Une vague de chaleur marine massive a provoqué l’effondrement des récifs coralliens des Caraïbes beaucoup plus rapidement que prévu

Depuis des décennies, les récifs coralliens des Caraïbes souffrent de maladies, de pollution, de surpêche et de hausse de la température de la mer, mais la plupart ont continué à croître – jusqu’à présent.

En 2023 et 2024, les températures de surface ont atteint des niveaux records dans les océans du monde, et une vague de chaleur marine d'une longueur et d'une intensité sans précédent s'est propagée à travers les tropiques. Les satellites de l'Administration nationale des océans et de l'atmosphère des États-Unis ont détecté un stress thermique susceptible de provoquer le blanchissement des coraux sur plus de 80 % des zones récifales de la planète.

Pendant ces périodes de stress extrême, les coraux expulsent les algues symbiotiques qui leur donnent leur couleur et la plupart de leur nourriture, les rendant d’un blanc éclatant et les laissant vulnérables à la famine, aux maladies et éventuellement à la mort.

Dans tout l’Atlantique Nord, y compris dans les Caraïbes, la chaleur est restée pendant des mois, avec un stress thermique deux à trois fois plus élevé que celui que les récifs ont jamais connu. Le stress thermique, phénomène de températures élevées mettant sous pression des écosystèmes fragiles, peut altérer durablement leur capacité de fonctionnement.

Cela a déclenché ce qui est désormais reconnu comme le quatrième événement mondial de blanchissement des coraux, le plus grave jamais documenté. https://www.youtube.com/embed/iisK9AYNdu0?wmode=transparent&start=0 Blanchiment généralisé des coraux lors de la canicule marine de 2023.

Les récifs coralliens comptent parmi les écosystèmes les plus productifs de la planète et leur importance pour les populations est fondamentale. Ils nourrissent des centaines de millions de personnes grâce à la pêche artisanale, soutiennent le tourisme dans les Caraïbes et servent de brise-lames naturels qui protègent la côte des tempêtes et réduisent les inondations.

Les récifs des Caraïbes s'érodent rapidement

Dans une nouvelle étude, nous avons découvert que dans les Caraïbes, la vague de chaleur marine de 2023 – combinée à une maladie mortelle connue sous le nom de maladie de perte de tissus des coraux durs – a poussé les récifs au-delà d’un seuil que les scientifiques pensaient être dans une décennie ou plus. Ils s’érodent désormais plus vite que les coraux ne peuvent les reconstruire.

Nous avons étudié les récifs des Caraïbes mexicaines et du golfe du Mexique, en comparant les données collectées avant la canicule (2018-2022) avec les enquêtes menées après celle-ci (2023-2024). Sur chaque récif, nous avons compté les coraux vivants et les organismes qui dégradent le récif, comme les poissons perroquets et les oursins. À partir de ces décomptes, nous avons estimé l’ampleur de la construction (production de carbonate) et de la destruction (bioérosion) du récif, puis nous avons calculé le résultat net – si le récif gagnait ou perdait de la matière.

Les résultats ont été frappants : entre 70 % et 75 % de nos sites des Caraïbes sont passés d’une croissance nette à une érosion nette. Ils perdent désormais du carbonate de calcium plus rapidement que les coraux ne peuvent en ajouter. Le seuil que les modèles précédents suggéraient comme pouvant être franchi au cours de la prochaine décennie est déjà atteint.

Ce changement a été motivé par la perte de coraux à croissance rapide, ramifiés et formant des plaques, en particulier les coraux. Acropora espèces, qui ont des taux de croissance très élevés et contribuent de manière disproportionnée à la construction des récifs.

L’une de nos découvertes les plus troublantes est que les sites récifaux des Caraïbes qui présentaient encore une forte couverture corallienne et une forte production de carbonate avant la maladie et la canicule sont ceux qui ont perdu le plus. Certains ont perdu jusqu'à 8 kilogrammes de carbonate de calcium par mètre carré et par an.

Une histoire de deux mers

Notre enquête a également révélé un contraste saisissant. Alors que les récifs des Caraïbes se sont effondrés, ceux du golfe du Mexique ont largement tenu bon. La grande majorité des sites du Golfe sont restés nets positifs après la canicule.

La différence réside dans les coraux prédominants dans chaque région. Dans le golfe du Mexique, les récifs sont dominés par des coraux en forme de monticule à croissance lente. Ils poussent plus lentement, mais ils sont plus résistants lorsque la chaleur s'installe. Ils ont blanchi pendant la canicule mais ont pour la plupart survécu, maintenant le bilan carbonaté du récif positif.

C'est l'équilibre entre les processus de construction et d'érosion. Lorsqu’on en ajoute plus qu’on en retire, le récif corallien peut croître. Lorsque cet équilibre s’inverse, le récif cesse de croître et peut même s’éroder.

De plus, les sites du golfe du Mexique n’ont pas encore été touchés par la maladie de perte de tissus des coraux durs, qui tue préférentiellement les mêmes espèces massives et à longue durée de vie qui maintiennent en vie les récifs du golfe. Au moment où la chaleur est arrivée, de grandes parties des Caraïbes avaient déjà perdu leurs coraux les plus résistants à cause de l’épidémie. Ce qui a commencé, la canicule s’est terminée.

Pourquoi l'érosion des récifs est importante

Tous les avantages qu’offrent les récifs reposent sur un équilibre délicat entre la construction des récifs et l’érosion.

Les récifs tropicaux sont essentiellement de vastes structures calcaires, construites lentement au fil des siècles à mesure que les coraux déposent des squelettes de carbonate de calcium. Dans le même temps, les vagues et divers organismes récifaux comme les poissons-perroquets, les oursins et les éponges foreuses les rongent.

Un récif qui s’érode et s’aplatit commence à perdre sa capacité à apporter des bénéfices aux autres espèces et aux humains.

Nous ne nous attendions pas à documenter le moment où une région majeure de l’océan passe de la croissance à l’érosion. Le fait que cela se soit produit si rapidement, et sur certains des récifs les plus emblématiques et les mieux étudiés des Caraïbes, suggère que les délais utilisés par les scientifiques sont peut-être trop optimistes. https://www.youtube.com/embed/doyuQPPFnjk?wmode=transparent&start=0 Les principaux constructeurs de récifs des Caraïbes sont morts à cause de l'augmentation du stress thermique.

Nos résultats pourraient également nous obliger à repenser la manière d’aborder la restauration des coraux. Des programmes à travers les Caraïbes ont investi massivement dans la replantation d'espèces de coraux à croissance rapide, telles que Acroporacar ils reconstruisent rapidement la complexité structurelle. La vague de chaleur de 2023-2024 a anéanti bon nombre de ces populations restaurées, ainsi que celles sauvages.

La restauration devra se diversifier. L’exploration d’approches telles que le déplacement de gènes tolérants à la chaleur entre populations (flux génétique assisté) et la reproduction de coraux qui survivent mieux à la chaleur (reproduction sélective) pourraient être une voie prometteuse.

Mais la restauration seule ne suffira pas. Pour inverser ce déclin, il faut réduire rapidement les émissions de gaz à effet de serre afin de ralentir la fréquence et l’intensité des vagues de chaleur marines, ainsi que des mesures locales sérieuses contre la pollution, le ruissellement des nutriments, la sédimentation et les maladies – les facteurs de stress qui affaiblissent les coraux avant l’arrivée de la chaleur.

Chris Perry, professeur de géosciences côtières tropicales, Université d'Exeter et Lorenzo Alvarez-Filip, professeur d'écologie marine, Université nationale autonome de Mexique (UNAM)

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