Récifs coralliens : des villes vivantes bâties par de minuscules animaux

Qu’est-ce qu’un récif corallien ?

Un récif corallien est un écosystème sous-marin construit par des animaux vivants. Il ressemble à de la roche, et il en est en grande partie constitué, mais cette roche a été fabriquée par des coraux : de petites créatures qui puisent le calcium et le carbonate de l’eau de mer pour en faire des squelettes calcaires durs. Pendant des centaines et des milliers d’années, une génération de coraux après l’autre ajoute de nouvelles couches sur les anciennes, et il en résulte un récif qui peut s’étendre sur des kilomètres et s’élever de plusieurs dizaines de mètres au-dessus du fond marin.

Les récifs coralliens couvrent moins de un pour cent des fonds océaniques, et pourtant ils abritent environ un quart de toutes les espèces marines connues. Poissons, tortues marines, requins, pieuvres, étoiles de mer, éponges, coquillages, crevettes et d’innombrables organismes plus petits vivent sur eux, en eux et autour d’eux. En raison de cette foisonnante diversité, on surnomme souvent les récifs coralliens les forêts tropicales de la mer.

Les bâtisseurs : les polypes coralliens

Un corail n’est ni une plante ni une pierre. C’est un animal, apparenté aux méduses et aux anémones de mer. Tous appartiennent à un groupe appelé les cnidaires, qui ont un corps mou et des tentacules armés de minuscules cellules urticantes.

Un corail, des milliers d’animaux

Ce que l’on appelle habituellement « un corail » est en réalité une colonie formée de nombreux minuscules individus appelés polypes. Chaque polype possède un corps en forme de tube, souvent large de quelques millimètres seulement, avec une bouche au sommet entourée d’une couronne de tentacules. Les polypes d’une colonie sont reliés par une fine couche de tissu vivant : ils partagent ainsi leur nourriture et fonctionnent presque comme un seul grand organisme.

Les coraux bâtisseurs de récifs sont appelés coraux durs ou scléractiniaires. Chaque polype produit sous son corps un squelette de carbonate de calcium en forme de coupe. Quand le polype grandit et se divise, les nouveaux polypes construisent leurs propres coupes à côté et au-dessus des anciennes. Les différentes espèces poussent sous des formes très variées : les coraux branchus ressemblent à des bois de cerf ou à de petits arbres, les coraux cerveaux forment des dômes arrondis couverts de sillons sinueux, les coraux tabulaires s’étalent comme des plateaux, et les coraux massifs forment de gros blocs compacts.

Comment les coraux se nourrissent

Les coraux se nourrissent de deux façons. La nuit, de nombreux polypes déploient leurs tentacules et utilisent leurs cellules urticantes pour capturer de minuscules animaux dérivant dans l’eau, le zooplancton. Mais l’essentiel de leur énergie provient d’une association avec des algues microscopiques vivant dans leurs tissus.

Une association alimentée par le soleil

Dans les cellules de la plupart des coraux bâtisseurs de récifs vivent des algues unicellulaires communément appelées zooxanthelles. Comme les plantes, ces algues utilisent la lumière du soleil pour fabriquer des sucres par photosynthèse. Elles partagent une grande partie de cette nourriture avec le corail ; chez de nombreux coraux, les algues fournissent la majeure partie de l’énergie dont le corail a besoin. En échange, le corail offre aux algues un abri sûr, une place au soleil et des déchets, comme le dioxyde de carbone et des composés azotés, que les algues utilisent comme nutriments.

Cette association est le secret de la réussite des récifs coralliens. L’eau de mer tropicale est souvent limpide justement parce qu’elle contient très peu de nutriments, et peu d’êtres vivants peuvent prospérer dans une eau aussi « vide ». En recyclant les nutriments entre eux, le corail et ses algues parviennent à vivre là où la plupart des organismes mourraient de faim. Les algues donnent aussi à beaucoup de coraux leurs couleurs, du brun et du vert jusqu’au doré.

Comme les algues ont besoin de lumière, les coraux bâtisseurs de récifs vivent surtout en eau peu profonde, en général à moins d’une cinquantaine de mètres, là où la lumière du soleil peut les atteindre.

Où poussent les récifs coralliens

Les coraux bâtisseurs de récifs sont exigeants quant à leur milieu de vie. La plupart ont besoin :

• D’une eau chaude, à peu près entre 20 et 30 °C. C’est pourquoi la plupart des récifs se trouvent sous les tropiques, entre environ 30 degrés de latitude nord et 30 degrés de latitude sud.
• D’une eau claire, pour que la lumière du soleil atteigne les algues. L’eau boueuse des fleuves bloque la lumière et peut étouffer les polypes.
• D’une eau salée à la salinité stable. Les grandes quantités d’eau douce apportées par les fleuves rendent les récifs rares près des embouchures des grands cours d’eau.
• D’une surface dure où les jeunes coraux peuvent se fixer, comme la roche ou un ancien récif.

Les récifs sont fréquents le long des côtes orientales des continents, baignées par des courants chauds venus des tropiques, et plus rares le long des côtes occidentales, où des eaux froides remontent des profondeurs. Les récifs les plus riches du monde se trouvent dans le Triangle de corail, une région du Pacifique occidental qui comprend les eaux de l’Indonésie, des Philippines, de la Malaisie, de la Papouasie-Nouvelle-Guinée, des îles Salomon et du Timor oriental. Environ les trois quarts de toutes les espèces connues de coraux bâtisseurs de récifs y vivent. Parmi les autres régions récifales célèbres figurent la mer Rouge, les Caraïbes, l’océan Indien autour des Maldives et la côte nord-est de l’Australie.

Trois grands types de récifs

Les scientifiques distinguent généralement trois grands types de récifs coralliens, une classification décrite pour la première fois par le naturaliste Charles Darwin, qui étudia les récifs pendant son voyage à bord du HMS Beagle dans les années 1830.

1. Les récifs frangeants poussent directement le long du rivage, accolés à la côte ou séparés d’elle par un chenal étroit et peu profond. C’est le type le plus courant.
2. Les récifs-barrières longent la côte, mais plus au large, séparés de la terre par un lagon large et plus profond.
3. Les atolls sont des anneaux ou des fers à cheval de récif, souvent surmontés d’îlots sableux bas, qui entourent un lagon central sans grande île au milieu.

L’explication des atolls par Darwin

Les atolls intriguaient les premiers explorateurs : comment un anneau de coraux d’eaux peu profondes pouvait-il surgir des profondeurs du grand large ? Darwin proposa une réponse dans son livre de 1842 consacré aux récifs coralliens. Selon lui, un atoll commence comme un récif frangeant autour d’une île volcanique. Sur une très longue période, le volcan s’enfonce lentement, tandis que les coraux continuent de croître vers le haut, vers la lumière. Le récif frangeant devient un récif-barrière avec un lagon, et lorsque l’île disparaît enfin sous les vagues, il ne reste que l’anneau de récif : un atoll.

Darwin ne put pas prouver son idée de son vivant. Plus d’un siècle plus tard, au début des années 1950, des scientifiques forèrent profondément l’atoll d’Eniwetok, dans les îles Marshall. Ils traversèrent plus de 1 200 mètres de calcaire récifal avant d’atteindre la roche volcanique, ce qui confirma solidement la théorie de Darwin.

La Grande Barrière de corail et autres géants

Le plus grand système récifal de la planète est la Grande Barrière de corail, au large du Queensland, en Australie. Elle s’étend sur plus de 2 300 kilomètres et se compose d’environ 2 900 récifs distincts et de centaines d’îles. Elle est si vaste qu’on peut la voir depuis l’espace, et elle a été inscrite au patrimoine mondial de l’UNESCO en 1981. Ce n’est pas un mur de corail unique, mais un immense labyrinthe de récifs, de lagons, de chenaux et d’îles.

Le récif mésoaméricain, qui longe les côtes du Mexique, du Belize, du Guatemala et du Honduras, est le plus grand système récifal de l’océan Atlantique. Les Maldives, dans l’océan Indien, forment un pays composé presque entièrement d’atolls, dont les îles ne dépassent que de peu le niveau de la mer.

La vie sur le récif

Un récif est comme une ville animée où chaque habitant a un métier. Parmi ses habitants les plus connus, on trouve :

• Les poissons-perroquets, qui raclent les algues sur les coraux avec leurs dents en forme de bec. Ils broient aussi des morceaux de squelette corallien et les rejettent sous forme de sable fin. Un seul grand poisson-perroquet peut produire de nombreux kilos de sable en un an, et une bonne partie du sable blanc des plages tropicales s’est formée ainsi.
• Les poissons-clowns, qui vivent parmi les tentacules urticants des anémones de mer. Une couche de mucus les protège, et l’anémone les met à l’abri des prédateurs.
• Les labres nettoyeurs et les crevettes nettoyeuses, qui tiennent des « stations de nettoyage » où de plus gros poissons font la queue pour se faire débarrasser de leurs parasites et de leur peau morte.
• Les bénitiers géants, qui, comme les coraux, hébergent des algues dans leurs tissus et peuvent dépasser un mètre de large.
• Les tortues marines, les requins de récif et les murènes, qui chassent, broutent ou se cachent dans les fissures et les grottes du récif.

Chaque trou et chaque branche d’un récif offre un abri, et c’est pourquoi tant d’espèces peuvent vivre dans un espace aussi réduit. Les poissons brouteurs et les oursins jouent aussi un rôle important : en mangeant les algues, ils les empêchent d’envahir et d’étouffer les coraux.

Comment les coraux se reproduisent

Les coraux peuvent se reproduire de deux façons. Lors de la reproduction asexuée, un polype se divise ou bourgeonne pour former de nouveaux polypes : c’est ainsi que grandit une colonie. Une branche cassée peut aussi se fixer sur le fond et donner naissance à une nouvelle colonie.

Lors de la reproduction sexuée, de nombreux coraux libèrent des ovules et des spermatozoïdes dans l’eau. Sur la Grande Barrière de corail, beaucoup d’espèces le font ensemble lors d’un événement spectaculaire appelé ponte massive, qui se produit pendant quelques nuits après une pleine lune à la fin du printemps. L’eau se remplit alors de nuages de minuscules paquets roses, orange et blancs qui flottent vers la surface. Les œufs fécondés deviennent des larves nageuses qui dérivent pendant des jours ou des semaines avant de se fixer sur une surface dure et de fonder une nouvelle colonie. Les scientifiques pensent que ce moment est réglé par la température de l’eau, le cycle lunaire et la durée du jour.

Pourquoi les récifs coralliens comptent pour les humains

Les récifs coralliens ne sont pas seulement beaux ; ils sont aussi extrêmement utiles aux êtres humains.

• Nourriture : les poissons et fruits de mer des récifs sont une source importante de protéines pour des millions et des millions de personnes dans les communautés côtières.
• Protection des côtes : les récifs agissent comme des brise-lames naturels. Ils absorbent la plus grande partie de l’énergie des vagues et protègent plages, maisons et ports de l’érosion et des tempêtes.
• Tourisme : plongeurs et adeptes du snorkeling viennent du monde entier pour admirer les récifs, ce qui apporte emplois et revenus à de nombreux pays.
• Médecine : des animaux des récifs, comme les éponges et les escargots de mer, produisent des substances chimiques inhabituelles que les scientifiques étudient à la recherche de nouveaux médicaments.
• Science : les squelettes de corail croissent en couches annuelles, un peu comme les cernes des arbres. En prélevant des carottes dans de vieux coraux, les scientifiques peuvent retracer les températures de la mer et le climat passés sur des centaines d’années.

Les menaces qui pèsent sur les récifs coralliens

Malgré leur taille et leur âge, les récifs coralliens sont fragiles. De vastes étendues de récifs ont été endommagées au cours des dernières décennies, et les scientifiques les comptent parmi les écosystèmes les plus menacés par le changement climatique.

Le blanchissement des coraux

Quand l’eau devient trop chaude trop longtemps, l’association entre les coraux et leurs algues se rompt. Les coraux stressés expulsent les algues de leurs tissus et, comme ce sont les algues qui leur donnent l’essentiel de leur couleur, le corail pâlit et son squelette blanc apparaît à travers le tissu transparent. C’est ce qu’on appelle le blanchissement des coraux. Un corail blanchi n’est pas encore mort et peut se rétablir si les températures redeviennent vite normales. Mais si la chaleur dure trop longtemps, le corail meurt de faim. Des épisodes de blanchissement massif touchant les récifs du monde entier ont été observés en 1998, en 2010 et de 2014 à 2017, et un quatrième épisode mondial de blanchissement a été déclaré en 2024.

L’acidification des océans

L’océan absorbe une grande partie du dioxyde de carbone que les humains rejettent dans l’air. Quand le dioxyde de carbone se dissout dans l’eau de mer, celle-ci devient plus acide et contient moins d’ions carbonate disponibles. Il devient alors plus difficile pour les coraux de construire leur squelette, et les structures récifales existantes peuvent s’affaiblir.

Les pressions locales

Les récifs souffrent aussi de problèmes plus proches : la pollution et la boue entraînées depuis la terre, la surpêche, la pêche destructrice à l’explosif ou au poison, les ancrages négligents et les constructions sur le littoral. Les pullulations d’étoiles de mer couronnes d’épines, qui dévorent les polypes coralliens, peuvent ravager de grandes zones de récif, surtout là où leurs prédateurs naturels ont disparu.

Protéger et restaurer les récifs

De nombreux pays ont créé des aires marines protégées où la pêche et d’autres activités sont limitées afin que les récifs puissent se rétablir. Des scientifiques et des bénévoles font aussi pousser des fragments de corail dans des pépinières sous-marines, une méthode souvent appelée jardinage corallien, puis les replantent sur des récifs endommagés. Des chercheurs étudient des coraux qui supportent naturellement des températures plus élevées, dans l’espoir d’aider les récifs à faire face au réchauffement des mers.

Les gestes du quotidien comptent aussi. Les visiteurs peuvent éviter de toucher les coraux ou de marcher dessus, choisir des prestataires touristiques responsables et ne pas acheter de souvenirs faits de corail ou d’autres animaux des récifs. À long terme, toutefois, les scientifiques s’accordent à dire que l’étape la plus importante pour l’avenir des récifs est de réduire les émissions de gaz à effet de serre qui réchauffent les océans.

Faits étonnants sur les récifs coralliens

• Tous les coraux ne vivent pas sous les tropiques. Certains vivent dans des eaux froides et sombres, à des centaines de mètres de profondeur, et n’ont aucune algue. De grands récifs d’eau froide se développent par exemple au large de la Norvège.
• Les coraux peuvent briller. Beaucoup de coraux contiennent des protéines fluorescentes qui luisent en vert, en rouge et en orange vifs lorsqu’on les éclaire en lumière bleue ou ultraviolette.
• Les récifs sont très anciens. Les organismes bâtisseurs de récifs existent depuis des centaines de millions d’années, et certaines montagnes sont formées d’anciens récifs fossiles. Des parties des Dolomites, dans le nord de l’Italie, par exemple, étaient autrefois des récifs tropicaux.
• Les récifs actuels sont jeunes. Comme le niveau de la mer a beaucoup varié pendant les glaciations, la surface vivante de nombreux récifs modernes, dont la Grande Barrière de corail, s’est développée sur des fondations plus anciennes après la fin de la dernière glaciation.
• Certaines colonies sont extrêmement âgées. Les grands coraux massifs ne grandissent que de quelques millimètres à un ou deux centimètres par an ; un corail massif de plusieurs mètres de large peut donc pousser depuis des centaines d’années.

D’un seul polype minuscule à une structure visible depuis l’espace, les récifs coralliens montrent comment de petits êtres vivants, agissant ensemble pendant des durées immenses, peuvent façonner le visage de la planète.