Depuis les années 1970, les récifs coralliens du sanctuaire marin national des Florida Keys (FKNMS) ont connu un déclin catastrophique de leur couverture corallienne, avec une réduction allant jusqu’à 50 % entre 1998 et 2011. Bien que les récifs coralliens du FKNMS aient été largement étudiés, les recherches dans la zone mésophotique, qui s’étend d’environ 30 à 150 mètres de profondeur, ont historiquement été plus limitées dans cette région.
Les écosystèmes coralliens mésophotiques ont le potentiel de se protéger des facteurs de stress anthropiques en raison de leur profondeur et/ou de leur isolement relatif par rapport au rivage dans de nombreuses régions. De plus, les écosystèmes coralliens mésophotiques peuvent également servir de refuges pour les espèces de coraux généralistes en profondeur, fournissant des larves viables aux récifs peu profonds dégradés après des événements de perturbation épisodiques isolés.
Dans le FKNMS, les coraux mésophotiques ont largement évité les dommages causés par le blanchissement et la maladie de la perte de tissus des coraux pierreux, ils pourraient donc être une source clé de diversité génétique pour les récifs peu profonds de la région.
En utilisant l’étoile de corail rougissante (Stephanocoenia intersepta), présente dans tout l’Atlantique Ouest, des chercheurs du Harbor Branch Oceanographic Institute de la Florida Atlantic University ont étudié comment les populations de coraux à différentes profondeurs et à différents endroits peuvent être liées ou « connectées » les unes aux autres. À l’aide d’analyses d’ADN génomique, ils ont exploré la diversité génétique, les différences et la connectivité entre les populations d’étoiles de corail rougissantes et leurs partenaires algaires symbiotiques en utilisant le génotypage SNP et le séquençage ITS2.
« Le corail étoilé rougissant a une large gamme à la fois en profondeur et en géographie, ce qui en fait une excellente espèce pour étudier la manière dont les populations à différentes profondeurs et à différents endroits sont liées », a déclaré Ryan Eckert, premier auteur et doctorant à la FAU Harbor Branch.
« Bien que les coraux étoilés rougissants soient moins courants sur les récifs peu profonds dans toute leur aire de répartition géographique, ils deviennent plus abondants et couvrent une plus grande superficie dans la zone mésophotique. »
Résultats de l’étude, publiés dans la revue Hérédité et présenté sur la couverture, a révélé quatre lignées génétiques distinctes de corail étoilé rougissant.
Sur les sites échantillonnés, les deux principales lignées génétiques du corail étoilé ont montré une forte connectivité génétique entre les populations peu profondes et mésophotiques. Deux lignées spécifiques aux eaux peu profondes ont montré une diversité génétique plus faible et une consanguinité plus élevée par rapport aux deux lignées généralistes en profondeur. L’analyse a également indiqué que les récifs mésophotiques sont des sources de reproduction clés, en particulier dans les Keys inférieures et supérieures.
« Les coraux des zones mésophotiques plus profondes ont un potentiel significatif pour aider à reconstituer et à restaurer les récifs peu profonds en déclin dans le sanctuaire marin national des Florida Keys », a déclaré Joshua Voss, Ph.D., auteur principal, chercheur principal de l’étude et professeur de recherche associé à la FAU Harbor Branch.
« De plus, les extensions importantes prévues dans le « FKNMS Restoration Blueprint » comprennent des protections supplémentaires pour les coraux mésophotiques dans l’ensemble des Keys. Étant donné que la couverture corallienne de la région diminue depuis les années 1970, ces découvertes et les nouvelles avancées en matière de gestion offrent des opportunités prometteuses pour un certain niveau de rétablissement des récifs coralliens. »
Selon Eckert, la faible diversité et les niveaux plus élevés d’individus consanguins dans des lignées spécifiques peu profondes sont assez inquiétants et peuvent laisser présager de risques potentiels à l’avenir, en particulier pour les efforts de conservation et de restauration.
« Cependant, même si ces coraux plus profonds ne peuvent pas repeupler directement les récifs peu profonds avec des larves viables à l’avenir, ils pourraient toujours être utiles pour créer une « banque de graines » ou pour des programmes de sauvetage et d’élevage dans des pépinières terrestres pour soutenir les efforts de restauration en cours et futurs », a déclaré Eckert.
Les lignées cryptiques distinctes de corail étoilé rougissant, avec peu de mélange malgré leur chevauchement dans les mêmes zones, suggèrent un certain niveau d’isolement reproductif. L’isolement reproductif entre les lignées pourrait être dû à des facteurs tels que des périodes de frai différentes ou des taux de consanguinité élevés dus à une fertilisation localisée. Ces schémas pourraient être influencés par les traits comportementaux des larves et les préférences de colonisation, contribuant à la plus faible diversité génétique des populations de corail étoilé rougissant peu profondes.
« En reconnaissant et en caractérisant la biodiversité génétique à travers différentes lignées de coraux, nous pouvons mieux gérer et protéger les populations de coraux, en particulier face aux défis environnementaux actuels et futurs », a déclaré Voss.
« Cette approche garantit que les efforts de conservation et de restauration des coraux s’appuient sur une compréhension plus complète de la diversité génétique, essentielle au maintien de la résilience et de la santé de nos écosystèmes de récifs coralliens. »
Les co-auteurs de l’étude étaient Alexis Sturm, Ph.D. ; Ashley Carreiro, responsable du laboratoire de recherche ; et Allison Klein, candidate au doctorat ; tous du laboratoire Voss de la branche FAU Harbor.
Plus d’informations :
Ryan J. Eckert et al., Diversité cryptique des coraux Stephanocoenia intersepta peu profonds et mésophotiques dans le sanctuaire marin national des Florida Keys, Hérédité (2024). DOI: 10.1038/s41437-024-00698-x