L'énigme des îles Samoa

Les supercoraux d’Ofu

En moins d’une heure, notre bateau, le Bonnavista II, rejoint le port de pêche de l’île d’Ofu. Le chef de l’île vient à notre rencontre. Nous empruntons la seule route qui traverse un petit aéroport désaffecté avant d’être déposés dans l’unique auberge de l’île : le Vaoto Lodge. Notre matériel débarqué, l’équipe de recherche du professeur Stephen Palumbi nous fait visiter les lieux. L’un des bungalows de l’auberge a été transformé en laboratoire scientifique. A l’intérieur, des coraux sont soumis à diverses expériences dans une dizaine de petits réservoirs éclairés par de puissantes lampes.

Plan de l'île d'Ofu © Rodolphe Melisson / OCEAN71 Magazine

Dehors, le paysage est spectaculaire. Du haut de ses 500 mètres, drapé d’une végétation dense, le mont Tumutumu domine les plages immaculées, parmi les plus belles au monde. C’est ici que le professeur Palumbi a concentré ses travaux de recherche depuis 2005.

En moins de 10 ans, l’île d’Ofu est devenue un véritable laboratoire à ciel ouvert où sont menées d’ambitieuses recherches sur les coraux. Curieusement, ce ne sont pas les Porites géants de Ta’u qui ont attiré dans ce coin reculé du monde les scientifiques des plus grandes universités américaines, mais des coraux d’un autre genre. Physiquement, ils ressemblent à s’y méprendre aux autres coraux. L’espèce qui a été le sujet principal des recherches est l’Acropora hyacinthus, un corail table que l’on retrouve dans toutes les eaux du Pacifique. Seule différence, ceux d’Ofu résistent à des températures si élevées qu’ils remettent en question des dizaines d’années de recherches et d’études scientifiques.

Stephen Palumbi découvre en 2001 un article écrit par le biologiste Peter Craig dans le magazine Coral Reef. « Ce que Peter Craig décrivait allait à l’encontre de la logique scientifique qui prédominait jusqu’alors, explique Palumbi. Il parlait d’eaux très chaudes combinées à une grande diversité de coraux qui se développaient normalement. »

L'île d'Ofu depuis les hauteurs © Stephen Palumbi

Lorsqu’il arrive à Ofu au début des années 1990, Peter Craig est immédiatement interpellé par la rive sud de l’île. Le lagon y abrite en effet une diversité étonnante d’espèces de coraux. Or, les eaux y sont réputées très chaudes au cours des grandes marées de printemps. «Des blanchiments de coraux avaient eu lieu aux Samoa américaines bien avant l’arrivée d’El Nino en 1998, raconte Peter Craig. Etrangement, les coraux d’Ofu semblaient avoir résisté envers et contre tout. »

En 1998, Craig met en place des enregistreurs de température dans plusieurs bassins du lagon d’Ofu. Son collègue Charles Birkeland vient lui prêter main forte. Ce dernier découvre que les récifs coralliens de l’île ne sont pas seulement constitués de quelques spécimens robustes, mais d’un assemblage rare d’environ 85 espèces de coraux. En analysant les résultats, Craig découvre que ces coraux supportent des différences quotidiennes de température d’eau allant jusqu’à 6,3°C et sont capables de survivre à des températures régulières de 34,5°C. Non seulement ils ne meurent pas, mais ils grandissent normalement !

Peter Craig publie alors le résultat de ses recherches. Convaincu qu’il existe à Ofu des clés pour faire face au réchauffement climatique, le scientifique incite les chercheurs du monde entier à venir étudier le lagon. Les 300 habitants de l’île se consultent et décident de soutenir le scientifique. Des cabanons sont rapidement construits pour faciliter l’hébergement des futurs visiteurs. De son côté, Charles Birkeland encourage deux de ses plus brillants étudiants (Lance Smith et Dan Barshis) à s’installer sur Ofu et faire leur thèse sur les étranges caractéristiques des coraux d’Ofu. Après l’article de Peter Craig, Palumbi et son équipe se rendent sur place pour évaluer le terrain. Ils ne tardent pas à réaliser les nombreuses possibilités qu’offre l’île. En particulier, l’installation d’un laboratoire in situ. «Bien qu’Ofu soit difficile d’accès, note Stephen Palumbi, les conditions de travail sont idéales. Nous pouvions effectuer toutes nos observations et analyses en masque et tuba sans avoir besoin de bouteilles de plongées. Des habitations confortables ont été mises à notre disposition par les habitants de l’île. La logistique est relativement simple. C’est un critère essentiel car dans le Pacifique, beaucoup d’endroits sont fascinants à étudier mais inaccessibles ou impraticables.»

Stephen Palumbi dans l'un des bassins d'eau chaude © DR

L’environnement est, lui aussi, exceptionnel. Comme l’avait décrit Peter Craig, les coraux évoluent dans un lagon formé de plusieurs bassins de tailles et de profondeurs diverses. En fonction de leurs dimensions, ils enregistrent des variations de températures très différentes. A marée basse, par exemple on recense parfois jusqu’à 34°C dans les petits bassins. C’est ici que se trouvent les coraux les plus résistants. Afin de comprendre cette étrange résistance, l’équipe de Palumbi a séquencé les gênes de ces coraux. Chaque espèce est testée, analysée, comparée aux autres pour comprendre le mécanisme spécifique mis en place dans chaque bassin du lagon. «Nous avons pu comparer des coraux similaires vivant dans des environnements différents. Certains sont forts, d’autres non», explique Palumbi.

Pour accélérer l’identification et la localisation des coraux super résistants, les chercheurs standardisent leurs tests : «En médecine, nous testons le coeur des gens en le soumettant à une épreuve d’effort, rappelle Stephen Palumbi. C’est un peu la même chose pour les coraux. Nous chauffons l’eau jusqu’à un certain degré pendant une longue période. Nous laissons le corail se détendre et récupérer avant de tester son niveau de blanchiment. Il fallait trouver un moyen de répéter l’expérience tout en appliquant un stress de température standard». C’est ainsi que les chercheurs de Stanford mettent en place des petits réservoirs d’eau connectés à un système de chauffage et de refroidissement, le tout géré par un ordinateur portable. Un système simple, portable et particulièrement efficace.

Un Porites randalli, l'une des espèces découvertes et étudiées dans les bassin d'eau chaude d'Ofu © Chuck birkeland

Plusieurs années d’études sur Ofu et l’assistance de dizaines d’étudiants ont permis au professeur Palumbi de tirer deux conclusions majeures : La première c’est que les coraux d’Ofu ont de très bons gènes adaptés pour vivre dans des eaux très chaudes. L’équipe est parvenue à identifier 100 gènes différents qui permettent aux coraux de survivre dans des eaux atteignant 34°C. La deuxième conclusion c’est que ces coraux cohabitent dans des bassins aux conditions extrêmes. Ils sont intimement liés les uns aux autres et ont créé un dispositif biologique sophistiqué leur permettant de faire front commun face à la chaleur.

Pour Douglas Fenner, spécialiste des coraux engagé entre 2003 et 2012 par le gouvernement des îles Samoa américaines, les résultats de Palumbi publiés dans le prestigieux magazine Science en mai 2014 ont changé la donne en matière de connaissance sur les coraux : «Cette découverte majeure nous donne l’espoir que certains peuvent s’ajuster aux températures élevées du réchauffement planétaire. Cela pourrait nous donner un peu plus de temps pour contrôler les émissions à effet de serre, freiner le réchauffement et sauver les coraux». 

Mais tous les scientifiques ne sont pas aussi optimistes. Pour le professeur Ove Hoegh Guldberg de l’Université du Queensland en Australie, même si certains coraux montrent une résistance étonnante aux températures élevées, ils n’ont aucune chance de s’adapter à l’allure à laquelle les changements climatiques s’opèrent aujourd’hui : «Les impacts cumulés du réchauffement et de l’acidification des océans sont de plus en plus apparents avec des conséquences désastreuses. Près de 75% des récifs coralliens du monde sont menacés et 95% pourraient disparaître au milieu du 21e siècle.»

En suivant les projections actuelles d’émissions de CO2 et de méthane, Hoegh ­Guldberg estime que le réchauffement et l’acidification des océans ne pourront pas se stabiliser avant plusieurs centaines d’années : «L’impact d’un environnement changeant sur les populations de corail, c’est un peu comme une compétition olympique de saut en hauteur dans laquelle les juges augmentent continuellement la barre de plusieurs centimètres indépendamment du fait que les athlètes ont assez d’entraînement pour sauter plus haut. Si c’était le cas aux Jeux Olympiques, le nombre d’athlètes s’amenuiserait au fil du temps et finirait par disparaître. C’est la même chose avec les coraux. Ils n’arriveront jamais à produire de nouvelles colonies fortes et résistantes s’ils doivent constamment lutter dans un environnement changeant trop rapidement. Les gènes comme ceux trouvés par mon laboratoire dans certains coraux de la Grande Barrière de Corail ou ceux de Stephen Palumbi à Ofu ne pourront être réellement efficaces que si nous stabilisons maintenant la température des océans afin de permettre aux coraux d’avoir le temps de proliférer et reproduire des génotypes appropriés.»

Quelques bassins d'expérimentation sur l'une des plages d'Ofu © Chuck Birkeland

Steve Palumbi sait que son travail n’empêchera pas l’apparition d’un nouvel El Nino mais il estime que ses travaux peuvent contribuer à protéger les zones clés où grandissent ces coraux extraordinaires : « Les espèces que nous avons observées à Ofu sont effectivement résistantes à la chaleur mais elles ne sont pas résistantes à la surpêche, aux sédiments, aux bulldozers et aux autres menaces humaines qui menacent leur survie. C’est là que les autorités peuvent intervenir dans leur travail de protection. »

Par ailleurs, les super coraux d’Ofu sont peut-être les géniteurs des prochaines générations de coraux à qui il transmettront leurs gênes résistants. Selon Stephen Palumbi, il faut aider la nature à se reproduire rapidement, c’est pourquoi il concentre les efforts d’une partie de son équipe dans l’étude des mécanismes de reproduction des gênes résistants à la chaleur : «Bien­-sûr, nous pouvons transmettre les gênes nous­-mêmes, récif par récif, mais ce serait infime par rapport à ce que la nature est capable de faire elle­-même. Nous cherchons à encourager un système de reproduction naturel du récif qui ferait seul le travail de transmission des larves coralliennes. Il permettrait ainsi une colonisation naturelle à grande échelle et la création d’une nouvelle génération de récifs, beaucoup plus résistants à la chaleur. »

Je ne suis pourtant pas au bout de mes surprises : lors de notre dernière soirée à Ofu en compagnie de l’équipe de Palumbi, j’apprends que sur l’île principale des Samoa américaines, Tutuila, à proximité même de l’aéroport, il existerait un récif corallien qui blanchit… et ressuscite chaque année !

 

 

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