Comprendre les mystérieuses vagues de chaleur cachées qui menacent les récifs coralliens


Températures de surface de la mer autour de Moorea

D’avril à mai 2019, les récifs coralliens près de l’île polynésienne française de Moorea, dans le centre de l’océan Pacifique Sud, ont subi un blanchissement thermique sévère et prolongé. La catastrophe s’est produite malgré l’absence de conditions El Niño cette année-là, intriguant les océanologues du monde entier. 1 crédit

D’avril à mai 2019, les récifs coralliens près de l’île polynésienne française de Moorea, dans le centre de l’océan Pacifique Sud, ont subi un blanchissement thermique sévère et prolongé. La catastrophe s’est produite malgré l’absence de conditions El Niño cette année-là, intriguant les océanologues du monde entier.

Une équipe de recherche internationale dirigée par le professeur Alex Wyatt du Département des sciences océaniques de l’Université des sciences et technologies de Hong Kong a enquêté sur cet épisode surprenant et paradoxal de blanchissement des coraux. L’événement inattendu était lié au passage de tourbillons anticycloniques qui ont élevé le niveau de la mer et concentré l’eau chaude sur le récif, entraînant une vague de chaleur marine sous-marine largement cachée à la surface. Les résultats seront publiés aujourd’hui (6 janvier 2023) dans la revue

Extensive Coral Bleaching North Shore of Moorea

Extensive coral bleaching occurred across depths on the north shore of Moorea during the 2019 marine heatwave. Credit: Peter J. Edmunds

Most studies of coral bleaching patterns rely on sea-surface measures of water temperatures, which cannot capture the full picture of threats from ocean heating to marine ecosystems, including tropical coral reefs. These surface measurements conducted over broad areas with satellites are valuable, yet cannot detect heating below the surface that influences communities living in waters deeper than the shallowest few meters of the ocean.

Prof. Wyatt and colleagues analyzed data collected at Moorea over 15 years from 2005 to 2019, taking advantage of a rare combination of remotely sensed sea-surface temperatures and high-resolution, long-term in-situ temperatures and sea level anomalies. Results showed that the passage of anti-cyclonic eddies in the open ocean past the island raised sea levels and pushed internal waves down into deeper water. Internal waves travel along the interface between the warm surface layer of the ocean and cooler layers below, and, in a previous study also led by Prof. Wyatt, have been shown to provide frequent cooling of coral reef habitats.

La présente recherche montre qu’à la suite des anticyclones, le refroidissement par ondes internes a été arrêté au début de 2019, ainsi que lors de certaines vagues de chaleur antérieures. Cela a conduit à un réchauffement inattendu du récif, qui à son tour a provoqué un blanchissement corallien à grande échelle et une mortalité ultérieure. Malheureusement pour la biodiversité des récifs locaux, la mort massive des coraux en 2019 a compensé le rétablissement des communautés coralliennes qui s’étaient produites autour de Moorea au cours de la dernière décennie.

Une observation notable, contrairement à la canicule de 2019, est que les récifs de Moorea n’ont pas subi de mortalité par blanchissement significative en 2016, malgré le super El Niño qui a apporté des conditions chaudes et décimé de nombreux récifs peu profonds dans le monde. La nouvelle recherche démontre l’importance de collecter des données de température sur toute la gamme de profondeurs occupées par les récifs coralliens, car la capacité de prédire le blanchissement des coraux peut être perdue en se concentrant uniquement sur les conditions de surface. Les données de température de surface de la mer prédisent un blanchissement modéré en 2016 et 2019 à Moorea.

Cependant, des observations directes ont montré qu’il n’y avait eu qu’un blanchissement écologiquement insignifiant en 2016, avec un réchauffement de courte durée et limité à de faibles profondeurs. La vague de chaleur marine sévère et prolongée de 2019 aurait été ignorée si les chercheurs n’avaient eu accès qu’aux données sur la température de surface de la mer, et le blanchissement catastrophique des coraux qui en a résulté aurait pu être attribué à tort à des causes autres que le chauffage.

« La présente étude souligne la nécessité de prendre en compte la dynamique environnementale à travers les profondeurs pertinentes pour les écosystèmes menacés, y compris celles dues au passage d’événements météorologiques océaniques sous-marins. Ce type d’analyse dépend de données in situ à long terme mesurées à travers les profondeurs de l’océan, mais ces données font généralement défaut », a déclaré le professeur Wyatt.

« Notre article fournit un exemple mécaniste précieux pour évaluer l’avenir des écosystèmes côtiers dans le contexte de l’évolution de la dynamique des océans et des climats. »

Référence : « Vagues de chaleur cachées et blanchissement sévère des coraux liés aux tourbillons à mésoéchelle et à la dynamique de la thermocline » 6 janvier 2023, Communication Nature.
DOI : 10.1038/s41467-022-35550-5

Cette recherche dirigée par HKUST a été menée en collaboration avec une équipe de scientifiques de la Scripps Institution of Oceanography de l’Université de Californie à San Diego, de l’Université de Californie à Santa Barbara, de la California State University, de Northbridge et de la Florida State University. Les données sous-jacentes à cette étude ont été rendues possibles par des observations physiques et écologiques couplées à long terme menées sur le site de Moorea Coral Reef Long-Term Ecological Research (LTER). Les analyses à long terme menées ici et la surveillance simultanée des conditions physiques et de la dynamique biologique sur toute la gamme des profondeurs des communautés marines insulaires et côtières constituent un modèle pour les recherches futures visant à protéger les ressources vivantes vulnérables dans l’océan.



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