ACcLImatation des Récifs COralliens aux changements globaux : utilisation des Signatures isoTopiques pour mieux comprendre le mécanisme de calcification des coraux

Clémant TANVET

Gérard THOUZEAU

Anne LORRAIN

50 % ARED UBO 50 % | UBO EDSML

Les écosystèmes coralliens, présents généralement dans les eaux chaudes du globe et à faible profondeur, font l’objet d’une inquiétude grandissante quant à leur devenir. Ces écosystèmes aquatiques, parmi les plus diversifiés et les plus étendus de la planète, sont particulièrement impactés par l’anthropisation croissante depuis deux siècles. Les conséquences écologiques traduisent la dégradation de leur état de santé avec le blanchiment des coraux dû aux températures en hausse, et la régression de la croissance voire l’atrophie du squelette carbonaté des coraux en raison de l’acidification des océans. Depuis la révolution industrielle, le doublement de la concentration en dioxyde de carbone dans l’atmosphère (NOAA, IPCC 2015) a entrainé une hausse du niveau de la mer et de la température moyenne des océans (+0,7°C). Les changements induits dans la chimie des océans (près de 30% du CO2 atmosphérique y sont stockés) dérèglent le système des carbonates et entrainent l’acidification croissante des océans. Cette dernière régule la quantité de carbone inorganique dissous (CID) nécessaire à la construction du squelette calcaire des coraux (Ries et al. 2009, Allemand et al. 2011, Kroeker et al. 2010). Bien que la majorité des études réalisées sur ce sujet montre le dérèglement du système des carbonates, certains coraux seraient capables de s’acclimater à l’acidification des océans (Paganini et al. 2015, EPOCA WHOI, 2010). C’est dans ce contexte que l’objectif premier du projet ACLICOST est d’identifier les mécanismes physiologiques mis en œuvre par les coraux pour faire face au changement global. A cet égard, des études récentes (ANR CARIOCA) ont permis de découvrir trois sites naturels en Papouasie-Nouvelle-Guinée et Nouvelle-Calédonie (zones de résurgences naturelles de CO2) présentant des conditions extrêmes de pH/CO2 (proches des valeurs prédites par les scénarios d’évolution des modèles de l’IPCC à l’horizon 2100) et hébergeant des récifs coralliens en bonne santé apparente. Ces sites sont donc d’un intérêt majeur pour étudier l’acclimatation éventuelle des coraux aux forçages anthropiques. De manière générale, l’acclimatation à l’acidification des océans et au réchauffement climatique reste encore peu étudiée et les projections modernes ne prennent pas en compte la capacité des espèces à s’acclimater (Godbold & Calosi 2013, Munday et al. 2013, Sunday et al. 2014). Aujourd’hui, malgré toutes les connaissances acquises sur la biologie et l’écologie des récifs coralliens, il manque encore un modèle d’étude prédictif de leur évolution future, ainsi que les outils analytiques permettant de mieux comprendre la dynamique de cette acclimatation éventuelle. Cette dernière sera étudiée par une approche géochimique utilisant les signatures isotopiques du fluide interne de calcification, afin de tracer les différents mécanismes physiologiques régulant le taux de biominéralisation des coraux et de mieux prédire leur devenir. Le projet ACLICOST associe les compétences du LEMAR en écophysiologie des invertébrés marins et en analyses géochimiques (isotopie, analyses élémentaires) et celles d’équipes françaises et internationales travaillant sur la géochimie et les mécanismes de régulation de la biominéralisation des coraux tropicaux (UMRs ENTROPIE et LSCE Gif-sur-Yvette, University of Western Australia – Crawley, Texas A&M University et ISMAR-CNR Venise). L’approche qui sera développée au cours de cette thèse allie études in situ (populations impactées et populations témoins non impactées situées à proximité), expérimentations en milieu contrôlé, et analyses géochimiques de pointe, dans un contexte d’évolution à long terme des modèles biologiques ciblés (coraux tropicaux). Ce projet s’inscrit dans les objectifs de développement durable de la Région Bretagne (« Réseau mondial pour un développement durable », « Réseau sur le changement climatique » et « Réseau sur la sécurité alimentaire » au regard de l’importance des récifs pour la pêche).

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