Des chercheuses ont-elles trouvé une solution pour protéger les récifs coralliens?
Comment protéger les récifs coralliens de la hausse des températures océaniques? La solution pourrait se trouver dans leur microbiome, selon une nouvelle recherche réalisée par des scientifiques américains de l’université Penn State.
Cette étude a identifié des gènes présents dans le microbiome (bactéries, champignons, virus) de certains types de coraux, qui pourraient jouer un rôle dans la réponse au stress thermique des récifs. «Une exposition prolongée à la chaleur peut provoquer un blanchiment, au cours duquel les algues symbiotiques sont expulsées du corail, ce qui entraîne la mort de l’animal. Mais nous avons découvert que lorsque certains coraux subissent un stress thermique, leurs microbiomes peuvent les protéger du blanchiment», explique Monica Medina, professeur de biologie à Penn State et co-autrice de la recherche.
Les coraux analysés ont été collectés près de Puerto Morelos, au Mexique. Les chercheurs se sont concentrés sur trois espèces: le corail étoilé montagneux (Orbicella faveolata), le corail cérébral noueux (Pseudodiploria clivosa) et le corail étoilé d’eau peu profonde (Siderastrea radians). Chacune d’entre elles présente une sensibilité différente au stress thermique.
L’objectif était d’étudier la relation entre les facultés globales des coraux à résister au stress thermique et les différences dans les modèles d’expression génétique liés à ces activités métaboliques. Dans le cas des coraux, ce processus est fortement influencé par les photosymbiontes dans la mesure où ils fournissent au moins 90% de leurs besoins énergétiques par photosynthèse. Mais, les scientifiques qui ont dirigé les travaux ont étendu leurs recherches à l’ensemble de l’organisme des coraux, appelé «holobionte».
Les chercheurs ont réalisé une expérience consistant à maintenir les trois espèces de coraux dans un réservoir pendant neuf jours à 34˚C, soit une température plus élevée d’environ 6 ºC que celle de leur environnement naturel. Les scientifiques ont ensuite séquencé l’ARN des holobiontes afin d’étudier leurs activités métaboliques.
«Nous avons pu comprendre pourquoi différents coraux ont des réponses physiologiques uniques au stress thermique et comment l’évolution de l’expression génétique a façonné leurs différentes susceptibilités», explique Viridiana Avila-Magaña, ancienne étudiante à Penn State qui a co-dirigé l’étude.
D’après les autrices des travaux, ces résultats pourraient contribuer aux efforts actuels de conservation des récifs coralliens, par exemple en mettant en évidence les avantages potentiels de l’introduction dans les récifs coralliens de microbes capables de renforcer les réactions des coraux au stress thermique.
«Les études précédentes sur les mécanismes moléculaires qui sous-tendent la tolérance des coraux au stress thermique avaient tendance à se concentrer uniquement sur l’animal ou le photosymbionte, mais nous savons maintenant que l’animal corallien, le photosymbionte et le microbiome sont impliqués dans la réponse au stress», note Viridiana Avila-Magaña.
«Cette approche devient particulièrement pertinente pour la recherche sur les récifs coralliens étant donné les récents débats sur le potentiel d’adaptation des différents holobiontes coralliens face aux menaces du changement climatique», conclut la chercheuse.