Une algue au secours des coraux
Ce nâest plus un secret : le changement climatique fait des ravages sur les ocĂ©ans, et notamment sur les rĂ©cifs coralliens. Suite aux diffĂ©rents Ă©pisodes dâaugmentation des tempĂ©ratures ocĂ©aniques, nous avons perdu prĂšs de la moitiĂ© de la Grande BarriĂšre de Corail en Australie.Â
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Les coraux sont des organismes trĂšs anciens, qui ont une capacitĂ© adaptative. Cependant, le rapprochement des Ă©pisodes thermiques extrĂȘmes ne leur permet pas de faire face Ă ces changements. Les scientifiques tentent donc de trouver des solutions efficaces pour permettre Ă ces organismes de dĂ©velopper leur adaptation, en augmentant leur rĂ©silience. Â
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Le symbiote, un Ă©lĂ©ment clĂ© dans le processus de blanchissementÂ
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Pour rappel, le corail vit en symbiose avec une algue. Lorsque le corail blanchit, il considĂšre lâalgue comme une menace, et lâexpulse. Si le stress perdure, cela va entraĂźner la mort du corail. De nombreuses Ă©tudes ont dĂ©montrĂ© que la tolĂ©rance thermique corallienne est dĂ©pendante de la tolĂ©rance physiologique de son algue symbiotique.Â
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Buerger et son Ă©quipe, ont donc dĂ©cidĂ© de focaliser leur Ă©tude sur lâaugmentation de la tolĂ©rance thermique du symbiote. Pour cela, ils ont utilisĂ© 10 souches clones dâune algue symbiotique de coraux bĂątisseurs de rĂ©cifs et les ont exposĂ©es Ă une tempĂ©rature de 31°C pendant 4 ans.
La fin de la pĂ©riode dâincubation (basĂ©e sur le nombre de reproductions asexuĂ©es) est suivie par une pĂ©riode de rĂ©acclimatation Ă une tempĂ©rature considĂ©rĂ©e normale. Ils ont par la suite analysĂ© la rĂ©silience thermique des algues hautes tempĂ©ratures (SS1 Ă SS10), et des algues de rĂ©fĂ©rence (WT1 et WT2) grĂące Ă diffĂ©rents paramĂštres tels que la densitĂ© cellulaire ou encore la capacitĂ© photosynthĂ©tique.Â
Ces Ă©lĂ©ments ont permis Ă lâĂ©quipe de constater que les algues SS1 Ă SS10 ont une meilleure rĂ©sistance Ă la hausse des tempĂ©ratures. En effet, les algues modifiĂ©es montrent une augmentation de 66% de la densitĂ© cellulaire, alors que les algues de rĂ©fĂ©rence montrent une dĂ©croissance de 79%. De mĂȘme le stress photosynthĂ©tique reste assez minime chez les algues SS, contrairement aux algues contrĂŽle qui ont connu une inhibition de leur capacitĂ© photosynthĂ©tique.Â
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Du symbiote au corailÂ
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LâexcĂšs de dĂ©rivĂ©s rĂ©actifs dâoxygĂšne provenant de lâalgue symbiotique peut causer un blanchissement chez le corail. De ce fait, afin de tester la tolĂ©rance au blanchissement, lâĂ©quipe de Buerger a vĂ©rifiĂ© le taux de sĂ©crĂ©tion des souches dâalgues SS et WT.Â
Les rĂ©sultats montrent une sĂ©crĂ©tion rĂ©duite chez les algues hautes tempĂ©ratures, avançant donc lâhypothĂšse que ces symbiotes augmenteraient la tolĂ©rance au blanchissement des coraux. (Fig.1)
Figure 1 : Taux de dĂ©rivĂ©s rĂ©actifs dâoxygĂšne sĂ©crĂ©tĂ©s dans milieu de culture aprĂšs 21 jours dâincubation, mesurĂ© par fluorescence, et normalisĂ© au nombre cellulaire.Â
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Afin de dĂ©montrer cela, lâĂ©quipe a dĂ©cidĂ© dâinoculer les souches dâalgues Ă des coraux en stade larvaire, avant de les exposer Ă un stress thermique et observer leur comportement.Â
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La tolérance au blanchissement a été mesurée en se basant sur deux paramÚtres : stabilité ou augmentation de la densité algale et absence de stress photochimique. (Fig. 2)
3 des souches SS ont montrĂ© une augmentation moyenne de 26% de la densitĂ© algale, alors que les souches contrĂŽle ont montrĂ© une perte de leur symbiote de 61% et 30%.Â
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Figure 2. : Taux de densité cellulaire par larve corallienne (A) et stress photochimique basé sur le rendement quantique maximal du photosystÚme II. (B)
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Et la gĂ©nĂ©tique ?Â
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Afin de comprendre ces diffĂ©rences de rĂ©sistance thermique, Buerger et son Ă©quipe ont donc dĂ©cidĂ© de regarder les profils gĂ©nĂ©tiques de certaines des souches Ă©tudiĂ©es. Les profils gĂ©nĂ©tiques des larves coralliennes Ă©taient distincts les uns des autres mais liĂ©s Ă la souche quâils habitaient.Â
La tolĂ©rance au blanchissement est augmentĂ©e grĂące Ă diffĂ©rents paramĂštres comme lâaugmentation des enzymes associĂ©s au cycle de Calvin, prĂ©sentes notamment dans une des souches prĂ©cĂ©demment validĂ©es.Â
Leur Ă©tude a montrĂ© ainsi que les diffĂ©rences observĂ©es sont dues Ă des mutations somatiques ou changements Ă©pigĂ©nĂ©tiques ayant eu lieu pendant les 4 annĂ©es dâincubation Ă 31°C.Â
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Un avenir pour la restauration ?Â
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Ces 4 ans dâĂ©tudes ont permis de mettre en avant une augmentation de la tolĂ©rance thermique dâune population algale, avec une croissance cellulaire et une activitĂ© photosynthĂ©tique identifiĂ©es. Cependant, les optimums de croissance sont maintenus Ă tempĂ©rature ambiante. Une exposition Ă long terme des symbiotes Ă la chaleur, puis une rĂ©introduction dans lâhĂŽte corallien serait donc un moyen dâaugmenter la tolĂ©rance thermique des coraux.Â
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Les Ă©pisodes de stress thermique ocĂ©anique restent des phĂ©nomĂšnes bien distincts, ouvrant donc la possibilitĂ© dâutiliser ce type de souches rĂ©sistantes dans la restauration corallienne, afin dâaugmenter la rĂ©silience des coraux face aux changements climatiques.Â
Cependant, de nombreuses Ă©tudes sont encore Ă mener, notamment sur la stabilitĂ© temporelle des algues Ă haute rĂ©sistance thermique, avant de pouvoir introduire ces algues dans les protocoles de restauration.Â
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