« Les récifs coralliens face au changement climatique » 1


Alors qu’ils ne couvrent que 0,1 à 0,2% de la surface des océans, les récifs coralliens abritent plus de 30% de toutes les espèces marines connues à ce jour. A l’image des forêts tropicales humides, ils sont un véritable réservoir de la biodiversité de notre planète. C’est un patrimoine de l’humanité et certains récifs, comme la grande barrière de corail australienne, sont inscrits au patrimoine mondial de l’UNESCO. Cette biodiversité s’est construite autour d’un organisme de base, le corail ; un groupe qui ne regroupe au final pas plus de 1000 espèces. Et ce succès écologique est dû à une symbiose entre le corail et des microalgues intracellulaires communément appelées zooxanthelles. « Organismes ingénieurs », ils sont à l’origine des plus vastes bioconstructions de notre planète. C’est dire l’importance de ces 1000 espèces de coraux pour probablement plus de 100 000 espèces répertoriées dans les récifs coralliens. Véritables oasis de vie, ils assurent également la subsistance directe de plus de 500 millions de personnes dans le monde grâce à la pêche, et leur intérêt pour l’homme va bien au-delà : protection des côtes contre l’érosion, zones de haute valeur touristique... Aux dernières estimations, les services écologiques issus des récifs coralliens sont valorisés à hauteur de 30 milliards d’euros par an.

Comme tout organisme vivant, leur croissance est dépendante de nombreux facteurs (lumière, température, pH, nutriments, turbidité) et ils sont particulièrement sensibles aux changements actuels de notre environnement : réchauffement des eaux, acidification des océans, qui s’ajoutent aux perturbations locales (pollution, sédimentation, aménagement des côtes, surpêche, trafic maritime...). Ainsi, une élévation de moins d’un degré au-delà d’une valeur-seuil suffit à provoquer le blanchissement, c’est-à-dire la rupture de la symbiose corail – zooxanthelles, de vastes populations coralliennes, pouvant conduire à la disparition du récif. De même, l’acidification des océans perturbe la formation du squelette corallien ainsi que de nombreuses autres fonctions biologiques comme la reproduction. On estime actuellement qu’environ 20 % des récifs ont définitivement disparu, que 25 % sont en grand danger et que 25 % supplémentaires seront menacés d’ici à 2050 si aucune action de gestion n’est menée.

C’est dans ce contexte que se développent les recherches sur les récifs coralliens pour améliorer les connaissances et proposer des politiques de conservations les mieux adaptées. La France est un acteur majeur dans cet environnement car elle arrive au 4ième rang mondial des pays ayant le plus de récifs coralliens après l’Indonésie, l’Australie et les Philippines et avec près de 5% des récifs coralliens de notre planète. Mais, surtout, la France, au travers de ses Outre-mer, possède des récifs coralliens dans tous les océans et il est de son devoir de contribuer à la connaissance et à la conservation des récifs coralliens, pour la planète entière, pour l’humanité.

Bien sûr, la recherche française sur les récifs coralliens est présente et dynamique à l’échelle internationale au côté des Australiens et des Américains qui font figure de leaders dans le domaine. Le Laboratoire d’Excellence « CORAIL » (LabEx CORAIL), démontre une excellence de la recherche française sur les récifs coralliens, mais aussi une volonté politique française de promouvoir et de développer les recherches françaises sur les récifs coralliens.

Organisée par le LabEx CORAIL, cette exposition, intitulée « Les récifs coralliens face au changement climatique » s’inscrit bien sûr dans le contexte de la COP21 qui aura pour but de réduire l’impact de l’Homme sur notre planète.

AVANT PROPOS

©Thomas Vignaud


Organisée en partenariat avec le Centre Scientifique de Monaco (CSM), l’Initiative Française pour les REcifs CORalliens (IFRECOR), l’Aquarium de la Porte Dorée, la Plateforme Océan & Climat et la Fondation d’entreprise TOTAL, cette exposition met en avant les récifs coralliens des Outre-mer français dans la Caraïbe (Guadeloupe, Martinique, St Barth, St Martin), dans l’océan Indien (Réunion, Mayotte, îles Eparses) et dans l’océan Pacifique (Nouvelle Calédonie, Polynésie française et Walis et Futuna) et les équipes de recherches françaises impliquées dans ces territoires.

Cet ouvrage reprend les principaux thèmes traités dans cette exposition avec un fil conducteur que je vous invite à découvrir et à suivre au travers de cette visite.

Je vous souhaite, au nom de toute l’équipe qui a réalisé ce travail, une très bonne visite.

Serge Planes Directeur du LabEx CORAIL

Depuis plusieurs années, l'Aquarium de la Porte Dorée accueille régulièrement des manifestations organisées par le Centre de Recherches Insulaires et Observatoire de l'Environnement (CRIOBE), avec le soutien de la Fondation Total. C'est donc tout naturellement que nous avons le plaisir d'héberger les réunions du cinquième anniversaire du LabEx Corail et l'exposition conçue à cette occasion, en résonance avec la tenue de la COP21, conférence « climat » organisée par le France en cette fin d’année 2015.

L'Aquarium de la Porte Dorée cherche à informer ses visiteurs sur les grands enjeux qui concernent les écosystèmes aquatiques tropicaux. Les récifs coralliens sont très impactés par le changement climatique et la France se doit de jouer un rôle majeur dans leur protection, compte tenu de sa position géographique privilégiée Outre-mer.

En 2008, Année internationale des récifs coralliens, l'Aquarium de la Porte Dorée avait coorganisé, déjà avec le CRIOBE et l'IFRECOR, une exposition intitulée "Les récifs coralliens de la France d'Outre-mer" qui mettait en évidence le rôle important de la recherche pour la protection de ces écosystèmes fragiles.

Cette nouvelle exposition, conçue par le LabEx Corail, est une belle opportunité, pour les visiteurs de l'Aquarium de la Porte Dorée, de visualiser les efforts menés par la France dans le domaine de la recherche concernant les récifs coralliens et leur vulnérabilité face au changement climatique.

Michel Hignette Directeur de l’Aquarium de la Porte Dorée

©Thomas Vignaud


Présentation des partenaires

• Le LabEx CORAIL et le CSM • L’IFRECOR et l’Aquarium de la Porte Dorée • La Plateforme Océan & Climat, La COP 21 et la Fondation Total

L’écosystème corallien

• L’édification récifale • Le corail : du récif au gène • La reproduction sexuée du corail • L’Homme et le récif corallien

Les perturbations du milieu corallien

• Les perturbations biologiques : les maladies coralliennes et Acanthaster planci • Les effets du changement climatique :

La hausse des températures L’acidification des océans Les cyclones

Les prévisions face au changement climatique

• La répartition future des récifs coralliens • Les effets des cyclones et du blanchissement corallien : étude sur 30 ans de la

Polynésie française • L’élévation du niveau de la mer

Les mesures de gestion

• L’éducation et la sensibilisation des jeunes • Les mesures de gestion à mettre en place

SOMMAIRE


Le LabEx CORAIL « Les récifs coralliens face au changement global de la planète » est un Laboratoire d’Excellence regroupant 80% des chercheurs français travaillant sur la thématique des récifs coralliens (www.labex-corail.fr). Il rassemble 9 organismes du MESR dont 5 instituts (Ecole Pratique des Hautes Etudes (EPHE), le Centre National pour la Recherche Scientifique (CNRS – INEE), l’Institut pour la Recherche et le Développement (IRD), l’Institut français de recherche pour l'exploitation de la mer (Ifremer), Ecole des Hautes Etudes en Sciences Sociales (EHESS)) et 4 universités (Université des Antilles et de Guyane (UAG), Université de Nouvelle Calédonie (UNC), Université de Polynésie française (UPF), Université de La Réunion (UR) (Figure 1). Le LabEx est dans l’Initiative d’Excellence Paris Sciences et Lettres (IdEX PSL). Il vise à étudier les écosystèmes coralliens en vue d’améliorer leur gestion durable. L’objectif est de créer à terme un Centre d’Excellence Français sur les Récifs Coralliens.

Figure 1. Carte représentant la distribution des récifs coralliens (en rouge) et la localisation des différents sites des partenaires du LabEx CORAIL (points jaunes).

Le Centre Scientifique de Monaco a été créé en mai 1960 à l’initiative du Prince Rainier III (www.centrescientifique.mc). C’est un organisme public autonome de la Principauté de Monaco, et il est chargé de développer des recherches scientifiques. Il comprend 3 départements, dont le département « historique » du CSM appelé « Du récif corallien aux gènes ». Depuis 25 ans, le CSM cultive dans ses aquariums des coraux dans des conditions contrôlées. C’est l’une des cultures à but scientifique la plus riche du monde. Les coraux sont multipliés par des techniques de bouturages. Le CSM est reconnu pour son expertise en matière d’étude des relations symbiotiques entre l’animal et ses micro-algues photosynthétiques et du processus de biominéralisation/calcification permettant l’élaboration du squelette corallien.

LLEE LLAABBOORRAATTOOIIRREE DD’’EEXXCCEELLLLEENNCCEE CCOORRAAIILL

LLEE CCEENNTTRREE SSCCIIEENNTTIIFFIIQQUUEE DDEE MMOONNAACCOO

©CSM

©LabEx CORAIL

http://www.labex-corail.fr/

http://www.centrescientifique.mc/


L’Initiative Française sur les Récifs Coralliens (IFRECOR) est une action nationale en faveur des récifs coralliens des collectivités de l’outre-mer, engagée sur décision du premier ministre (http://www.ifrecor.com). L’initiative recouvre toutes actions et mesures prises en faveur des récifs. Les enjeux sont la protection et la gestion durable des récifs coralliens des collectivités de l’outre-mer. Le plan -cadre de l’IFRECOR, basé sur la protection et la gestion durable des récifs coralliens, s'articule suivant 6 axes stratégiques :

• Planifier pour prévenir • Réduire les effets négatifs dus aux activités humaines tout en assurant leur développement durable • Connaître et comprendre pour gérer • Informer, former et éduquer pour modifier les comportements • Développer les moyens d'action • Développer les échanges et la coopération pour renforcer les synergies et valoriser les expériences

Les indicateurs du Changement Climatique définis par l’IFRECOR et validés en partenariat avec l’Observatoire national sur les effets du réchauffement climatique (ONERC) comme représentatifs pour les récifs coralliens et les écosystèmes associés (herbiers et mangroves) sont au nombre de 8 :

L'Aquarium tropical de la Porte Dorée a été créé pour l'Exposition coloniale internationale de 1931. Le Maréchal Lyautey, Commissaire général de l'exposition, voulait y présenter la faune aquatique des colonies et son utilisation économique. A partir de 1986, la Direction des Musées de France a entrepris un vaste chantier de rénovation de l'aquarium. L'amélioration considérable des conditions de maintenance des animaux a permis la reconstitution de biotopes « récifs coralliens ».

Les bonnes conditions d'élevage permettent le bouturage des coraux et la mise à disposition de matériel biologique pour la recherche scientifique. Des chercheurs du MNHN et de l'IRD utilisent régulièrement cette possibilité d'avoir accès à des coraux vivants à Paris pour des recherches sur les transferts nutritionnels entre les zooxanthelles et les coraux qui les hébergent. Ces travaux participent à la compréhension du phénomène de rupture de cette symbiose lors d'élévations de température, conséquence du changement climatique.

L’INITIATIVE FRANÇAISE POUR LES RECIFS CORALLIENS

LL’’AAQQUUAARRIIUUMM DDEE LLAA PPOORRTTEE DDOORREEEE ©IFRECOR

http://www.ifrecor.com/plan-action-national-ifrecor.html


Lancée en juin 2014 lors de la Journée mondiale de l’Océan, la Plateforme Océan & Climat réunit plus de 60 entités qui portent ensemble la voix de l’Océan en vue des négociations climatiques de la COP21 à Paris en décembre 2015. Les objectifs de la plateforme sont :

• D’intégrer l’Océan dans le champ des négociations climatiques pour un accord ambitieux à la COP21.

• De sensibiliser les décideurs et le grand public à l’importance de l’Océan dans le processus climatique planétaire.

• De développer les connaissances scientifiques sur les liens entre océan et climat.

La France va accueillir et présider la vingt-et-unième Conférence des parties de la Convention-cadre des Nations unies sur les changements climatiques de 2015 (COP21/CMP11), aussi appelée « Paris 2015 », du 30 novembre au 11 décembre 2015. L’objectif est de maintenir le réchauffement mondial en deçà de 2°C. La France va jouer un rôle de premier ordre sur le plan international, pour rapprocher les points de vue et faciliter la recherche d’un consensus des Nations unies, et aussi au sein de l’Union européenne, qui occupe une place importante dans les négociations sur le climat. Cette COP 21 va rassembler près de 40 000 participants... Il s’agit du plus grand événement diplomatique accueilli par la France et également de l’une des plus grandes conférences climatiques jamais organisées.

L’enjeu est de taille : il s’agit d’aboutir, pour la première fois, à un accord universel et contraignant permettant de lutter efficacement contre le dérèglement climatique et d’impulser/d’accélérer la transition vers des sociétés et des économies résilientes et sobres en carbone.

La Fondation d’entreprise Total, créée en 1992 au lendemain du Sommet de la Terre de Rio, s’est consacrée pendant 16 ans à l’environnement et, plus particulièrement, à la biodiversité marine. Son engagement s’est élargi ensuite aux domaines de la santé, de la solidarité et de la culture et, plus particulièrement aujourd’hui, en faveur de la jeunesse. En matière de biodiversité marine, la Fondation apporte son soutien aux projets de recherches visant à une meilleure connaissance des espèces et des écosystèmes marins et côtiers, mais aussi des enjeux liés à leur préservation. Elle participe également à la réhabilitation d’écosystèmes fragiles et contribue à la préservation des espèces menacées qui y vivent. Enfin, dans tous les projets qu’elle soutient, la Fondation intègre un volet consacré à la diffusion des connaissances par des opérations de sensibilisation et d’éducation. Pour plus d’information : www.fondation.total.com.

LLAA PPLLAATTEEFFOORRMMEE OOCCEEAANN && CCLLIIMMAATT

LLAA CCOOPP 2211

LLAA FFOONNDDAATTIIOONN DD’’EENNTTRREEPPRRIISSEE TTOOTTAALL

http://www.fondation.total.com/


Un récif en bonne santé présente une très grande variété de coraux, d’autres organismes vivant sur le fond des océans comme les mollusques ou les échinodermes (oursins, étoiles de mer) et des poissons en grande abondance. Presque tous ces organismes possèdent un squelette calcaire interne ou externe qui va persister après leur mort et participer à la construction du récif au fil du temps.

Les coraux au squelette calcaire d’aragonite sont les principaux charpentiers du récif. Ils ont des formes branchues, en boules ou encore en massifs. Les algues calcaires encroûtantes ont les parois de leurs cellules calcifiées. Dans les milieux battus par les vagues, ces algues couvrent le front du récif. Tous les squelettes calcaires des autres organismes du récif comme les mollusques, les oursins ou même les algues vertes participent à combler les anfractuosités du récif avec des sédiments issus de l’érosion.

La construction du récif par accumulation des squelettes calcaires des organismes est continuelle. Parallèlement, il est l’objet d’une érosion active par des organismes, c’est la bioérosion (oursins creusant leur loge dans le corail, poissons perroquets broutant les polypes des coraux…), et par l’action mécanique de la mer. Le résidu de cette dernière action est le sable, qui est rejeté dans les lagons par les vagues.

Lors d’une montée du niveau de la mer, comme ce fut le cas il y a environ 10.000 ans (époque de l’holocène), les coraux vont croître pour se maintenir près de la surface de sorte que le récif va s’épaissir de plusieurs dizaines de mètres. Un phénomène identique se produit lorsque les îles s’enfoncent dans le plancher océanique (subsidence).

Coupe de l’atoll de Mururoa, Tuamotu, avec empilement des couches coralliennes au dessus de l’ancien volcan (in Guille et al. 1993).

LL’’EEDDIIFFIICCAATTIIOONN RREECCIIFFAALLEE Photos extraites de Salvat et Bacchet, 2011- Guide des récifs coralliens de Tahiti et ses îles. Editions Au Vent des Iles, Tahiti. Texte Bernard Salvat EPHE


Les coraux scléractiniaires symbiotiques sont les principaux constructeurs des récifs. Ils font partie de l’embranchement des Cnidaires, c’est-à-dire qu’ils possèdent des cellules urticantes, les cnidocytes. Ils ont un squelette de carbonate de calcium tout au long duquel il y a des polypes, qui sont reliés les uns aux autres par un tissu appelé coenosarque. Les polypes sont constitués d’une bouche entourée d’une couronne de tentacules et d’une colonne qui abrite une cavité digestive et des organes reproducteurs (situés dans les filaments mésentériques). La bouche sert à la fois à l’ingestion des proies capturées par les tentacules et à l’excrétion des déchets.

Les zooxanthelles sont des micro-algues vivant dans les cellules du corail hôte en symbiose mutualiste avec celui-ci (chaque partenaire tire profit de cette association). Le corail fournit aux zooxanthelles une protection contre les prédateurs et leur apporte des nutriments. De leur côté, les zooxanthelles réalisent la photosynthèse et transfèrent des molécules de type sucre au corail, c’est la nutrition autotrophe.

En plus de la nutrition autotrophe, le corail se nourrit de zooplancton (photo ci contre) et d’autres particules qu’il capture dans l’eau de mer, c’est la nutrition hétérotrophe.

Les coraux créent leur squelette de carbonate de calcium selon un processus appelé calcification. Ce squelette est l’équivalent des os des vertébrés et résulte de processus cellulaires et moléculaires complexes contrôlés par les gènes. Les squelettes, base des récifs coralliens, peuvent atteindre plusieurs dizaines de mètres. Ils servent d’archives pour la reconstruction des climats passés.

LLEE CCOORRAAIILL :: DDUU RREECCIIFF AAUU GGEENNEE

©Laetitia Hedouin

©CSM

©CSM

Texte Sylvie Tambutté et Christine Ferrier CSM


Les pontes massives les plus connues sont celles de la Grande Barrière de corail en Australie où plus de 100 espèces de coraux émettent des gamètes dans l’eau de mer durant la même nuit (ce qui fut découvert dans les années 1980).

Historiquement, la température de l’eau permettait de déterminer la période de l’année, le cycle lunaire le jour de ponte, le cycle journalier l’heure de la ponte…Mais aujourd’hui il semblerait que d’autres paramètres environnementaux influencent le déclen-chement des pontes comme les vents, l’intensité lumineuse, la pluie…

La rencontre des gamètes mâles et femelles permet de former de nouveaux individus : c’est la reproduction sexuée. Elle assure le renouvel-lement et le maintien des populations coralliennes. Souvent méconnue, la reproduction sexuée permet d’assurer le brassage génétique. La plupart des coraux sont hermaphrodites, c’est-à-dire qu’ils ont des gamètes mâles et femelles à la fois. Les émissions de gamètes ou de larves sont mensuelles ou annuelles.

La reproduction sexuée est un évènement critique dans le cycle de vie des coraux qui permet d’assurer le maintien et la dynamique des populations et communautés coralliennes.

LLAA RREEPPRROODDUUCCTTIIOONN SSEEXXUUEEEE DDUU CCOORRAAIILL

©Laetitia Hedouin

©Laetitia Hedouin

Texte Laetitia Hédouin CNRS

©Laetitia Hedouin


Les Polynésiens fabriquaient leurs engins de pêche à partir de ressources marines comme des hameçons à partir de nacres (voir ci-contre) ou des harpons à raies à partir d’os de cachalot. Ils fabriquaient aussi leurs parures avec des écailles de tortues et des coquillages pour les couronnes de tête marquisiennes, ou encore avec des nacres qui servaient à orner les somptueux habits des deuilleurs. Les dalles de grès et les coraux étaient aussi utilisés pour édifier des temples (marae).

L’écosystème corallien est bien entendu aussi un territoire de pêche de la société traditionnelle polynésienne, distingué en 3 lieux :

• Le lagon. Cet espace paisible et praticable même lors de mer forte est fréquenté par les femmes. Elles y pêchent à la canne ou au filet des poissons de petite taille. A proximité des passes qui sont un lieu de passage des poissons (lien entre le lagon est la pleine mer), elles disposent des pièges permanents. Les femmes s’occupent de la collecte des bénitiers sur les atolls, bénitiers dont la chair est une part importante de l’alimentation quotidienne.

• Le récif. Cet espace est un territoire mixte. De gros poissons (mérous, poissons perroquets) vivant sur la pente externe sont accessibles à la ligne à la main ou à la foëne. A la tombée de la nuit, des requins gris y sont aussi capturés. Des pêches traditionnelles et collectives, comme le rabattage des poissons sur les plages en tapant la surface de l’eau ou le sol avec des bâtons y sont pratiquées.

• Le proche large. Accessible uniquement en pirogue, ce territoire est réservé aux hommes. Ils s’affrontent en des joutes de prestiges et bravent les dangers pour capturer les proies les plus recherchées (bonites, tortues) supposées être des dons de leurs ancêtres.

Pour les anciens Polynésiens, l'abondance des ressources, la chance et la sécurité du pêcheur dépendaient, en dernier ressort, d'influences surnaturelles. C’était, bien sûr, le fait de grandes divinités (Oro, Ruahatu, etc.). Mais, au quotidien, on comptait surtout sur l’action bénéfique d'esprits ou d'ancêtres déifiés. D’où les rites d’ampleur variée, privés ou collectifs, réalisés sur les temples (marae) familiaux ou communautaires : manipulations de pierres à l’effigie de la proie que l’on souhaitait attirer, offrandes des premières captures de la saison. C’était aussi le respect de nombreux interdits, les interdits alimentaires mais aussi les interdictions aux femmes de pratiquer certaines pêches, ou l’interdiction d’exploiter un espace ou de capturer une espèce.

Reconstitution d’une cérémonie d’offrande des premières tortues de la saison à Napula – Tuamotu (dessin de JL Saquet d’après K. Emory)

LL’’HHOOMMMMEE ET LE RECIF CORALLIEN

©Eric Conte

©Eric Conte

Texte Eric Conte UPF


LLeess MMaallaaddiieess CCoorraalllliieennnneess

Tout écosystème comporte naturellement des maladies. Mais ces trente dernières années ont vu une augmentation des maladies affectant les coraux, qui sont les principaux constructeurs des récifs coralliens. Une trentaine de pathologies a été recensée, dont plusieurs sont mortelles.

Dans les années 80, la maladie de la bande blanche a contribué à la quasi-extinction des coraux branchus dans les Caraïbes, changeant le paysage corallien. Aujourd’hui, tous les récifs du globe sont menacés. Les coraux sont devenus sensibles aux maladies suite à la dégradation de la qualité de l’eau et au réchauffement des mers. Les algues “compétitrices” et les prédateurs du corail déclenchent aussi certaines maladies.

Les efforts de protection de la qualité de l’eau, la création d’aires marines protégées et la réduction des gaz à effets de serre font partie des mesures qui peuvent aider à diminuer la prolifération et l’impact des maladies coralliennes.

AAccaanntthhaasstteerr ppllaannccii

Cette étoile de mer est l’ennemi naturel numéro un des récifs coralliens des océans Indien et Pacifique ! Acanthaster planci est une étoile de mer corallivore, c’est-à-dire qui se nourrit des polypes coralliens, la partie animale du corail. Cette espèce de grande taille (30 à 40 cm de diamètre en moyenne) possède de nombreux bras (jusqu’à 23 !) pourvus de redoutables piquants dont le venin est toxique.

Certaines années, l’acanthaster se met à pulluler. Au bout de quelques mois, elle peut ainsi dévaster des portions importantes de récifs. Il ne subsiste alors plus que les squelettes calcaires blancs des coraux morts et de nombreuses espèces de poissons et d’invertébrés qui dépendaient des coraux ont disparu. Ces récifs mettront des années à se rétablir. La Grande Barrière de corail australienne, la Polynésie française, le sud du Japon, et plus récemment l’archipel du Vanuatu, en ont fait la triste expérience !

Les moyens pour lutter contre les invasions d’acanthaster sont restreints. Dans certains pays, les pêcheurs et plongeurs organisent des campagnes de ramassage. Mais elles sont souvent ponctuelles et limitées dans l’espace, et leur efficacité est loin d’être suffisante pour stopper une telle multiplication. Au mieux, elles permettent de limiter les dégâts!

LLEESS PPEERRTTUURRBBAATTIIOONNSS BBIIOOLLOOGGIIQQUUEESS

©Maggy Nugues

©Mehdi Adjeroud et Pascal Dumas

Maladie de la variole blanche

Texte Maggy Nugues EPHE et Mehdi Adjeroud IRD


LLaa HHaauussssee ddeess TTeemmppéérraattuurreess

Chez les coraux adultes, l’augmentation de la température de l’eau de mer entraîne une rupture de la symbiose entre le corail hôte et les micro-algues appelées zooxanthelles, qui vivent dans les tissus des coraux.

Le blanchissement des coraux est dû à une perte partielle ou complète des micro-algues contenues dans les tissus des coraux et/ou à une diminution des concentrations en pigments photosynthétiques contenus dans ces algues. Le corail perd alors tous ses pigments, laissant voir par transparence son squelette blanc.

Concernant la reproduction sexuée, la température altère la fécondation des ovocytes et génère un nombre important d’embryons déformés. Ces embryons ne pourront probablement pas devenir des larves compétentes pour se métamorphoser et contribuer de manière efficace au cycle de vie des coraux

Le blanchissement a des effets immédiats sur la croissance, la fertilité, la reproduction des coraux et il peut entraîner des événements de mortalité massive.

Selon les prévisions des modèles climatiques, ces évènements de blanchissement massif, déjà à l’origine de la perte d’au moins 20% des récifs actuels, vont être de plus en plus fréquents et de plus en plus sévères dans le monde.

LLEESS EEFFFFEETTSS DDUU CCHHAANNGGEEMMEENNTT CCLLIIMMAATTIIQQUUEE

©Fanny Houlbrèque

©Laetitia Hedouin

©Laetitia Hedouin

Texte Fanny Houlbrèque IRD et Laetitia Hédouin CNRS


LL’’AAcciiddiiffiiccaattiioonn ddeess OOccééaannss

L’acidification des océans est une histoire de chimie. Le gaz carbonique (CO2) rejeté dans l’atmosphère par les activités de l’homme contribue au réchauffement climatique (effet de serre). A peu près 25% de ce gaz carbonique est absorbé par les océans. Les océans contribuent donc à diminuer l’effet de serre. En contre partie, ce gaz augmente l’acidité des océans

La dissolution du CO2 dans l’eau de mer entraîne une augmentation de son acidité, ce qui correspond à une diminution du pH. Ceci entraîne une diminution de la quantité d’ions carbonates (CO3

-), qui sont l’une des briques nécessaires aux organismes marins pour fabriquer leur squelette, leur coquille et autres structures calcaires.

Les réactions ne sont pas les mêmes selon les espèces et certaines semblent mieux résister à une diminution du pH. Les réponses varient en fonction du stade du cycle de vie, de la physiologie des espèces et de leur capacité à réguler le pH au niveau cellulaire. Par exemple, les coraux avec une forme ramifiée (Acropora) seront plus sensibles à l’acidification que des formes plus compactes et massives (Porites). Les récifs coralliens parviendraient à se maintenir, mais leur structure, leur diversité et leur répartition seraient différentes de celles d’aujourd'hui.

Le réchauffement climatique, via l’acidification accélérée de l’océan, aurait donc un impact direct sur les écosystèmes coralliens, c’est-à-dire sur la biodiversité et sur les chaînes alimentaires dont dépendent les sociétés humaines.


©Plateforme Océan & Climat

Texte Claude Payri IRD


LLeess CCyycclloonneess

Les cyclones ne provoquent pas seulement d’énormes dégâts sur la terre ferme. Ils sont aussi une des principales perturbations naturelles qui menacent l’état de santé des récifs coralliens et des espèces qu’ils abritent. Les cyclones font partie de l’histoire des récifs, mais, avec le changement climatique, la fréquence des plus violents risque d’augmenter.

Sur les côtes exposées, les vagues générées par les cyclones détruisent la plupart des colonies coralliennes, parfois jusqu’à 20 mètres de profondeur. Même les plus grosses et les plus solides ne sont pas épargnées, comme ce corail massif centenaire du genre Porites, de plus de 2 mètres de diamètre, arraché et complètement retourné lors du passage du cyclone Oli à Tahiti en février 2010.

Après un cyclone, le récif perd son relief et son rôle d’habitat pour de nombreuses espèces. Ses formes et ses couleurs disparaissent et deviennent monotones, et la biodiversité qu’il accueillait chute. 10 ans seront nécessaires pour que le récif se rétablisse d’un tel choc et retrouve sa biodiversité.


©Mehdi Adjeroud et Yannick Chancerelle

©Mehdi Adjeroud et Yannick Chancerelle

Texte Mehdi Adjeroud IRD


LLaa RRééppaarrttiittiioonn FFuuttuurree ddeess RRéécciiffss CCoorraalllliieennss

Dans le prochain siècle, une augmentation de la température des océans de 2°C est attendue à cause du changement climatique. Il est très difficile d’étudier ce phénomène, car il y a beaucoup d’incertitudes quant à la capacité d’adaptation des coraux aux nouvelles conditions climatiques. Pour pallier à ce problème, la distribution des coraux dans le passé a été étudiée. En effet pendant l’Eocène (il y a 40 millions d’années), les températures étaient comparables à celles attendues en 2100. Les fossiles de coraux ont donc été étudiés.

Des analyses paléo-climatologiques permettent de connaître la température de l’eau où les coraux fossiles ont grandi. Grâce à cette information, un modèle statistique sur la probabilité de survie des coraux en fonction de la température de l’eau a été créé. Ce modèle statistique nous permet de connaître la probabilité de rencontrer à un endroit et à une température donnés, des coraux vivants, tout en tenant compte de leur adaptation potentielle obtenue en étudiant l’adaptation des fossiles de coraux de l’Eocène.

.

Une fois ce modèle calibré, des projections futures de températures ont été réalisées pour identifier les zones qui seront les plus sensibles au réchauffement climatique à l’échelle mondiale. Cela est représenté par des cartes globales de changement de la survie des coraux (Figure 3). Ainsi, on peut prédire que les zones les plus sensibles au changement climatique dans les années à venir sont les zones où l’on retrouve la plus grande biodiversité (Papouasie, Indonésie, Australie et le Pacifique Insulaire comme la Polynésie).

LLEESS PPRREEVVIISSIIOONNSS FFAACCEE AAUU CCHHAANNGGEEMMEENNTT CCLLIIMMAATTIIQQUUEE Texte Valeriano Parravicini EPHE

©Valeriano Parravicini


LLeess EEffffeettss ddeess CCyycclloonneess eett dduu BBllaanncchhiisssseemmeenntt CCoorraalllliieenn,, ééttuuddee ssuurr 3300 aannss ddee llaa PPoollyynnééssiiee ffrraannççaaiissee

Une reconstruction des vents sévissant lors de

cyclones tropicaux a été appliquée à tous les

évènements cycloniques ayant eu lieu en Polynésie

française entre 1985 et 2010. Ensuite, la probabilité

annuelle que ces vents génèrent des vagues

supérieures à 2 mètres a été calculée (Fig. 1).

Il en ressort que le sud de la Polynésie française est plus sensible à ces phénomènes.

Les forts vents cycloniques génèrent des vagues qui

peuvent dévaster les récifs coralliens. Les valeurs en

rouge sur les cartes indiquent les zones océaniques

(Fig.2 A et C) et récifales (Fig.2 B et D) où il y a plus de

65% de chance d’être exposé à un fort coup de vent

(Fig.2 A et B) et à de forts ouragans (Fig.2 C et D).

Il en ressort que les îles et récifs de Tahiti et Moorea sont les plus exposés de toute la Polynésie française.

Le changement climatique est la plus grande menace

pesant sur les récifs coralliens. Il augmente la fréquence et

la gravité du phénomène de blanchissement corallien.

La fréquence d'exposition à des températures chaudes

ayant provoqué un blanchissement des coraux au cours

des 30s dernières années a été 2 à 3 fois supérieure dans les îles du sud de la Polynésie française que les

récifs du nord (Fig.3).

LLEESS PPRREEVVIISSIIOONNSS FFAACCEE AAUU CCHHAANNGGEEMMEENNTT CCLLIIMMAATTIIQQUUEE Texte Jeffrey A. Maynard CNRS


LL’’EElléévvaattiioonn dduu NNiivveeaauu ddee llaa MMeerr

Les atolls des Tuamotu sont soumis à deux formes de hausse temporaire du niveau de l’eau dans le lagon, ou submersions temporaires :

la submersion par ensachage des lagons. Les fortes houles d'origine lointaine provoquent régulièrement une élévation du niveau des lagons. Les conséquences sont :

- la destruction limitée sur l'habitat ; - l’élévation des lagons jusqu'à 2 mètres et submersion partielle des îlots ; - le dépérissement des cocoteraies par salinisation des eaux souterraines.

la submersion par houles cycloniques. Les houles cycloniques sont rares mais catastrophiques dans l’archipel des Tuamotu (15% des habitants tués entre 1878 et 1906). Les conséquences sont :

- la destruction totale de l'habitat - la pêche et le tourisme sont des activités qui reprennent plus vite que la culture de la noix de

coco (coprahculture) - le peuplement (nombre et localisation) des atolls a été bouleversé par ces aléas

Ces deux formes de submersions ont des conséquences multiples. Notre hypothèse était que l'étude de ces submersions temporaires pouvait apporter un éclairage pertinent sur les conséquences de l'élévation annoncée du niveau des mers sous l'effet du changement climatique.

Il en résulte qu’en cas de changement climatique à long terme, il pourrait y avoir une élévation moyenne du niveau de la mer de plus de 50 cm qui mettrait en cause l’habitabilité des atolls.

Il faut donc, dès aujourd’hui, être conscient de ce risque grâce au recul que nous offrent ces submersions temporaires, et mettre en place des moyens de prévention et de gestion comme :

• Prendre conscience de la vulnérabilité inégale des activités économiques ; • Sensibiliser les habitants à ces aléas et stimuler dès aujourd’hui des pratiques urbanistiques

adaptées ; • Fournir une cartographie des espaces les plus vulnérables ; • Ouvrir des pistes pour les politiques territoriales du futur (promotion des activités et

systèmes résilients).

LLEESS PPRREEVVIISSIIOONNSS FFAACCEE AAUU CCHHAANNGGEEMMEENNTT CCLLIIMMAATTIIQQUUEE Texte Remy Canavesio EPHE

© Remy Canavesio


LL’’EEdduuccaattiioonn eett llaa SSeennssiibbiilliissaattiioonn ddeess JJeeuunneess

La mallette pédagogique sur les récifs coralliens est née de la collaboration entre des scientifiques désireux de transmettre leurs connaissances pour une meilleure gestion des récifs coralliens. La mallette contient trois jeux pédagogiques et un livret pour les éducateurs pour sensibiliser les enfants de 5 à 11 ans à la fragilité de cet écosystème. Elle est aussi utilisée comme outil de recherche sur plusieurs sites (Vanuatu, Madagascar, la Réunion, Mayotte...).

L’écosystème corallien

C’est sous forme d’un album où Polly le polype nous emmène à la découverte de son milieu de vie. Le récif corallien est présenté sous différents aspects : sa richesse, sa fragilité, les perturbations qu’il subit et sa conservation.

La biodiversité du récif

Il s’agit d’un jeu de carte de familles rigolotes (miam-miams, tromoches, patouches,…), qui permet de partir à la découverte de la biodiversité du récif corallien. Ce jeu permet aussi de comprendre la classification scientifique, la chaîne alimentaire et les relations entre les organismes.

La gestion du récif

C’est un jeu de plateau qui met en scène différents usagers du récif corallien (pêcheurs, plongeurs, gestionnaires, riverains). Le but est d’atteindre l’île sans détruire le récif corallien. Les joueurs doivent s’entraider et prendre conscience qu’une gestion efficace est basée sur la concertation entre les différents usagers.

LLEESS MMEESSUURREESS DDEE GGEESSTTIIOONNSS Texte Jocelyne Ferraris, Lola Massé, Georgetta Stoica et Pascale Chabanet IRD

©IRD

©IRD

©IRD


LLeess MMeessuurreess ddee GGeessttiioonn àà MMeettttrree eenn PPllaaccee

L’acidification et l’augmentation de la température des océans, la multiplication et l’intensification des cyclones, sont autant de phénomènes induits par le changement climatique qui affecte fortement l’écosystème corallien. Cela entraîne pour les populations locales :

• une diminution des emplois dans le secteur de la pêche ;

• une sous-nutrition ; • une baisse de la fréquentation touristique et

des revenus associés.

Les mesures de gestion couramment mises en place sont une régulation partielle ou totale des activités dites « extractives » comme la pêche. Cependant, ces approches ne tiennent souvent pas compte des composantes sociales (les types de pêche traditionnellement utilisés) et écologiques (il faut différencier les zones de pêches des zones de reproduction ou de nurserie de la ressource). Il en résulte que ces mesures de gestions ont pour la plupart échoué dans leurs objectifs doubles de conservation de la biodiversité et de maintien des pêcheries locales.

Pour développer des stratégies de conservation appropriées, les politiques de gestion doivent tenir compte:

• de la vulnérabilité écologique de chaque site face au changement climatique ; • des coutumes locales et de la possibilité de les adapter.

Le degré de vulnérabilité et la capacité d’adaptation définissent le type de stratégie à mettre en place (figure ci-dessous)

.

LLEESS MMEESSUURREESS DDEE GGEESSTTIIOONNSS

©Lauric Thiault

©Lauric Thiault

Texte Lauric Thiault et Joachim Claudet CNRS


INSTITUTS PARTENAIRES DU LABEX CORAIL


Ce livret a été réalisé par Nathalie TOLOU, Ingénieur d’Etude à l’USR3278 – CRIOBE. Il est tiré de l’exposition « Les récifs coralliens face au changement climatique ».

Contact : Nathalie Tolou, coordinatrice du LabEx CORAIL

[email protected]

Site internet : www.labex-corail.fr

Les panneaux de cette exposition ont été réalisés par Jeanine Almany (Assistante

Ingénieur chargée de la communication, USR3278 – CRIOBE – EPHE) et Nathalie

Tolou (Ingénieur d’Etude, coordinatrice du Laboratoire d’Excellence CORAIL,

USR3278 – CRIOBE – EPHE). Elles ont été aidées par les membres du Laboratoire

d’Excellence CORAIL (LabEx CORAIL), le Centre Scientifique de Monaco (CSM),

l’Initiative Française pour les REcifs CORalliens (IFRECOR), l’Aquarium de la Porte

Dorée, la Plateforme Océan&Climat et la Fondation Total.

©Maggy Nugues

« Les récifs coralliens face au changement climatique » 1 · Organisée par le LabEx CORAIL,...

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