Acclimatation des coraux à l’acidification des océans autour de résurgences sous-marines de CO2 – CARiOCA

Selon les prévisions, les coraux, qui accueillent un tiers de la biodiversité océanique et apportent des biens et services écosystémiques pour plus de 500 millions de personnes vont être dramatiquement affectés par l’acidification des océans (AO). La majeure partie de nos connaissances sur les effets de l’AO vient d’études en laboratoire, menées sur des organismes isolés. Ces expériences en laboratoire sont souvent trop courtes pour apporter des informations sur leurs capacités d’acclimatation et éventuellement d’adaptation. Il y a donc un grand besoin de données empiriques documentant les effets de l’AO sur le long terme. Les sites présentant des émissions naturelles sous-marines de CO2 sont d’excellents laboratoires naturels, permettant l’étude in situ des effets de l’AO sur les écosystèmes. Des travaux antérieurs menés autour des résurgences de CO2 des îles d’Entrecasteaux en Papouasie Nouvelle-Guinée ont révélé la survie de communautés coralliennes massives malgré une exposition chronique à de fortes pCO2. Le projet CARiOCA propose d’étudier ce site unique, caractérisé par des conditions chimiques d’eau de mer équivalentes à celles projetées d’ici la fin de ce siècle, afin d’identifier les caractères génotypiques et phénotypiques permettant à certaines espèces coralliennes de survivre et de se reproduire dans des eaux naturellement enrichies en CO2. Ce programme permettra d’accéder à une meilleure connaissance des mécanismes impliqués dans l’acclimatation et/ou l’adaptation des coraux face aux changements climatiques. L’acclimatation physiologique étant cruciale pour définir les seuils de tolérance environnementale des espèces, ce projet propose pour la première fois de lier les modifications à court et long terme de l’expression génétique aux changements physiologiques et démographiques des coraux, voire aux changements de composition spécifique des communautés coralliennes. La réponse des coraux à des conditions de pCO2 plus élevées sera étudiée à différentes échelles, en s’intéressant: i) aux variations à court et long terme de l’expression différenciée des gènes; ii) aux variations des communautés de Symbiodinium associées aux coraux; iii) aux variations des communautés de procaryotes associées aux coraux ; iv) aux changements dans la physiologie de l’holobionte (i.e. corail + microorganismes); et v) aux variations dans les populations coralliennes. Cette approche nous permettra d’établir les caractéristiques physiologiques spécifiques permettant à certaines espèces de survivre sous de fortes pCO2. Ces objectifs seront atteints à travers la réalisation de quatre actions intégrées (WP): la gestion du projet (WP #1), les expérimentations in situ (WP #2), les analyses moléculaires et microbiennes (WP #3), et la modélisation des données physiologiques (WP #4). L’objectif du WP #1 est de coordonner le projet et de construire une base de données nécessaire à la production d’articles scientifiques communs. Le WP #2 est dédié à l’acquisition de données au cours de deux campagnes réalisées sur les sites naturels d’émissions de CO2. Le WP #3 est consacré à la réalisation des analyses moléculaires et microbiennes. Enfin, le WP #4 va permettre de coordonner l’ensemble des analyses menées, et de développer un « modèle de croissance » basé sur le bilan énergétique obtenu pour les différentes espèces. Ce modèle sera validé par les observations de croissance et de reproduction coralliennes faites sur les sites d’études. Ainsi, CARiOCA contribuera à la préservation des récifs coralliens, de par l’acquisition de données innovantes et mécanistiques, qui pour la première fois détermineront, si les coraux peuvent s’acclimater et/ou s’adapter à l’AO et par quels moyens. L’ensemble de ces résultats permettront d’émettre de solides prévisions quant à la biodiversité et au fonctionnement écologique des futurs récifs coralliens, par l’identification des espèces coralliennes les plus à même de survivre dans des récifs soumis à de fortes pCO2.