La recherche et l’innovation franco-australienne au secours de la barrière de corail #ST9 [en]

En début d’année 2020 un épisode de blanchissement massif, le troisième en cinq ans seulement, a touché pour la première fois les trois régions (nord, centre, et sud) du récif de la Grande Barrière de Corail. Ce constat avait été fait suite à l’étude de 1 036 récifs par voie aérienne en mars 2020 par le Centre d’excellence ARC pour les études sur les récifs coralliens de l’Université James Cook (Centre of Excellence for Coral Reef Studies), après que la température de la surface de l’eau ait atteint la plus haute valeur jamais mesurée pour un mois de février depuis le début des mesures en 1900, selon l’Australian Bureau of Meteorology.

Les données suggèrent que cet évènement pourrait être le plus grave des cinq évènements de blanchissement massif après celui de 2016. Pour confirmer cela, un facteur clé pour décrire la gravité est le taux de mortalité des coraux, plutôt que la quantité de blanchissement. Cependant, en raison de contraintes opérationnelles dues au COVID-19, moins de données sur les taux de mortalité/récupération des coraux on put être recueillies jusqu’à maintenant.

Le blanchissement et ses conséquences sur l’écosystème récifal 

Le premier blanchissement massif enregistré le long de la Grande Barrière de Corail s’est produit en 1998, où des températures anormalement élevées avaient été observées à large échelle, causant la mort de 16% des récifs dans le monde. D’autres blanchissements massifs du site ont eu lieu depuis, en 2002, 2006, 2016, 2017 et maintenant en 2020, galement causés par des températures de surface de la mer exceptionnellement hautes pendant la saison estivale (thermal bleaching). Plus rare, deux blanchissements moins importants (en 2008 et en 2011) ont été causés par un afflux d’eau douce faisant suite à des précipitations extrêmement élevées dans le Queensland (freshwater bleaching). L’écart entre les épisodes de blanchissement se réduit, ce qui empêche un rétablissement complet du récif, en particulier lors de blanchissements consécutifs – premier exemple au cours des étés 2016 et 2017. 

Ce blanchissement a pour origine a rupture de la symbiose entre le corail (hôte) et un type d’algue unicellulaire, communément appelée zooxanthelle. Ces algues vivent normalement à l’intérieur des cellules du corail et l’aident à vivre, apportant jusqu’à 90 % de l’énergie nécessaire à son métabolisme en transformant l’énergie lumineuse en énergie chimique par photosynthèse. Cet équilibre est fragile et dépend de nombreux paramètres. Parmi eux, la frontière entre les effets bénéfiques et nocifs de la température est étroite, et au-delà d’une certaine valeur (variable selon les espèces de coraux) celle-ci altère l’activité chimique des algues, provoquant des dommages aux cellules de l’hôte. Lorsque ce stress est trop important, les coraux expulsent de manière massive les zooxanthelles. Celui-ci, et à plus large échelle, le récif, perd alors sa coloration et devient transparent, rendant visible son squelette calcaire. Les coraux ont la capacité d’y survivre, mais sont très affaiblis : croissance ralentie, diminution de leur reproduction et prédisposition aux maladies. 

La mort des récifs amène à un effondrement de l’écosystème, en place sur le long terme, réduisant la surface disponible, en termes d’abri et de nourriture, pour les communautés de poissons et d’autres organismes associées. Outre le coût écologique fort, cette menace a également un coût socioéconomique sur plusieurs industries humaines, comme la pêche et le tourisme. Soulignons que la taille même de la Grande Barrière de Corail a toujours été l’un de ses principaux atouts en termes de résilience, mais à mesure que la zone de blanchissement s’étend, que les évènements s’intensifient et se répètent, avec des délais entre les épisodes de blanchissement qui se raccourcissent, on craint que la résilience naturelle du récif ne soit compromise.

Une histoire sous surveillance

Depuis 30 ans l’Institut Australien des Sciences Marines (AIMS) finance un programme de surveillance à long terme de la Grande Barrière de Corail, par le suivi de 47 récifs semi-hauturiers et de haute mer, monitoring 47 mid and deep-sea reefs. Ce travail représente le plus long enregistrement continu de la santé des communautés de récifs sur une si grande zone géographique. Des plongées successives étudient, le long des mêmes sections de récif, les populations de poissons par recensement visuel et enregistrent l’état des coraux et autres organismes. Un volet distinct surveille les effets du plan de re-zonage (classification des aires terrestres et marines en fonction de la protection à assurer) de 2004.

Deux autres programmes étudient également depuis 2005 les récifs côtiers (pouvant être atteints du rivage par un petit bateau, 32 points d’étude), qui sont plus vulnérables aux menaces que ceux qui sont plus éloignés du rivage, ainsi que depuis 1994 le récif de Scott (Nord-Ouest de l’Australie, depuis 1994), du fait de son isolement par rapport aux autres récifs. 

Ces données documentent les effets des perturbations, telles que les épidémies d’étoiles de mer à couronne d’épines, les maladies du corail, les cyclones et les phénomènes de blanchissement. Les résultats de ce suivi sont régulièrement communiqués, ce qui permet leur utilisation pour des analyses approfondies dans de nombreuses publications scientifiques. Des bulletins d’information semestriels sont disponibles en anglais sur le site de la GBRMPA (Great Barrier Reef Marine Park Authority) du gouvernement.

Chronologie des derniers évènements

Au fur et à mesure des épisodes, e nombre de récifs ayant échappé à un blanchissement sévère continu de diminuer. Ces récifs sont situés au large, dans le grand nord et dans des régions éloignées du sud. 

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Le nord a été la région la plus touchée en 2016 (mort de plus de 50% des coraux sur cette section, et de 22% des coraux sur le long du site entier), suivie par la région centrale en 2017. En 2020, l’empreinte cumulée du blanchissement s’est encore étendue pour inclure le sud. 

En parallèle de ces observations, un rapport publié dans la revue Nature le 3 avril 2019 constatait que les nouvelles naissances de corail ont chuté de 89 % en 2018, conséquence directe des blanchissements successifs de 2016 et 2017. L’écosystème récifal sera réorganisé à long terme si la tendance se poursuit, les chercheurs ayant également constaté que le mélange des espèces qui composent la nouvelle génération de coraux avait changé de manière spectaculaire  : les Acropora, les coraux ramifiés qui sont les espèces dominantes et constituent la structure du récif, ont par exemple diminué de 93 %. Certaines espèces devraient nécessiter jusqu’à deux décennies pour récupérer leurs capacités de reproduction. 

Si la structure du récif devient moins tridimensionnelle et complexe, l’habitat et les sources de nourriture sont réduits, et cela a des répercussions sur la chaîne alimentaire au sens large. Ainsi la diversité des poissons et des autres formes de vie marine est susceptible de diminuer au fur et à mesure de la transition, de façon plus rapide que prévu. 

Réponse du gouvernement et action des instituts de recherche 

L’Etat fédéral a présenté en 2015 un plan de durabilité à long terme pour protéger la Grande Barrière de Corail. Echelonné sur 35 ans, le Reef 2050 Plan, pour un montant de 2.7 milliards de dollars en collaboration avec le gouvernement du Queensland, associe stratégie d’investissement (R&D) ainsi qu’avancées législatives.. Dans ce cadre, a eu lieu le 16 avril 2020 le lancement de la phase R&D du programme de restauration et de résilience des récifs, le RRAP  (Reef Restoration and Adaptation Program) chargé de mettre en œuvre le Reef 2050 Plan, pour un montant initial de 150 millions de dollars.

Le secteur de la recherche et de l’éducation australien s’investit pleinement dans cette stratégie et travaillent en étroite collaboration avec l’autorité du parc marin de la Grande Barrière de Corail, en particulier les institutions telles que l’AIMS (Australian Institute of Marine Science, possédant le National Sea Simulator), le CSIRO, l’Université du Queensland, l’Université de Technologie du Queensland, l’Université James Cook, l’Université Southern Cross, la Great Barrier Reef Foundation, etc.

Parmi les actions en cours, le CSIRO développe actuellement le projet de recherche eReefs :

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Collaboration entre la Great Barrier Reef Foundation, le CSIRO, l’AIMS, le Bureau of Meteorology et le gouvernement du Queensland, eReefs vise à développer une plateforme qui fournira une vision d’ensemble de ce qui se passe actuellement sur les récifs et proposera des modélisations de l’évolution probable du récif. 

Le système concerne les bassins versants, les estuaires, le lagon récifal et la haute mer. Il fournira des informations sur les processus physiques, le transport des sédiments, la biogéochimie et la couleur de l’océan. Il vise à améliorer les méthodes de surveillance, les standards et l’architecture des données, la modélisation opérationnelle, la visualisation des données et des bilans. Les données et les nombreux outils qui ont été développés à la suite du projet sont rendus disponibles sur le site internet dédié eReefs.

Mathieu Monguin, chercheur français au CSIRO à Hobart et responsable du réseau AFRAN (French Researchers in Australia Network) en Tasmanie nous en dit plus dans cette interview  :

Dans un prochain Science Thursday, l’ambassade de France en Australie présentera le projet PARC DE LA MER DE CORAIL : eReefs-QHub Operational Demonstrator, une collaboration prometteuse entre le CSIRO et BlueCham, entreprise Néo-Calédonienne innovante en matière d’observation de la Terre issue de l’IRD. 

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Dernière modification : 08/07/2020

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