Inspirée par une visite chez le dentiste, la Dre Kate Quigley présente une nouvelle méthode de surveillance de la taille et de la croissance des coraux qui réduit le temps d’étude de 99 %. La méthodologie et les résultats sont publiés dans Méthodes en écologie et évolution.
Le Dr Kate Quigley, chercheuse principale à la Fondation Minderoo qui a mené des recherches à l’Institut australien des sciences marines et à l’Université James Cook, a mis au point une nouvelle méthode non destructive pour numériser rapidement et en toute sécurité les coraux, réduisant ainsi les ressources auparavant laborieuses. et de longues techniques d’arpentage.
Inspiré par une visite chez le dentiste, le Dr Quigley a fait remarquer les similitudes entre le corail et nos dents, les deux étant à base de calcium et nécessitant des outils de mesure capables de résister aux surfaces humides. « Un jour, j’étais chez le dentiste, et ils ont sorti cette nouvelle machine de numérisation. J’ai su immédiatement que c’était quelque chose qui pouvait s’appliquer à la numérisation de très petits coraux étant donné que les coraux et les dents partagent en fait de nombreuses propriétés similaires. Le reste appartient à l’histoire. »
Les récifs coralliens comptent parmi les écosystèmes les plus productifs de la planète et fournissent des services nutritionnels et protecteurs essentiels aux populations du monde entier. Ces écosystèmes importants ont subi de graves déclins au cours des dernières décennies, ce qui a suscité une vague de recherches autour de leur biologie fondamentale et de leur restauration. Comprendre le stade critique de la vie des coraux juvéniles permet aux scientifiques de prédire les changements dans l’écosystème, les impacts des perturbations et leur potentiel de rétablissement.
La reconstruction de modèles 3D de coraux révèle des informations sur leur santé et leur réponse à des pressions telles que la hausse des températures ou l’acidification. Plusieurs méthodes existent pour construire et évaluer ces modèles 3D, mais leur efficacité est réduite lors de la construction de mesures à petite échelle.
Le Dr Quigley a déclaré : « Pour le moment, il est difficile de mesurer avec précision de très petits objets en 3D, surtout si vous souhaitez mesurer de petits animaux vivants, comme le corail, sans les blesser.
« Pendant mon doctorat, il fallait une demi-journée pour produire un scan, et j’étais intéressé à scanner des centaines de coraux à la fois.
« Pour la première fois, cette nouvelle méthode permettra aux scientifiques de mesurer des milliers de minuscules coraux rapidement, avec précision et sans aucun impact négatif sur la santé des coraux. Cela a le potentiel d’étendre la surveillance à grande échelle de la santé des océans et de mettre à l’échelle les coraux. restauration des récifs. »
Pour évaluer l’efficacité de ces scanners dentaires, à savoir l’ITero Element 5D Flex, le Dr Quigley a mesuré les coraux juvéniles au National Sea Simulator de l’Institut australien des sciences marines. Les coraux, du Great Barrier Relief, ont été temporairement retirés de leur aquarium intérieur et leur surface et leur volume ont été enregistrés avant d’être remis dans les réservoirs.
En moyenne, il fallait moins de trois minutes pour numériser et construire un modèle de chaque corail individuel, contre plus de 4 heures avec les méthodes précédentes, soit une diminution de 99 % du temps nécessaire pour effectuer de telles mesures. Le Dr Quigley a enregistré des performances tout aussi rapides et précises lors de la mesure et de la comparaison de modèles de squelettes morts et de tissus coralliens vivants. Suppression de la nécessité de sacrifier des animaux vivants pour prendre des mesures.
Bien qu’il s’agisse d’un énorme pas en avant dans la réduction du temps nécessaire à la surveillance et à l’étude des petits animaux marins, les scans 3D doivent encore être traités manuellement, ce qui ralentit l’analyse. Le Dr Quigley espère que la prochaine voie pour cette recherche consiste à essayer de créer un pipeline d’analyse automatique de la numérisation à la mesure, en utilisant potentiellement l’IA.
À l’heure actuelle, cette technologie ne peut être utilisée que pour effectuer des mesures hors de l’eau. Le matériel n’est pas étanche car le scanner repose sur la technologie laser confocale.
« Potentiellement, le scanner pourrait être complètement étanche. Cependant, on ne sait pas dans quelle mesure la technologie laser fonctionnerait complètement immergée sous l’eau. Nous avons déjà utilisé cette technologie sur le bateau et élevé des coraux sauvages et élevés en laboratoire pour les mesurer, nous sommes donc y arriver. »
Une méthode rapide, précise et in vivo pour les modèles 3D de coraux au niveau du micron à l’aide de scanners dentaires, Méthodes en écologie et évolution (2022). DOI : 10.1111/2041-210X.13959