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Les récifs coralliens se développent grâce aux déchets des éponges

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Les coraux forment des récifs, et ce, même dans les régions océaniques où les nutriments font défaut. Comment font-ils pour se développer ? Ce mystère se dévoile peu à peu. Plus efficaces que les bactéries, les éponges seraient de bonnes aides pour la croissance des polypes.

La Grande Barrière de corail est le plus grand récif corallien au monde. Située au large de l'Australie, elle s'étend sur près de 2.000 km. La Nouvelle-Calédonie suit de peu la Grande Barrière de corail, avec une étendue de 1.600 km. Ce sont pourtant des régions où les nutriments manquent. © Toby Hudson, Wikipédia, cc by sa 3.0

On pourrait presque dire que les récifs coralliens ne devraient pas exister. Du moins, leur capacité à se développer dans des mers où la quantité de nutriments est presque nulle relève du mystère. La Polynésie, par exemple, est une région du Pacifique très pauvre en éléments nutritifs. Pourtant les coraux y prospèrent plutôt bien. Leur principale source de nutriments est la matière organique dissoute, c'est-à-dire les détritus des poissons, ou autres organismes. Mais, comment ces détritus sont-ils transmis à ces niveaux trophiques ?

Des études antérieures ont mis en évidence que certains micro-organismes aidaient les coraux à ingurgiter les principaux éléments nutritifs dont ils ont besoin pour leur croissance. Ces bactéries dissolvent la matière organique, les sucres par exemple, et les transforment en molécules complexes que les coraux peuvent consommer. Mais à l'échelle d'un récif, ces microbes sont en quantité insuffisante pour aider tous les polypes. Les coraux sont épaulés par d'autres organismes, avec en tête de liste les éponges, d'après une étude parue dans Science.

Le corail est en compétition avec les éponges, les algues et les bactéries. Paradoxalement, c'est aussi grâce à ces espèces qu'il peut se développer en récif. © Matthew Hoelscher, Wikipédia, cc by sa 2.0

L’éponge est toujours sale

Les éponges sont des animaux. On l'oublie souvent, car elles n'ont ni tête, ni système circulatoire, ni tube digestif et sont immobiles. Pourtant, ces organismes se nourrissent, enfiltrant l'eau par de petits pores le long du corps, et disposent de cellules capables d'extraire directement les nutriments. Jasper de Goeij, principal auteur de l'article, étudie l'écologie des éponges depuis des années. En laboratoire, il s'est aperçu qu'elles étaient toujours sales : couvertes de pyramides visqueuses brunâtres, sécrétant quantité de déchets.

Comme les éponges sont présentes dans plus des deux tiers des fentes des récifs, l'équipe de Jasper de Goeij a cherché à évaluer si elles jouaient un rôle dans la nutrition des écosystèmes. Pour tracer le chemin des nutriments, l'équipe a d'abord nourri les éponges avec des sucres enrichis avec les isotopes d'azote 15N et de carbone 13C. L'étude des détritus a confirmé que les éponges avaient consommé les nutriments et les avaient transformés en déchets. Les chercheurs ont ensuite réalisé une expérience directement dans les récifs coralliens.

Une prolifération d’éponges à cause des activités humaines

Ils ont fermé deux failles du récif dans lesquelles se trouvaient des éponges, avec du coton, et ont injecté de la nourriture enrichie en carbone et azote marqués. Au bout de six heures, ils ont ôté le coton et prélevé des échantillons d'éponges, de sédiments, d'eau et d'organismes présents. Des prélèvements ont été effectués toutes les six heures. Juste après les six premières heures, la nourriture avait été consommée par les éponges exclusivement. Un jour plus tard, les éponges avaient produit leurs déchets, et deux jours plus tard, les nutriments étaient dans les corps des organismes environnants.

À quel point les éponges fournissent-elles des nutriments aux coraux n'est pas encore clairement établi. Mais l'étude montre qu'elles apportent dix fois plus de nutriments que les bactéries ne sont capables de le faire. Par ailleurs, les éponges sont de plus en plus nombreuses dans les Caraïbes, probablement en raison de l'augmentation d'éléments nutritifs dans l'agriculture, qui finissent par se déverser dans les océans. Des études complémentaires sont nécessaires pour déterminer si cette augmentation a un impact sur le développement des coraux.