Si vous traversez certains rivages d’Hawaï (en particulier les rives sud et est d’O’ahu, certaines parties de Maui et Hilo) et remarquez des algues dans l’eau, il y a de fortes chances qu’il s’agisse d’espèces envahissantes et non indigènes. Et cela pourrait avoir un effet néfaste sur les fruits de mer que nous consommons et sur la santé des récifs coralliens.
Des botanistes de l’Université d’Hawaï à Mānoa ont découvert des stratégies de survie clés utilisées par les espèces d’algues envahissantes dans les écosystèmes côtiers, expliquant potentiellement leur domination sur le limu hawaïen indigène dans certains habitats. Les écosystèmes côtiers s’étendent jusqu’à 300 pieds au large, englobant les eaux côtières peu profondes où les environnements terrestres et océaniques interagissent et où de nombreuses espèces marines vivent et se nourrissent.
Une étude d’octobre 2024 publié dans Rapports scientifiques ont découvert que les espèces envahissantes telles que le « gorille ogo » et les « algues épineuses » prospèrent dans les zones de rejets d’eaux souterraines sous-marines, où les cycles de marée quotidiens créent des fluctuations extrêmes de salinité (niveau de sel).
« Comprendre comment les algues envahissantes supplantent le limu indigène est crucial pour approfondir nos connaissances sur les récifs et les environnements océaniques », a déclaré Veronica Gibson, chercheuse postdoctorale à l’Institut de biologie marine de l’UH Mānoa Hawai’i, à la réserve nationale de recherche estuarienne de He’eia et à l’école de vie de l’UH Mānoa. Doctorat en Sciences diplômé.
« Ces zones côtières alimentées par des sources sont des écosystèmes uniques qui relient directement nos pratiques d’utilisation des terres à la santé des océans, et ce qui arrive au limu, qui constitue la base de notre réseau trophique marin, affecte tout, depuis les poissons que nous capturons jusqu’à la santé globale de notre planète. récifs coralliens. »
Techniques avancées
L’équipe de recherche a utilisé des techniques avancées de biologie végétale pour étudier comment différentes espèces d’algues font face à ces conditions difficiles. Leur méthode clé impliquait de mesurer la manière dont les cellules d’algues ajustent leur chimie interne lorsqu’elles sont exposées à des niveaux de sel changeants dans l’eau.
Tout comme un raisin séché gonfle dans l’eau, les cellules des algues réagissent aux changements de leur environnement. Les scientifiques ont découvert que les espèces qui réussissent peuvent rapidement modifier la concentration de substances dissoutes à l’intérieur de leurs cellules pour s’adapter aux changements externes. Cette capacité à réguler la pression interne de l’eau est cruciale pour la survie. Les espèces d’algues qui ne peuvent pas s’adapter assez rapidement subissent de graves dommages : leurs cellules éclatent à force d’avoir absorbé trop d’eau ou se ratatinent à cause d’une perte trop importante d’eau.
Les espèces envahissantes ont fait preuve d’une capacité d’adaptation remarquable et ont développé d’autres tactiques de survie. Les deux types présentaient des parois cellulaires plus fines dans les zones affectées par les sources, tandis que le gorille ogo présentait un pic de photosynthèse près des sources d’eau douce et développait des cellules plus petites pour mieux gérer le stress.
Les espèces indigènes, y compris Limu maneʻoneʻo, étaient notamment absentes des zones influencées par le printemps, bien qu’elles présentent des caractéristiques cellulaires similaires à celles des espèces envahissantes des environnements offshore.
Ces découvertes surviennent alors que l’activité humaine continue d’avoir un impact sur les systèmes de bassins versants et les rejets d’eaux souterraines sous-marines. L’écoulement des eaux souterraines sous-marines se produit lorsque l’eau douce des aquifères souterrains s’infiltre ou s’écoule directement dans l’océan à travers le fond marin, créant des zones où l’eau douce et l’eau salée se mélangent près du rivage.
Les chercheurs soulignent l’importance de comprendre comment les espèces indigènes survivent dans ces conditions, car les changements dans la qualité et la quantité de l’eau affectent les écosystèmes côtiers, influençant potentiellement les réseaux trophiques et la couverture corallienne. D’autres recherches se concentreront sur la tolérance des limus indigènes et établiront un lien entre les résultats et les stratégies de gestion des bassins versants, en particulier dans les zones touchées par la pollution par les nutriments provenant des sources souterraines.
Les autres auteurs de l’article sont Angelene Dedloff, qui a obtenu son baccalauréat de l’École des sciences de la vie UH Mānoa ; Lisa Miller, professeure adjointe au Kapi’olani Community College ; et Celia Smith, professeure à l’École des sciences de la vie de l’UH Mānoa.
Plus d’informations :
Veronica L. Gibson et al, La réponse physiologique intégrée de quatre espèces de Rhodophyta aux rejets d’eaux souterraines sous-marines révèle des modèles complexes parmi des espèces étroitement apparentées, Rapports scientifiques (2024). DOI : 10.1038/s41598-024-74555-6