Les coraux peuvent sembler en bonne santé, mais l’urbanisation côtière détruit leur délicat biorythme

Les récifs coralliens du golfe d’Eilat (également connu sous le nom de golfe d’Aqaba) se sont avérés particulièrement résistants au réchauffement climatique, à la hausse des températures de l’eau et aux épisodes de blanchissement qui paralysent leurs homologues ailleurs dans le monde. Mais les résultats d’une étude à long terme menée par une équipe internationale de scientifiques de la mer et des données, vient d’être publiée dans la revue Biologie du changement globalconfirment une menace différente pour ce refuge corallien du sud d’Israël : le développement urbain massif près de la côte du Golfe a des effets dévastateurs sur l’environnement marin local.

Pendant une année entière, les chercheurs ont examiné comment et si l’urbanisation perturbait les biorythmes naturels des coraux et si l’urbanisation pouvait être un facteur contributif négligé au déclin mondial des coraux. Les biorythmes naturels sont responsables du métabolisme des coraux, des cycles de croissance et de reproduction des coraux.

Le Dr Yaeli Rosenberg et le professeur Oren Levy, directeur du laboratoire marin de la faculté des sciences de la vie Mina et Everard Goodman de l’Université Bar-Ilan, ont dirigé l’équipe, qui comprenait le Dr Shahar Alon (faculté d’ingénierie de l’Université Bar-Ilan) ; Le laboratoire du professeur Aldo Shemesh (Institut Weizmann des sciences), l’unité des services bioinformatiques (Université de Haïfa), le laboratoire du professeur Chris Voolstra (Université de Constance, Allemagne) et le laboratoire du professeur David Miller (ARC Center of Excellence for James Cook University dans le Queensland, Australie).

Deux sites du golfe d’Eilat, à la pointe nord de la mer Rouge, ont été échantillonnés, l’un à proximité immédiate de la ville d’Eilat et l’autre plus éloigné. Comme toute ville, Eilat émet diverses formes de pollutions chimiques, lumineuses, hormonales et sonores qui peuvent être nocives pour les milieux marins.

Tout au long de l’année, l’équipe a échantillonné les récifs à différentes phases de la lune et à différents moments de la journée, couvrant les cycles biologiques quotidiens, mensuels et saisonniers. De nombreuses techniques, telles que l’expression d’ARN, les études physiologiques, les mesures d’isotopes stables et l’analyse du microbiome ont été utilisées pour comprendre comment l’urbanisation modifie le biorythme.

Malgré l’apparence relativement saine des coraux, les chercheurs ont découvert que les biorythmes naturels et les systèmes sensoriels environnementaux étaient fortement perturbés chez les coraux vivant à proximité de la ville d’Eilat. Les cycles quotidiens et lunaires liés au métabolisme des coraux, à la prédation, à la diversité fonctionnelle microbienne et aux fonctions de l’horloge circadienne ont été perturbés par les conditions urbaines. Des modèles de saisonnalité altérés ont également été observés dans les microbiomes de la population de coraux urbains, ce qui signifie l’impact de l’urbanisation sur l’holobionte (l’organisme entier), plutôt que sur le corail hôte seul.

« En surface, les coraux semblent en bonne santé, mais en regardant plus profondément qu’à l’œil nu, nous avons vu de manière très concluante le fort effet de l’urbanisation », déclare Rosenberg. « La perturbation des cycles quotidiens et mensuels a entraîné une baisse des performances physiologiques et des cycles de reproduction qui ont disparu chez les coraux urbains », ajoute Levy. En revanche, les coraux du site non urbain semblaient en bonne santé et leurs biorythmes montraient un cycle normal au cours des périodes d’échantillonnage.

Levy affirme que les scientifiques doivent être impliqués dans l’évaluation de l’impact potentiel de l’urbanisation sur les zones marines avant que des décisions sur le développement municipal ne soient prises.

Levy, dont les recherches portent également sur les rythmes biologiques chez les animaux marins, prépare actuellement une étude de l’impact de la pollution lumineuse à l’échelle mondiale sur les environnements marins. Avec la preuve que l’urbanisation est un facteur contribuant au déclin mondial des coraux, il prévoit d’étudier la combinaison de polluants sensoriels (pollution chimique, lumineuse, hormonale et sonore) sur les récifs coralliens pour déterminer les seuils de pollution auxquels ils peuvent résister.