Chapitre 4. Le blanchiment des coraux

Lien entre la température de surface de l'eau et le blanchiment des coraux

Introduction

Les récifs coralliens sont des écosytèmes fragiles. Les scientifiques surveillent de près la température des océans puisqu'elle est liée aux vagues de blanchiment de coraux. Le blanchiment a lieu lorsque les polypes du corail éjectent les zooxanthelles de leurs tissus, en réponse à des stress environnementaux.

Parfois, de petites vagues de blanchiment ponctuelles ont lieu à cause de rejets chimiques, d'une augmentation de sédiments ou d'une diminution de la salinité de l'eau (provoquée par des pluies importantes par exemple). Les grands évènements de blanchiment ont lieu principalement suite à une augmentation de la température de l'eau et à des conditions calmes et ensoleillées. Il faut savoir que même de très petites augmentations de température (comme de 1°C au-dessus des températures habituelles) pendant 1 ou 2 semaines peuvent provoquer l'expulsion des zooxanthelles des tissus coralliens.

Si les conditons revienennt à la normale, les coraux peuvent parfois récupérer. Malheureusement, les coraux sont généralement fragilisés par d'autres menaces et beaucoup meurent des suites du blanchiment.

Blanchiment des coraux. Source: M. Brandt, Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science.

Objectifs

Apprendre à lire des données satellitaires de température de surface de l'eau. Dériver les zones menacées par le blanchiment des coraux.

Matériel

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Temps nécéssaire

Une lesson

Procédure

Diviser la classe en 4 groupes.
Les données sources de cet exercice peuvent être modifiées aisément. Des images similaires sont continuellement mises à jour sur le site https://coralreefwatch.noaa.gov/main/.
CONSEIL: Les images des années où de nombreux évènements de blanchiment se sont produits sont plus faciles à interpréter pour les élèves.

Réponses

La première condition pour qu'il y ait du blanchiment est une température anormalement élevée de l'eau de mer. Ta mission est d'utiliser des données satellitaires pour repérer où les températures ont été particulièrement élevées dans la mer des Caraïbes en automne 2005. Tu vas étudier un des quatres récifs ci-dessous:

récif B: zone des Bermudes, située à 32.0°N/64.5°O
récif LSI: zone de Lee Stocking Island (Bahamas), située à 23.5°N/76.5°O
récif PR: zone de la côte ouest de Puerto Rico, située à 18.0°N/67.5°O
récif USVI: zone des îles vierges (USA), située à 18.0°N/65.0°O

A. Quelles sont les conditions locales dans ton récif le 2 Septembre 2005 ?

Trouve ton récif sur la carte de température de surface de l'eau. Cette carte te montre les températures de la mer, mesurées par les satellites NOAA. Les données sont enregistrées par carrés de 50 km de côté.

1. Quel est la température de l'eau ce jour-là dans ton récif ?
B: 28°C; LSI: 30°C; PR: 29°C; USVI: 29°C

Maintenant, localise ton récif sur la carte des HotSpot ('points chauds'). Cette carte montre les anomalies de température. Dans notre cas, une anomalie est une température qui est supérieure à la plus haute température moyenne mensuelle en un endroit. Si la zone de ton récif apparaît en blanc, cela signifie que les températures y sont moins élevées que la température moyenne du mois le plus chaud. Les couleurs désignent le nombre de degrés au-dessus de la température moyenne du mois le plus chaud.

2. Est-ce que ton site était anormalement chaud ? Si oui, de combien de degrés ?
B:+0.75°C; LSI: +0.25°C; PR: +0.75°C; USVI: +1°C

Température de surface de l'eau, le 2 Septembre 2005.

Source: NOAA.

Carte des HotSpot (anomalies de température), le 2 Septembre 2005.

Source: NOAA.

B. Est-ce que la saison estivale fut globalement très chaude ?

Regarde la série temporelle de température de surface de l'eau (appellée SST pour 'Sea Surface Température') de ton récif. Ce graphe donne l'évolution de la température de surface (mesurée par les satellites NOAA) sur deux ans. Attention: 2004 et 2005 sont représentés sur le même graphe.

La ligne bleue foncée montre l'évolution de la SST. La ligne pointillée bleue claire indique la température moyenne de l'eau pour le mois le plus chaud. La ligne bleu claire (située un degré au-dessus) indique la température limite à partir de laquelle le blanchiment des coraux a lieu. Quand la température de l'eau de ton récif dépasse cette limite, les coraux commencent à souffrir de la chaleur.

3. En te basant sur les séries temporelles d'évolution de la température de surface de l'eau à ton récif, réponds aux questions suivantes:

Quelle a été la plus haute température en 2005 ?
B:28.5°C; LSI: 31°C; PR: 30.5°C; USVI: 30°C
Combien de temps la température est-elle restée sur ou au-dessus de la température limite de blanchiment en 2005 ?
B:à peu près 1 mois; LSI: 1 mois, puis une baisse, puis 1 autre mois; PR: 2 mois; USVI: 3½ mois

La ligne rouge en bas des graphes indique les degrés-semaines de réchauffement (appellés DHW pour 'Degree Heating Weeks'). Les DHW reflètent l'accumulation de stress thermique que les coraux ont enduré durant les 3 mois précédents. En d'autres mots, les DHW indiquent à quel point l'eau a été chaude et pour combien de temps. C'est une bonne mesure du stress que les coraux ont pu subir.

4. A combien sont montés les DHW en 2005 ?
B:3 DHW; LSI: 6 DHW; PR: 8 DHW; USVI: 11 DHW

La ligne rouge pointillée indique 2 limites de DWH au-dessus desquelles il y a du blanchiment. Au-dessus de 4 DWH, on peut s'attendre à observer du blanchiment. Au-dessus de 8 DWH, on peut s'attendre à ce que le blanchiment soit grave et à ce que certains coraux en meurent.

5. Est-ce que tu t'attends à ce qu'il y ait eu du blanchiment dans ton récif en 2005 ?
Comment définirais-tu ce blanchiment (pas du tout, faible, modéré, grave, très grave) ?
B:faible ou pas du tout; LSI: plutôt modéré; PR: grave; USVI: très grave

Séries temporelles de température de surface de l'eau (SST)

Source: NOAA.

C. A quel point ton récif a été stressé par raport aux autres récifs de la région caraïbe ?

Localise ton récif sur la carte des DHW maximum. Les DHW donnent une indication de l'accumulation de stress thermique ressentie par les coraux. La carte montre les valeurs maximales de DHW rencontrées en 2005.

6. Quel est le stress thermique rencontré sur ton site par rappport aux 3 autres zones coralliennes de cet exercice ?
B<LSI<PR<USVI< or B<LSI=PR<USVI

7. A quel point le blanchiment des coraux de ton récif a-t-il été grave par rapport aux 3 autres récifs ?
B<LSI<PR<USVI< or B<LSI=PR<USVI