Acclimatation des récifs coralliens aux changements climatiques : écophysiologie et signatures géochimiques dans un contexte d'acidification des océans

Acclimatization of coral reefs to climate change : ecophysiology and geochemical signatures in an ocean acidification context

• Auteur / Autrice : Clément Tanvet
• Direction : Gérard Thouzeau, Jill Naomi Sutton, Riccardo Rodolfo-Metalpa
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ecologie marine
• Date : Soutenance le 24/05/2023
• Etablissement(s) : Brest
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la mer et du littoral (Plouzané)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des sciences de l’environnement marin (Plouzané, Finistère) - Unité de Recherche 250 ENTROPIE Ecologie marine tropicale des océans Pacifique et Indien, Institut de Recherche pour le Développement (IRD Nouvelle-Calédonie)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Pierre Gattuso
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Gérard Thouzeau, Jill Naomi Sutton, Riccardo Rodolfo-Metalpa, Jean-Pierre Gattuso, Paolo Montagna, Paola Furla, Alexander Venn, Francesca Benzoni
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Paolo Montagna, Paola Furla

Mots clés

Mots clés contrôlés

Acidification des océans

Changements climatiques -- Adaptation

Écophysiologie

Récifs coralliens

Mots clés libres

Coraux

Acclimatation

Climat

Physiologie

Proxies géochimiques

Corals

Acclimatization

Climate

Physiology

Geochemical proxies

Résumé

Dans un contexte de changements climatiques rapides et sévères, les récifs coralliens sont menacés de disparition. L’élévation des teneurs en CO2 d’origine anthropique génère une acidification des océans qui peut avoir des effets dévastateurs sur les organismes marins à squelette carbonaté, tels que les coraux. Les coraux ont la capacité de s’acclimater via différents mécanismes, notamment écophysiologiques. Cette thèse explore les capacités d’acclimatation des récifs coralliens au changement climatique et plus particulièrement à l’acidification des océans. Des études récentes ont permis de découvrir un site naturel en Nouvelle-Calédonie (mangroves de Bouraké) hébergeant des récifs coralliens diversifiés malgré des conditions extrêmes et fluctuantes de pH/Température/Oxygène dissous de l’eau de mer. En couplant des approches écophysiologiques, métagénomiques et géochimiques, les objectifs de cette thèse sont d’identifier les mécanismes adaptatifs mis en jeu par les coraux de Bouraké en réponse à ces conditions en les comparant à des coraux d’un site de référence adjacent. Les premiers résultats de cette thèse ont montré un fort recrutement corallien à Bouraké. De plus, les coraux de Bouraké exposés à différents niveaux de pCO2 ont présenté une calcification accrue par rapport aux coraux du site de référence. Nous avons montré des associations symbiotiques propres aux coraux de Bouraké, ainsi que l’influence des communautés symbiotiques sur la régulation de la calcification des coraux. Enfin, nous avons confirmé par une étude paléoenvironnementale que les coraux de Bouraké sont acclimatés à des conditions extrêmes de pH depuis au moins les 3 dernières décennies. Cette thèse souligne le potentiel adaptatif de certains coraux aux changements climatiques rapides en cours.

In a context of rapid and severe climate change, coral reefs are threatened with extinction. The increase in anthropogenic CO2 levels leads to ocean acidification, which can have devastating effects on marine organisms with carbonate skeletons, such as corals. Corals have the ability to acclimate through various mechanisms, including ecophysiological. This thesis explores the acclimatization capacities of coral reefs to climate change, particularly to ocean acidification. Recent studies have revealed a natural site in New Caledonia (Bouraké mangroves) hosting diverse coral reefs despite extreme and fluctuating H/Temperature/Dissolved oxygen seawater conditions. By coupling ecophysiological, metagenomic and geochemical approaches, the objectives of this thesis are to identify the mechanisms set up by Bouraké corals in response to these conditions, by comparing them to corals from an adjacent reference site. The first results of this thesis showed a strong coral recruitment at Bouraké. In addition, corals from Bouraké exposed to different levels of pCO2 showed increased calcification compared to corals from the reference site. We have shown symbiotic associations specific to Bouraké corals, as well as the influence of symbiotic communties on the regulation of coral calcification. Finally, we confirmed by a aleoenvironmental study that Bouraké corals have been acclimatized to extreme pH conditions for at least the last three decades. This thesis highlights the adaptive potential of some corals to the rapid climate change underway.