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La bioérosion en milieu récifal : un indice de bonne santé du récif ? par Véronique Chazottes, Maître de conférence AMU, 3 juin 2015

Un récif corallien est une structure naturelle construite par des coraux (Cnidaires) et des algues calcaires. La structure et l’architecture du récif dépendent d’un équilibre fragile entre construction et destruction. Un récif corallien peut donc être considéré comme un écosystème dynamique où tous les phénomènes sont en interaction. Le rôle des récifs dans la protection du littoral et les enjeux sociaux et économiques qui en découlent ont été rappelés au public.

De nombreux organismes participent à la « production brute » des récifs : des organismes constructeurs (coraux et algues calcaires) ainsi que des organismes qui participent, après leur mort aux dépôts sédimentaires (foraminifères, mollusques, échinodermes…). D’autres attaquent le substrat calcaire par différents types d’action (chimique, mécanique ou une combinaison des deux). C’est ce qu’on appelle la bioérosion, sujet central de cette présentation.

Il existe 3 grandes catégories d’organismes dits « érodeurs » qui se différencient selon leur taille et leur type d’action sur le corail :

– les brouteurs

Certains oursins « broutent » le corail et les fonds récifaux pour se nourrir de micro-algues qui colonisent les premiers millimètres du corail. Comme le public a pu l’observer à la loupe binoculaire, on retrouve dans le contenu digestif des oursins brouteurs une partie minérale (carbonate de calcium) qui correspond aux fragments arrachés à la trame récifale et qui n’ont pas été digérés.

Certains poissons raclent également le substrat à la recherche de nourriture comme par exemple les poissons perroquet. Les organismes brouteurs jouent un rôle majeur dans la régulation des peuplements d’algues sur le récif.

Par leur action d’abrasion continue du corail, les organismes brouteurs produisent un sable moyen à grossier qui sera conservé en grande partie sur le récif et qui participe donc à la production brute. Le public a pu observer des échantillons de sables prélevés sur les récifs de La Réunion et qui avaient été triés en fonction de la taille des grains. L’observation à la loupe binoculaire a permis de montrer des grains de différentes origines (débris de coraux, d’algues calcaires, de mollusques, des foraminifères…).

– les macro-foreurs

Il s’agit de macro-organismes (bivalves, éponges, polychètes, siponcles, etc) qui colonisent les substrats coralliens et se retrouvent parfois piégés dans le corail. Le public a pu observer des échantillons de coraux issus des collections d’AMU présentant des perforations dans lesquelles on trouve encore les coquilles de bivalves. Les éponges perforantes et les bivalves produisent le plus de dégâts sur un récif corallien puisqu’ils vont s’y installer en profondeur et s’y développer, ce qui va le rendre plus fragile. D’autres perforations produites par des « vers » (polychètes, siponcles) ont été observées. Les macro-organismes foreurs produisent un sédiment très fin qui sera en grande partie exporté du récif.

– les microperforants

La microflore qui colonise les premiers millimètres du corail est constituée essentiellement de cyanobactéries, de champignons et de chlorophycées. Ces organismes pénètrent dans le corail par voie chimique et agissent en synergie avec les brouteurs qui pourront racler plus facilement la surface, permettant à la lumière de pénétrer plus profondément dans le corail ce qui favorise le développement de la microflore. On peut observer à la base de certains échantillons de corail des zones légèrement colorées de vert qui indiquent la présence de micro-algues. Le public a pu observer au microscope optique des lames minces réalisées dans du corail et montrant une frange de filaments de micro-algues.

Actuellement, les récifs coralliens subissent les conséquences de nombreux changements locaux ou globaux qui ont des effets négatifs sur la fécondité du corail, sa résistance, sa capacité à construire son squelette calcaire.

Le phénomène d’acidification des océans découle d’une augmentation de la pression en CO2 atmosphérique qui entraîne une baisse du pH de l’eau de mer et une diminution des ions carbonates, éléments constitutifs du squelette du corail.

De plus, les récifs coralliens se développent dans de faibles tranches d’eau et sont très sensibles aux variations du niveau marin. Une élévation trop rapide du niveau marin peut conduire à l’ennoiement des récifs.

Les apports en éléments nutritifs (eutrophisation), issus par exemple de l’agriculture (nitrates, phosphates) ou via des phénomènes naturels d’upwelling (eaux venant de la profondeur chargées en éléments nutritifs) sont finalement plus favorables aux algues molles qu’aux coraux habitués à des milieux oligotrophes (pauvres en éléments nutritifs).

Le blanchissement du corail, mis en évidence sur de nombreux récifs dans le monde, résulterait notamment d’une augmentation de température de l’eau mais ce phénomène demeure aujourd’hui encore mal compris.

Quel serait l’impact de ces changements sur les organismes érodeurs ?

Des études expérimentales semblent indiquer qu’une élévation de la pression en CO2 atmosphérique serait favorable aux peuplements de micro-perforants. Mais ces résultats doivent être confirmés dans les milieux naturels. L’apport en éléments nutritifs qui est défavorable au corail favoriserait en revanche les macro-foreurs qui sont des organismes filtreurs. Mais dans les milieux naturels, soumis à des perturbations anthropiques depuis plusieurs années, les substrats coralliens sont colonisés par des peuplements d’algues molles ou d’algues calcaires qui compliquent l’affaire et ont à leur tour un impact sur les organismes érodeurs. Par exemple, les algues calcaires et certaines algues molles ne sont pas attractives pour les organismes brouteurs qui ne peuvent plus assurer leur rôle de régulation de la biomasse algale. Les récifs coralliens sont donc des écosystèmes complexes, siège d’interactions entre les organismes vivant sur le récif et les paramètres environnementaux qui doivent être prises en compte dans les programmes d’aménagement. Par exemple, l’enlèvement des oursins dans certaines zones touristiques, parce qu’ils gênaient la baignade, a conduit au surdéveloppement des algues et à l’étouffement des communautés coralliennes. Ceci illustre bien que chaque organisme joue un rôle et participe à la dynamique du récif.

Seule une bonne connaissance du fonctionnement des écosystèmes récifaux à une échelle globale et de leur variabilité dans le temps et dans l’espace peut permettre d’imaginer leur évolution future en réponse aux perturbations environnementales. Et les organismes érodeurs jouent un rôle majeur dans cette réflexion !

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Véronique Chazottes et le public dans une des salles de TP-TD sur le site St Charles.

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Idem.

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Extrait de la partie minérale du contenu digestif d’un organisme brouteur, ici un oursin.

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Cet échantillon issu des collections d’AMU montre deux perforations dans lesquelles on peut encore observer des coquilles de bivalves (genre Lithophaga) piégées par le corail au cours de leur croissance.

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Les sachets contiennent des échantillons de sable corallien originaire de l’île de la Réunion. Les planches nous montrent à gauche des exemples d’organismes brouteurs et à droite d’organismes macro-foreurs.

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Echantillon de corail issus des collections d’AMU présentant des perforations de polychètes et d’éponges, ainsi qu’une frange colorée à quelques millimètres sous la surface du corail qui indique la présence de micro-perforants (chlorophycée Ostreobium).

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Idem.