Les récifs coralliens font partie des écosystèmes les plus diversifiés et les plus productifs de la planète, fournissant un habitat, de la nourriture et des revenus à des millions de personnes.
Cependant, les récifs coralliens sont également confrontés à des menaces sans précédent dues au changement climatique, qui entraîne une augmentation des températures de la mer, une acidification des océans et des épisodes de blanchissement plus fréquents et plus graves.
Le blanchiment se produit lorsque les coraux expulsent leurs algues symbiotiques en raison du stress, perdant leur couleur et la majeure partie de leur source d’énergie. Si le stress persiste, les coraux peuvent mourir ou devenir plus sensibles aux maladies et aux prédateurs.
Pour aider les récifs coralliens à survivre et à se remettre de ces menaces, les scientifiques explorent diverses stratégies pour améliorer leur résilience et leur adaptation.
L’une de ces stratégies consiste à accélérer l’évolution naturelle des coraux tolérants à la chaleur, en utilisant l’élevage sélectif, le génie génétique et la manipulation du microbiome.
Une autre stratégie consiste à utiliser l’aquaculture automatisée pour produire en masse des larves et des juvéniles de corail et les transplanter sur des récifs dégradés.
Ces approches pourraient potentiellement augmenter la diversité et l’abondance des coraux qui peuvent résister à des températures plus élevées et à d’autres facteurs de stress.
Évolution accélérée des coraux tolérants à la chaleur
Les coraux ont différents niveaux de tolérance au stress thermique, selon leur espèce, leur population, leur génotype, leur phénotype et leur microbiome.
Certains coraux peuvent supporter des températures plus élevées pendant des périodes plus longues que d’autres, tandis que d’autres peuvent s’acclimater ou s’adapter à des conditions changeantes au fil du temps.
Comprendre les facteurs génétiques et environnementaux qui influencent la tolérance à la chaleur des coraux peut aider à identifier les meilleurs candidats pour l’élevage sélectif ou la modification génétique.
L’élevage sélectif consiste à croiser des coraux de différentes populations ou régions qui ont une plus grande tolérance à la chaleur et à tester leur progéniture pour améliorer leurs performances.
Cette méthode peut augmenter la diversité génétique et la forme physique des coraux sans introduire de gènes étrangers.
Cependant, cela peut également poser certains risques, tels que la réduction de l’adaptation locale, l’augmentation de la dépression de consanguinité ou la perturbation des interactions écologiques.
Le génie génétique consiste à insérer des gènes d’autres organismes qui confèrent une tolérance à la chaleur ou d’autres traits souhaitables aux coraux.
Cette méthode peut créer de nouvelles combinaisons de gènes qui peuvent ne pas se produire naturellement ou prendre beaucoup de temps à évoluer.
Cependant, cela peut également poser des problèmes éthiques, juridiques et sociaux, tels que la modification de l’identité naturelle des coraux, la création de conséquences imprévues ou la violation de réglementations ou de normes.
La manipulation du microbiome consiste à modifier la composition ou la fonction des micro-organismes qui vivent dans ou sur les coraux, tels que les algues, les bactéries, les champignons ou les virus.
Ces micro-organismes jouent un rôle important dans la santé, la nutrition, l’immunité et la réponse au stress des coraux. Par exemple, certaines algues peuvent offrir une plus grande tolérance à la chaleur à leurs hôtes coralliens que d’autres.
En changeant le type ou l’abondance de ces micro-organismes, il peut être possible d’améliorer la résilience ou la récupération des coraux.
La curcumine : un composé naturel pour protéger les récifs coralliens du changement climatique
Aquaculture automatisée de larves et juvéniles de corail
La reproduction des coraux est un processus complexe et imprévisible qui dépend de divers facteurs biologiques et environnementaux.
Les coraux peuvent se reproduire sexuellement en libérant des œufs et du sperme dans la colonne d’eau lors d’événements de frai en masse, ou de manière asexuée par bourgeonnement ou fragmentation.
Cependant, les deux modes de reproduction sont confrontés à de nombreux défis face au changement climatique, tels que le succès réduit de la fertilisation, la survie des larves, le taux de peuplement et le taux de croissance.
Pour surmonter ces défis, les scientifiques développent des systèmes d’aquaculture automatisés capables de produire en masse des larves et des juvéniles de corail dans des conditions contrôlées, et de les transplanter sur des récifs dégradés.
Ces systèmes utilisent l’intelligence artificielle, la robotique, des capteurs et des caméras pour surveiller et manipuler la qualité de l’eau, la température, la lumière, le débit et les nutriments qui affectent le développement des coraux.
Ils utilisent également des algorithmes d’apprentissage automatique pour optimiser le moment, l’emplacement et la densité de l’ensemencement des coraux.
Les systèmes d’aquaculture automatisés peuvent offrir plusieurs avantages par rapport aux méthodes traditionnelles de restauration des coraux, telles que la fragmentation manuelle ou la transplantation. Ils peuvent:
- Augmentez l’échelle et l’efficacité de la production et du déploiement des coraux en réduisant le travail humain et les erreurs.
- Améliorer la diversité génétique et la forme physique des coraux en utilisant des techniques d’élevage sélectif ou de génie génétique.
- Améliorer la survie et la croissance des coraux, en offrant des conditions environnementales optimales et une protection contre les prédateurs et les maladies.
- Surveiller et évaluer les performances et l’impact des coraux, en utilisant des outils de télédétection et d’analyse de données.
4 millions de livres de microplastiques trouvés dans les coraux, provoquant une nécrose des tissus chez les poissons
