèces de symbiotes capables de s’associer à diverses espèces de coraux hôtes.

“Il est difficile de communiquer sur des choses que nous ne connaissons pas, ou même pour lesquelles nous avons un nom”, a déclaré Caleb Butler, étudiant diplômé en biologie, Penn State, et premier auteur de l’article. “Lorsque nous décrivons formellement une espèce, nous donnons un nom à ces organismes, aidant à construire une identité dont nous pouvons parler et nous permettant de relier les études antérieures aux recherches futures. Les organismes que nous avons décrits sont répandus, et à mesure que les océans se réchauffent, ces les généralistes thermiquement tolérants sont susceptibles de s’étendre à de nouvelles communautés de coraux. La reconnaissance de ces espèces distinctes permet des recherches éclairées sur leur écologie, puis la capacité de communiquer avec précision sur les implications de nos découvertes.

Plus précisément, les symbiotes décrits par l’équipe appartiennent au genre Cladocopium.

“Les cladocopium sont exceptionnellement riches en biodiversité par rapport aux autres symbiotes coralliens ; pourtant, très peu d’espèces de ce genre ont été cultivées avec succès”, a déclaré Matthew Nitschke, chercheur à l’Institut australien des sciences marines (AIMS). “L’une des espèces décrites par l’équipe, C. proliferum, peut être cultivée dans un tube à essai, ce qui permet des progrès significatifs dans la compréhension des mécanismes qui sous-tendent la symbiose corail-algues, et elle est devenue une espèce modèle pour de telles recherches en Australie. Notre équipe australienne, dirigés par le professeur Madeleine van Oppen, utilisent actuellement des cultures de C. proliferum dans la recherche et le développement sur la restauration des récifs, en mettant l’accent sur la façon dont ces symbiotes algaux contribuent à la tolérance à la chaleur des coraux.

D’autres auteurs sur le papier incluent Kira Turnham, Penn State; Allison Lewis, Laboratoire national Lawrence Berkeley ; Mark Warner, Université du Delaware ; Dustin Kemp, Université de l’Alabama à Birmingham ; Ove Hoegh-Guldberg, Université du Queensland ; Bill Fitt, Université de Géorgie ; et Madeleine van Oppen, Institut australien des sciences marines et Université de Melbourne.

La National Science Foundation, la COI-UNESCO-Banque mondiale et le Eberly College de Penn State ont soutenu cette recherche.

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