Une nouvelle étude de l’Université de Tel Aviv, en collaboration avec l’Institut interuniversitaire des sciences marines d’Eilat, a révélé que les événements de frai des coraux dans le golfe d’Aqaba et à Eilat, en mer Rouge, à l’extrémité profonde de la plage de profondeur de l’espèce focale (~ 30 –45 m) se produisent à des intensités beaucoup plus faibles que celles des eaux peu profondes (0–30 m). L’étude montre que, alors que dans les eaux peu profondes, environ la moitié des coraux participent à chaque événement de reproduction, cette proportion est tombée à seulement 10 à 20 % dans la partie la plus profonde du récif.
Selon les chercheurs, l’importance de cette découverte est qu’il n’y a pas de base suffisante pour l’espoir répandu que les récifs profonds peuvent servir de « bouée de sauvetage » pour les récifs peu profonds dégradés. En fait, les chercheurs suggèrent que pour certaines espèces de coraux, c’est le contraire qui est vrai : pour survivre dans le temps, les populations de coraux plus profonds peuvent plus souvent dépendre du corail des récifs peu profonds que l’inverse. L’étude démontre également que de fortes augmentations de la température de l’eau en un jour ou deux ont affecté le début des événements de reproduction chez les espèces examinées.
L’étude a été dirigée par un Ph.D. le candidat Ronen Liberman de l’École de zoologie de l’Université de Tel Aviv et le Dr Tom Shlesinger de l’Institut de technologie de Floride ; et supervisé par le professeur Yehuda Benayahu de l’école de zoologie de l’université de Tel Aviv et du musée d’histoire naturelle Steinhardt. Le professeur Yossi Loya, également de l’école de zoologie de la TAU et du musée Steinhardt, a également participé à l’étude. Cette recherche a récemment été publiée dans la prestigieuse revue Écologie. L’étude a été partiellement financée par une subvention de la Commission européenne dans le cadre de son programme Horizon 2020.
L’étude a été menée sur cinq ans pour inclure cinq saisons de reproduction. Il a examiné la reproduction des coraux mous, également appelés Octocorallia, dont certains vivent dans une large gamme de profondeurs dans le golfe d’Aqaba et d’Eilat. Le caractère unique de l’étude réside dans l’examen intensif et à long terme de la reproduction des coraux sur un large gradient de profondeur s’étendant de 0 à 50 m. Les chercheurs se sont concentrés sur une espèce de corail mou, appelée Rhytisma fulvum, qui se reproduit par couvaison en surface – un mode de reproduction par lequel le couvain de corail, ou éclosent, leurs larves d’un jaune éclatant collées à l’extérieur à la surface du corail pendant plusieurs jours. Ce mode de reproduction unique aide les scientifiques à surmonter bon nombre des difficultés rencontrées pour examiner et surveiller les événements de reproduction des coraux, en particulier dans les profondeurs les plus difficiles à travailler.
Ronen Liberman explique : « La plupart des espèces de coraux sont hermaphrodites, ce qui signifie que chaque individu fonctionne à la fois comme mâle et comme femelle, et qu’ils se reproduisent par des événements de frai brefs et synchrones, qui se produisent généralement une fois par an pendant les mois d’été. Au cours de cet événement synchronisé, de nombreux coraux libèrent simultanément une énorme quantité de spermatozoïdes et d’ovules qui se rencontrent à l’extérieur dans l’eau, où ils subissent une fécondation et forment des embryons.Chez d’autres espèces, les coraux mâles libèrent du sperme dans l’eau, et ces cellules migrent dans les coraux femelles et fécondent les œufs en interne, donc que la fécondation et le développement embryonnaire se produisent à l’intérieur du corail. Dans les deux cas, l’événement ne dure que quelques minutes, principalement la nuit, il est donc très difficile pour les chercheurs de « capturer l’instant », en particulier à de grandes profondeurs où les plongeurs ne peuvent pas rester longtemps. longue durée. Par conséquent, on sait très peu de choses sur la reproduction des coraux à des profondeurs supérieures à environ 15 m. »
Dans la présente étude, les chercheurs se sont concentrés sur le corail mou Rhytisma fulvum qui vit dans le golfe d’Eilat et d’Aqaba sur une large plage de profondeur : des platiers récifaux proches de la surface de la mer jusqu’à 50 m. Une raison particulière du choix de cette espèce est sa stratégie de reproduction unique, appelée couvaison de surface. Ce processus de reproduction commence lorsque les colonies mâles libèrent des spermatozoïdes de manière synchronisée, qui atteignent ensuite les colonies femelles où se produit la fécondation interne. Contrairement à d’autres espèces de coraux, cependant, chez cette espèce, les embryons ne se développent pas à l’intérieur du corail. Au lieu de cela, les œufs fécondés sont libérés et s’accrochent à la colonie via le mucus pendant six jours, où ils se transforment en larves. « Les embryons en développement ont une couleur jaune si vibrante qui en fait un événement très coloré, qui dure plusieurs jours. Grâce à cela, nous avons pu surveiller assez facilement un grand nombre de colonies sur une large plage de profondeur tout au long de cinq saisons de reproduction annuelles. « , dit Ronen.
Les chercheurs ont plongé à différentes profondeurs, positionné des capteurs de température et examiné plusieurs caractéristiques des événements de reproduction – le moment, la durée et l’intensité des événements. Notamment, ils ont cherché à comprendre quels facteurs environnementaux influencent le début des événements de reproduction. L’étude a montré que le moment et la synchronisation des événements de reproduction, à n’importe quelle profondeur donnée, sont associés à une augmentation nette et rapide de la température de l’eau de 1 à 1,5 degrés Celsius en 24 à 48 heures – une sorte de « vague de chaleur » typique dans les eaux du golfe d’Aqaba et d’Eilat au début de l’été. Dans les eaux peu profondes (environ 5 à 15 m), les événements de reproduction se produisaient toujours des jours ou des semaines avant d’être observés aux plus grandes profondeurs. Les chercheurs ont attribué ce phénomène aux « vagues de chaleur » à court terme dans les eaux profondes qui ne se produisaient généralement que plusieurs jours ou semaines après leur apparition dans les eaux peu profondes.
L’intensité de la reproduction a été mesurée par le nombre de colonies qui se sont reproduites et ont libéré des embryons à chaque événement. « Nous avons constaté que le nombre de colonies libérant des embryons était significativement plus petit à une profondeur supérieure à 30 mètres », ajoute Ronen. « Alors qu’à faible profondeur, environ la moitié des colonies ont participé à chaque événement de frai, dans les eaux plus profondes, le taux de participation est tombé à seulement 10 à 20%. » À la lumière de ces découvertes, les chercheurs pensent que les populations de coraux des eaux profondes sont moins susceptibles de prospérer par elles-mêmes et dépendent dans une certaine mesure des populations des récifs moins profonds. En raison de leur intensité de reproduction plus faible, il semble que la population de coraux d’eau profonde nécessite la contribution des larves des coraux trouvés dans les eaux moins profondes. Les chercheurs suggèrent que cette « faiblesse » parmi les coraux profonds pourrait être liée à l’intensité beaucoup plus faible de la lumière solaire qui atteint leur habitat. La lumière du soleil est nécessaire à la photosynthèse dans laquelle les algues symbiotiques présentes dans le tissu corallien convertissent l’énergie lumineuse pour fournir au corail hôte l’énergie chimique dont il a besoin.
Les chercheurs concluent : « Aujourd’hui, alors que les récifs coralliens du monde entier sont gravement endommagés par le changement climatique et d’autres impacts humains, beaucoup placent leurs espoirs dans des récifs plus profonds pour fournir une « bouée de sauvetage » de soutien aux récifs coralliens d’eau peu profonde, qui peuvent être plus exposés à certains aléas. Bien que nous ne souhaitions pas diminuer l’optimisme, nos recherches suggèrent que cet espoir a peut-être été surestimé. Il semble plutôt que ce sont les populations de coraux plus profondes qui ont besoin que les populations peu profondes persistent plus que l’inverse . Par conséquent, ces récifs profonds cachés nécessitent une attention et une protection à part entière, peut-être même plus que les récifs peu profonds. »
Ronen Liberman et al, Phénologie de la reproduction des coraux mous le long d’un gradient de profondeur : « aller plus loin » peut-il fournir un refuge viable ?, Écologie (2022). DOI : 10.1002/ecy.3760