La Grande Barrière de Corail : état des lieux

La Grande Barrière de Corail a connu pendant l’été 2016 un intense épisode de blanchiment qualifié par la NOAA de Troisième événement de blanchiment global [1]. Un nouvel épisode de blanchiment a été signalé en mars 2017, affectant la partie centrale de la grande barrière qui avait été relativement épargnée en 2016. Ce nouvel épisode coïncide avec le passage le 28 mars 2017 du cyclone Debbie de catégorie 4, le dixième cyclone ayant affecté la Grande Barrière de Corail depuis 2005. La thèse du réchauffement climatique systématiquement invoquée pour expliquer la mort annoncée des coraux de la grande barrière est doublement spécieuse : d’une part, parce que le blanchiment de l’été 2016 comme ceux qui l’ont précédé (1998 et 2002) sont liés à des événements El Niño qui pour avoir été intenses n’en sont pas moins des événements climatiques naturels ; d’autre part parce que le blanchiment n’est pas et de loin la première cause de mortalité du corail arrivant loin derrière les cyclones et la prédation des étoiles de mer.

Pourquoi le corail blanchit ?

Les coraux sont des animaux dénués de système nerveux appartenant au même embranchement que les méduses ; ils sont parmi les plus anciens êtres vivants à vivre sur terre. Le blanchiment se produit lorsque la température de l’eau dépasse 30 °C durant deux à quatre semaines consécutives. Cela crée un stress qui provoque l’ expulsion des micro-algues (les zooxanthelles) avec lesquels le corail vit en symbiose, celles-ci le nourrissant et lui donnant sa couleur. Le corail perd donc sa coloration et devient transparent, on ne voit donc plus que son squelette calcaire. A ce stade, le corail blanchi est « affamé » mais n’est pas mort. Une partie du corail peut s’affaiblir au point de mourir, tandis qu’une autre partie peut recapturer des micro-algues et repartir.

Le blanchiment n’est pas un phénomène nouveau

Il est courant de lire ou d’entendre que le blanchiment des coraux  est un phénomène récent liée aux réchauffement climatique lié aux activités humaines (RCA). On peut en douter : bien qu’il n’y ait pas de données scientifiquement établies sur l’historique des blanchiment des coraux avant 1980, on sait que le corail a prospéré au cours de l’ Optimum de l’Holocène[2] (période située entre les 9000 et les 5000 dernières années) et qu’il s’est donc adapté à des températures plus chaudes que celle que nous connaissons aujourd’hui.

De rapides variations de température dues à des événements El Niño ont eu lieu au cours des 10.000 dernières années (Zhang 2014[3]). La plupart des espèces de corail vivant ont ainsi survécu aux  El Niño extrêmes. Dishon 2015 [4]a reconstitué un historique des événement de blanchiment à l’aide d’un proxy isotopique et montre que le blanchiment n’est pas un phénomène « récent »; ce même auteur a d’autre part détecté des événements de blanchiment soutenus pendant les années  1920 à 1940.

Dans la période récente le GBRMPA (Great Barrier Reef Marine Park Authority) dénombre sept épisodes de blanchiment de masse sur la Grande Barrière de Corail, les trois majeurs s’étant produit lors des saisons d’été de 1981/82, 1997/98 et 2001/02, coïncidant avec des événements El Niño sévères (notamment en 1997/98).

Etonnamment, l’El Niño de 2002 a provoqué un blanchiment plus important que celui de 1998 comme le montre les deux graphiques ci-dessous :

blanchiment corail 1998-2002

Source GBRMPA (Great Barrier Reef Marine Park Authority)

Avant 2015/16, l’état de la Grande Barrière de corail s’améliorait

Les graphiques ci-dessous montrent l’évolution de la couverture corallienne sur la période 1985-2015. On voit que celle-ci a été réduite de moitié entre  1985 et 2010 mais a globalement progressé à partir de 2010. Les évolutions sont contrastées selon les régions : stabilité au Nord jusqu’en 2010 (qui est la partie du récif que l’éloignement a longtemps protégé de la pression des activités humaines),  régression dans la partie centrale et dans le sud. On observe une inversion de tendance entre 2010 et 2015 : la couverture a sensiblement régressé au Nord mais s’est améliorée au centre et surtout dans le sud. L’AIMS explique  la régression au  Nord par un cyclone intense (un second cyclone a eu lieu après l’enquête la plus récente) et une activité renouvelée des étoiles de mer dans la région.

blanchiment GBC évolution

Source : Australian Institute of Marine Science

En 2016 c’est le Nord de la grande barrière qui est le plus sévèrement touché

L’ARC Centre of Excellence for Coral Reef Studies qui dépend de l’université James Cook a fait paraître le 20 avril 2016 un communiqué[5] indiquant que 70% de la grande barrière avait échappé au blanchiment précisant que le blanchiment avait été extrême dans la région des 1.000 km au nord de Port Douglas jusqu’au nord du détroit de Torres entre l’Australie et la Papouasie-Nouvelle-Guinée qui est la partie du récif que l’éloignement avait protégé de la plupart des pressions humaines. En revanche, dans la bande centrale de 600 kilomètres de la Grande Barrière de Corail, entre Cairns et Mackay, le blanchiment est faible à modéré. Les récifs plus au sud ont été épargnés parce que les températures de l’eau étaient dans cette zone proches des conditions estivales normales au cours des derniers mois. Le tiers sud de la Grande barrière a été refroidi en fin d’été par une période de temps nuageux causé par l’ex-cyclone Winston, après son passage sur les îles Fidji.

Les deux cartes ci-dessous comparent l’évaluation du blanchissement qui avait été établie en 2016 avec le pourcentage effectif de mortalité une année plus tard ; elles montrent que blanchiment ne signifie pas mortalité.

blanchiment mortalité

Source : Centre of Excellence for Coral Reef Studies

Nouvel épisode de blanchiment en 2017

Deux événements significatifs se sont produits en mars 2017 : un nouvel épisode de blanchiment et le passage du cyclone Debbie le 28 mars. L’empreinte de blanchiment de 2017 diffère de celui de 2016 en ce qu’elle s’étend plus au sud dans le parc marin, comme le montre les cartes ci-dessous :

corail blanchiment 2017

Source : Great Barrier Reef Marine Park Authority

Le cyclone Debbie : un bilan restant à établir

Le 28 mars 2017, le cyclone Debbie (de catégorie quatre ) a traversé la côte de Queensland à Airlie Beach. Debbie est le dixième cyclone à affecter la Grande Barrière de Corail depuis 2005. Le point de savoir si ce cyclone a exercé des effets atténuateurs ou aggravants reste à établir :

D’une part, en apportant de l’eau plus profonde et plus fraîche à la surface (la température des eaux des récifs de l’île Lizard (à 240 km au nord de Cairns) a connu une baisse de trois degrés) et ainsi atténué le blanchiment, d’autant que Le cyclone contribue aussi à la formation de nuages qui réduisent l’ensoleillement et donc le stress subi par le corail.

Mais d’autre part, le cyclone a généré des vents intenses et des houles océaniques destructrices pour les coraux délicats; des vents soufflant 260 km / h ont détruit les îles Whitsunday avant d’atterrir à Airlie Beach comme le rapporte l’édition du 13 avril 2017 du journal news.com.au[6]

Entre les effets potentiellement bénéfiques du refroidissement et les destructions qu’il a provoqué, le bilan du cyclone reste à établir. D’autant que selon Terry Hughes, Directeur de l’ Australian Research Council Centre of Excellence for Coral Reef Studies,  la zone où le blanchiment a été le plus sévère se situe au Nord du passage du Cyclone.

El Niño, principal moteur du blanchiment

El Niño [7]est un phénomène climatique qui se manifeste par des températures anormalement élevées de l’eau dans la partie Est de l’océan Pacifique Sud. Le phénomène se répète tous les 5 à 7 ans avec des intensités variables.

Le lien entre le blanchiment des coraux et le système El Niño est bien établi : Serge Planes, Directeur de Recherche au CNRS le disait récemment à l’Express[8] : El Niño est le principal moteur du blanchiment.

Tous les événements de blanchiment récents ont été provoqués par des événements El Niño. En 1998, El Niño a causé une mortalité généralisée estimée à 16% au niveau mondial

Le graphique [9]ci-dessous montre les principaux événements de blanchiment de 1980 à 1998 pour les îles de la Société (la situation est probablement très similaire dans les îles Cook du Sud). Les épisodes de blanchiment sont présentés par des flèches pointant vers le haut. Le graphique fait apparaître  que les cinq principaux épisodes de blanchiment suivent les cinq principaux événements El Niño .

Corail : Blanchiment et El Nino/Enso

Source : Cook Islands biodiversity and natural heritage

Cependant une étude[10] montre que la relation entre la température des océans et le blanchiment est complexe : la mortalité ne se produit pas toujours pendant les périodes où  les températures sont les plus élevées, mais pendant l’hiver découlant des conditions La Nina froides. Ces observations suggèrent que les fluctuations rapides entre eaux anormalement chaudes El Niño et eaux anormalement froides La Nina sont le facteur le plus stressant.

D’autre part les événements de blanchiment à grande échelle ne coïncident pas toujours avec les grands événements El Niño ou La Niña. Le plus grand événement de blanchiment enregistré dans les Caraïbes a eu lieu en 2005, suite à un El Niño, plutôt faible.  En 2006 qui n’a pas été une année El Niño, un blanchiment massif des coraux s’est produit sur la Grande barrière de corail. Un blanchiment de masse a eu lieu dans plusieurs pays des Caraïbes en  2005 et 2006. En revanche le El Niño  de 2010 a épargné la Grande Barrière en raison de tempêtes qui ont soulagé le stress provoqué par la chaleur.

Le blanchiment peut aussi résulter du froid

Les hivers froids [11]ou les eaux refroidies par La Nina sont également à l’origine du blanchiment. La vague de froid de Janvier 2010 [12]a provoqué le pire épisode de blanchiment et de mortalité des coraux pour le récif de Floride [13]depuis les années 1970. Pendant l’hiver 2010 il a été rapporté un taux de mortalité moyen des coraux pour toutes les espèces et sous-régions de 11,5%, à comparer aux 0,5% enregistrés au cours des cinq étés précédents, y compris l’année 2005, où le blanchiment dû aux eaux chaudes avait prévalu. Globalement, il y a eu une augmentation observée des événements de blanchiment dû au froid, 2010 a été le premier blanchiment de ce type en Floride.

Le blanchiment n’est pas  la principale cause de la dégradation des récifs coralliens

Les cyclones et les étoiles de mer principaux responsables de la mort des coraux

Une étude de 2012 [14]a identifié les causes de la perte de la couverture corallienne de la grande barrière de corail sur une période de 27 ans (entre 1985 et 2012). Elle montre une baisse importante de la couverture corallienne (de 28,0% à 13,8%) soit une perte de 50,7 % de la couverture initiale.

Les causes identifiées sont :

  • Les cyclones tropicaux (48%)
  • la prédation du corail par les étoiles de mer acanthaster[15]  (42%)
  • le blanchiment (10%).

L’étude relève que le nord de la barrière à l’écart des activités humaines n’a montré aucune baisse globale, du moins jusqu’en 2012. Selon l’AIMS (Australian Institute of Marine science),  le cyclone Hamish [16]qui en 2009 a parcouru la barrière longitudinalement sur une partie substantielle de la longueur de la barrière (au lieu de la traverser) a causé des dommages variables réduisant en certains endroits la couverture corallienne de 70% à 10%.

Dans la Grande Barrière de Corail l’explosion du nombre d’étoiles [17]de mer mangeuse de corail (A. planci[18]) s’explique par l’afflux de nutriments dû à l’agriculture, au ruissellement des eaux usées qui augmente la floraison du plancton dont leurs larves se nourrissent. Les activités humaines favorisent ainsi la prolifération des étoiles de mer dont l’action destructrice s’ajoutent à de la pêche à la dynamite et au cyanure.

La maladie « White band »

Les étoiles de mer n’existent pas dans les Caraïbes. Mais il existe une maladie bactérienne propagée par les escargots de mer mangeurs de corail, dite « white band desease »[19] . Dans les Caraïbes la  maladie « White Band » a été la cause principale de la perte des récifs en 1981-82 réduisant de 80% leur couverture. Cependant, depuis le milieu des années 1980 les experts rapportent une couverture corallienne qui a relativement peu changé.

Des causes multifactorielles

Le blanchiment peut être induit par des interactions stressantes entre les températures, les maladies, de fortes pluies, un haute niveau d’irradiance par ciel clair et la concurrence avec les algues marines. Si la plupart des événements de blanchiment extrêmes sont associés à El Niño, la mortalité n’est pas en relation directe avec les températures : les inondations et les fortes précipitations associées, le changement de salinité perturbe l’osmose du corail, pouvant entraîner sa mort. Les tempêtes tropicales, l’action des vagues, les fortes pluies et les inondations qu’elles provoquent sont une cause majeure de la perte des récifs coralliens.

Blanchiment et baisse du niveau de la mer : une hypothèse confirmée par l’altimétrie spatiale.

Pendant un épisode El Niño des variations de hauteur de mer sont observées : croissante à l’est du Pacifique, décroissante à l’ouest. Les coraux vivants juste en dessous de la surface de l’eau peuvent survivre émergés (ils le sont généralement à marée basse), mais pas trop longtemps. Quand la hauteur de mer baisse, les coraux peuvent être hors de l’eau plus longtemps que d’habitude, conduisant à une plus forte mortalité.  A cela s’ajoute le fait que le temps créé par El Niño favorise un ciel dégagé et l’augmentation de l’irradiance solaire.

Une étude de 2007[20] portant sur un récif corallien de la grande barrière, avait déjà établi un lien entre la mortalité des coraux provoquée par des marées basses extrêmes et une exposition au rayonnement solaire. Les auteurs concluaient que ces évènements (qui se produisent à une période de l’année où les risques de stress thermique, de cyclones ou de ruissellement associé à la mousson sont minimes) peuvent avoir des effets aussi dommageables que le stress thermique.

Ainsi le facteur déterminant du blanchiment sévère de 2016 le long de la Grande Barrière de Corail du Nord pourrait ainsi s’expliquer par la chute régionale du niveau de la mer amplifiée par El Niño. C’est en tout cas la thèse du naturaliste Jim Steele[21].

Cette hypothèse est confirmée par l’altimétrie spatiale. Une étude menée in situ en 2016 par une équipe de biologistes indonésiens [22]a confirmé cette hypothèse. En se basant sur des données fournies par l’altimétrie spatiale, ils ont montré qu’en septembre 2015 le niveau de la mer a été le plus bas des 12 dernières années (près de 8 cm de moins qu’en 2014), ce qui a eu pour effet de décolorer les 15 cm supérieurs des récifs. Le même phénomène s’est probablement déroulé en 1997-1998, mais n’a pas été remarqué à l’époque.

Ainsi concluent les auteurs, « la chute rapide du niveau de la mer pourrait être un facteur plus important dans la dynamique et la résilience des récifs indonésiens que ce qu’on pensait auparavant. Le lien clair entre la mortalité et le niveau de la mer justifierait une étude approfondie de la hiérarchie des impacts d’El Niño sur les récifs coralliens ».

Le site Aviso [23]du Centre National d’Etudes Spatiales qui rend compte de cette étude, montre des photos tout à fait éclairantes.

Corail et niveau mer

Récifs coralliens, zone de Bunaken (Crédit IRD)

  • sur la photo d’en haut (A) une communauté vivante de corail bleu en 2015, se maintenant par rapport à un niveau moyen de l’océan bas, la presque totalité de la place étant occupée par des coraux. Dans ce cas, une baisse de 15 cm du niveau aura un impact sur la majeure partie du plat du récif;
  • sur la photo d’en (B) une colonie en récif plat de corail jaune et rose massif en mai 2014 observé à marée basse de vives eaux. La partie supérieure de la colonie est au-dessus de l’eau, mais en bonne santé ;
  • sur la photo (C) la même colonie en février 2016. La ligne blanche indique la limite de mortalité des tissus.

Les coraux à l’écart des activités humaines résistent mieux

Il est significatif de constater que c’est dans la partie Nord de la grande barrière, à l’écart de la pression des activités humaines que la couverture corallienne est restée la plus stable, du moins jusqu’en 2010.

Un étude de  2016 [30] a analysé les conséquences sur  la clarté de l’eau des déversements de rivières sur le plateau continental de la grande barrière de corail entre 2002 et 2013. La clarté de l’eau est en effet un facteur clé pour la santé des écosystèmes marins. Or 35 grands cours d’eau saisonniers se déversent dans les 344.000 km2 du plateau continental sur lequel la grande barrière est située la grande barrière de corail. Une baisse de la salinité due à un excès d’eau douce, des ruissellements de sédiments ou de polluants (engrais, pesticides) sont aussi des facteurs de stress provoquant le blanchiment. Selon Serge Planes [31], « dans les zones où l’on a des densités de populations humaines importantes, on peut envisager des récifs morts, complètement détruits. La présence humaine a une influence sur les usages directs du récif (pêche, dragage, aménagements…), sans oublier les conséquences des usages du littoral (agriculture, sédimentation, pesticides, etc. »). Une étude de mars 2016 [32] qui analyse les données recueillies pendant les 10 dernières années dans 56 îles couvrant 5 archipels du Pacifique central montre que les impacts humains sont décisifs dans la réduction des coraux.

La résilience du corail

David Obura, Président du groupe de travail sur le changement climatique et les récifs coralliens de l’Union internationale pour la conservation de la nature déclarait au Guardian du 22 avril 2009 [24]: « Dix ans après le plus grand événement de blanchissement des coraux au monde (1998), nous savons que les récifs peuvent récupérer… ».

Pour comprendre la résilience des coraux face à la variété des attaques qu’ils subissent, les récifs coralliens doivent être considérés comme des systèmes dynamiques qui oscillent sur des périodes décennales, séculaires et millénaires. Des observations portant uniquement sur quelques années donne une mauvaise représentation de la résilience des coraux. La capacité à s’adapter rapidement à des environnements changeants en modifiant leurs partenariats symbiotiques a été la clé de leur succès pendant des millions d’années. La flexibilité de la symbiose corail-algues est susceptible d’assurer le succès évolutif de ces organismes comme l’indique une étude de 2009 publiée dans ScienceDirect[25]. La communauté des symbiotes [26]comporte des centaines d’espèces  qui sont déjà adaptées à une grande variété de température, d’irradiance et de salinité dans différents microclimats au cours des derniers millions d’années. Le brassage et le déplacement des symbiotes est un chef-d’œuvre de l’évolution qui contourne le laborieux mécanisme de l’évolution et permet une adaptation immédiate.

La résilience des coraux est également traitée dans un article publié en 2009 dans la revue PLOS[27].

Des plongeurs témoignent

La plongeuse française Audrey Buchholzer, qui était à bord du  Spirit of Freedom[28], nous a confié son témoignage :

« Je n’ai embarqué à bord de ce bateau que dans un but récréatif et suis donc loin d’être une experte. Cependant de ce que j’ai entendu et vu, la partie nord de la grande barrière à été épargnée par le dernier Cyclone. Les précédents blanchissements sont identifiables mais n’ont absolument pas gâché le spectacle.. J’ai été impressionnée et émerveillée par l’abondance et la diversité de couleurs des coraux. D’après ce que j’ai lu et vu j’en ai personnellement conclu que la grande barrière à été fragilisée mais parvient à se régénérer. Mes plongées là bas resteront inoubliables ».

De son côté, John Rumney [29]qui plonge dans les eaux de la Grande Barrière depuis près de quarante ans estime que  « Ici, à Port Douglas, les coraux vont bien. On dirait qu’ils ont récupéré. Il y a quelques mois, 80 à 90 % des récifs de la région avaient perdu leur couleur. Là, on doit être autour de 20 % ».


[1] http://www.noaanews.noaa.gov/stories2015/100815-noaa-declares-third-ever-global-coral-bleaching-event.html

[2] High-frequency winter cooling and reef coral mortality during the Holocene climatic optimum (http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X04002870)

[3] El Niño evolution during the Holocene revealed by a biomarker rain gauge in the Galápagos Islands

[4] A novel paleo-bleaching proxy using boron isotopes and high-resolution laser ablation to reconstruct coral bleaching events (http://www.biogeosciences.net/12/5677/2015/)

[5] https://www.coralcoe.org.au/media-releases/only-7-of-the-great-barrier-reef-has-avoided-coral-bleaching#

[6] http://www.news.com.au/technology/environment/natural-wonders/tragic-barrier-reef-as-youve-never-seen-it-after-debbie-reduced-it-to-rubble/news-story/4fe66356bfcfaa8bf503a7d77e15db78

[7] http://ggweather.com/enso/oni.htm

[8]  http://www.lexpress.fr/actualite/societe/environnement/el-nino-est-le-principal-moteur-du-blanchissement-du-corail_1790637.html

[9]  http://cookislands.bishopmuseum.org/showarticle.asp?id=18

[10] Regional coral responses to climate disturbances and warming is predicted by multivariate stress model and not temperature threshold metrics (http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs10584-015-1399-x)

[11] Assessing Cold-Snap and Mortality Events in South Florida Coastal Ecosystems: Development of a Biological Cold Stress Index Using Satellite SST and Weather Pattern Forcing (https://www.researchgate.net/publication/269041808_Assessing_Cold-Snap_and_Mortality_Events_in_South_Florida_Coastal_Ecosystems_Development_of_a_Biological_Cold_Stress_Index_Using_Satellite_SST)_and_Weather_Pattern_Forcing

[12] Severe 2010 Cold-Water Event Caused Unprecedented Mortality to Corals of the Florida Reef Tract and Reversed Previous Survivorship Patterns (http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0023047

[13] NOAA : First Florida Cold-water Bleaching Event in 30 Years (http://oceanservice.noaa.gov/news/weeklynews/mar10/cwcoral.html)

[14] The 27–year decline of coral cover on the Great Barrier Reef and its causes (http://www.pnas.org/content/109/44/17995.short)

[15] https://fr.wikipedia.org/wiki/Acanthaster

[16]  http://www.aims.gov.au/docs/media/news2009/20090820.html

[17] Disturbance and the Dynamics of Coral Cover on the Great Barrier Reef (1995–2009) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3053361/

[18] https://fr.wikipedia.org/wiki/Acanthaster_planci

[19] https://en.wikipedia.org/wiki/White_band_disease

[20] https://link.springer.com/article/10.1007/s00227-006-0573-0

[21] https://wattsupwiththat.com/2017/04/05/falling-sea-level-the-critical-factor-in-2016-great-barrier-reef-bleaching/

[22] Coral mortality induced by the 2015–2016 El-Niño in Indonesia: the effect of rapid sea level fall (http://www.biogeosciences.net/14/817/2017/)

[23] Comment les coraux indonésiens réagissent à une baisse du niveau de la mer due à El Nino (http://www.aviso.altimetry.fr/fr/actualites/image-du-mois/2017/avril-2017-comment-les-coraux-indonesiens-reagissent-a-une-baisse-du-niveau-de-la-mer-due-a-el-nino.html)

[24] https://www.theguardian.com/environment/2009/apr/22/coral-barrier-reef-australia

[25] Climate change and coral reef bleaching: An ecological assessment of long-term impacts, recovery trends and future outlook (http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0272771408003405)

[26] http://le-corail.weebly.com/

[27] Doom and Boom on a Resilient Reef: Climate Change, Algal Overgrowth and Coral Recovery (http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0005239)

[28] http://earth-chronicles.com/other/cyclone-debbie-helped-the-great-barrier-reef.html

[29] http://www.geo.fr/photos/reportages-geo/la-grande-barriere-de-corail-le-peril-et-l-espoir-173029