Les récifs coralliens

Les polypes de corail sont les unité de base de la colonie corallienne, qui ressemblent à un petit sac avec une bouche entourée de tentacules. Ces polypes vivent en colonies et sont capables de se cloner de manière asexuée pour agrandir la colonie. Chaque polype sécrète un exosquelette calcaire qui forme une coupe rigide, appelée corallite. C'est cette croissance et cette accumulation par les générations successives des exosquelettes calcaires qui forment les différentes structures récifales, qui peuvent prendre des formes variées comme des tables, des branches, des massifs ou des colonnes.
-

Un récif de corail au Panama. The World Factbook.

La vitalité et la croissance rapides des coraux récifaux sont en grande partie dues à une symbiose mutualiste avec des microalgues unicellulaires appelées zooxanthelles. Ces algues, principalement des dinoflagellés du genre Symbiodinium, vivent à l'intérieur des tissus des polypes coralliens. Grâce à la photosynthèse, les zooxanthelles produisent des composés organiques (sucres, acides aminés) qui fournissent jusqu'à 90% de l'énergie dont le corail a besoin.  En retour, le corail fournit aux algues un abri protégé et, via ses déchets métaboliques, du dioxyde de carbone pour la photosynthèse et des nutriments essentiels (comme l'azote et le phosphore) qui sont souvent rares dans les eaux tropicales oligotrophes où se trouvent les récifs.

En échange, le corail offre aux algues un abri protégé et leur fournit les nutriments nécessaires à leur croissance ). Cette relation permet aux coraux de croître beaucoup plus rapidement que s'ils ne dépendaient que de la capture de plancton par leurs tentacules, leur permettant ainsi de construire des structures calcaires massives. C'est également la présence de pigments dans les zooxanthelles qui donne aux coraux leur couleur vive; sans ces algues (parce qu'elles sont mortes ou ont été expulsées), les coraux apparaissent blancs, de la couleur de leur squeltte calcaire (on parle alors de blanchissement des coraux).

Bien que les coraux soient les architectes principaux, d'autres organismes contribuent également à la construction et à la consolidation du récif. Les algues corallines, par exemple, déposent également du carbonate de calcium et agissent comme un ciment naturel, liant ensemble les fragments de corail et les débris pour renforcer la structure du récif face aux vagues. D'autres organismes comme les mollusques, les foraminifères et les vers tubicoles (Chetopodes)  peuvent également contribuer au matériau calcaire.

Les récifs coralliens se trouvent principalement dans les eaux tropicales et subtropicales peu profondes, car les zooxanthelles ont besoin de lumière solaire pour la photosynthèse. Ils nécessitent également des eaux chaudes (généralement entre 20 et 30°C, bien que cela varie selon les régions), claires (sans sédiments qui pourraient bloquer la lumière ou étouffer les polypes), avec une salinité stable (environ 34 à 37 parties par mille) et une certaine circulation d'eau pour apporter du plancton, de l'oxygène et des nutriments aux coraux et autres organismes, ainsi que pour disperser les gamètes lors de la reproduction et emporter les déchets. Ils peuvent se former le long des côtes (récifs frangeants), séparés du rivage par un lagon (récifs barrières, comme la Grande Barrière de Corail) ou former des anneaux autour d'un lagon central dans l'océan ouvert, souvent vestiges d'anciennes îles volcaniques englouties (atolls), etc.

• Les récifs frangeants sont le type de récif le plus simple et le plus courant. Ils poussent directement à partir du rivage ou très près de celui-ci, et forment une bordure qui longe la côte. Ils peuvent être séparés de la terre par une petite lagune peu profonde ou ne présenter qu'un platier récifal (la partie supérieure du récif) directement accessible depuis la plage. Ces récifs sont particulièrement sensibles aux sédiments et aux polluants provenant du ruissellement terrestre. On trouve des récifs frangeants dans de nombreuses régions tropicales, notamment en Mer Rouge, dans les Caraïbes, et autour de nombreuses îles.

• Les récifs barrières, comme la Grande Barrière de Corail, sont des structures beaucoup plus grandes et complexes. Ils sont parallèles à la côte continentale ou insulaire, mais en sont séparés par une lagune ordinairement large et profonde. Le récif lui-même présente généralement une pente externe abrupte face à l'océan, une crête récifale (souvent exposée à marée basse), un platier récifal et une pente interne qui descend doucement vers la lagune. Ils jouent un rôle important en protégeant la côte et la lagune de l'énergie des vagues océaniques. Outre la Grande Barrière de Corail en Australie (le plus grand système récifal du monde), on peut mentionner ici le Récif Barrière du Belize (le deuxième plus grand).

• Les atolls sont des récifs coralliens annulaires (en forme d'anneau) qui entourent une lagune centrale sans terre émergée significative au milieu. Ils se trouvent généralement en plein océan (souvent au milieu du Pacifique ou de l'océan Indien), loin des continents. Les atolls se forment typiquement autour d'îles volcaniques qui se sont progressivement enfoncées (subsidées) sous le niveau de la mer, tandis que les coraux continuaient de croître vers la surface. Un atoll se compose d'une bande récifale plus ou moins continue formant un anneau, avec une pente externe abrupte plongeant dans l'océan et une pente interne plus douce vers le lagon central. L'anneau récifal peut être continu ou parsemé de petites îles de sable et de débris coralliens (appelées motus dans le Pacifique, ou cayes dans les Caraïbes). Des passes (chenaux) peuvent relier le lagon à l'océan ouvert. Exemples : Les atolls des Tuamotu (Polynésie Française), des Maldives, des Kiribati, etc.

• Les récifs en pâté (ou récifs patchs) sont des colonies de coraux isolées, souvent circulaires ou ovales, qui poussent comme des îlots dans des eaux peu profondes. On les trouve fréquemment dans les lagunes des récifs barrières ou des atolls, ou sur les plateaux continentaux peu profonds. Ils sont généralement plus petits et moins complexes structurellement que les récifs frangeants et les barrières.

• Les récifs de plateforme (ou banks) sont des masses récifales qui se développent sur des élévations sous-marines ou des sections du plateau continental, souvent loin des côtes. Leur forme peut être très variable, allant de structures circulaires à des formes allongées ou irrégulières. Ils peuvent s'étendre sur de vastes zones et parfois même atteindre la surface de l'eau pour former des cayes ou des îles.

• Les cayes sont des formations géologiques qui se développent sur un récif. Ce sont de petites îles basses, composées principalement de sable, de gravier et de débris de coquillages et de coraux accumulés par l'action des vagues et des courants sur le platier récifal ou la crête d'un récif barrière ou d'un atoll.

• Les guyots sont des monts sous-marins d'origine volcanique caractérisés par un sommet plat. Ils ne sont pas des récifs coralliens vivants dans le sens des autres types mentionnés, mais sont souvent associés à des formations coralliennes fossiles. Ils se sont formés lorsque des volcans sous-marins ont grandi jusqu'à la surface, ont été érodés par l'action des vagues pour former un sommet plat, puis se sont enfoncés (subsidés) sous le niveau de la mer. Si la subsidence a été suffisamment lente, les coraux ont pu croître à leur surface, laissant des couches de coraux fossiles au sommet avant qu'ils ne soient submergés à des profondeurs trop importantes pour la croissance corallienne.

On y trouve une abondance de poissons de toutes formes, tailles et couleurs, qui jouent divers rôles écologiques : herbivores qui broutent les algues, carnivores qui chassent d'autres poissons ou invertébrés, détritivores qui nettoient le fond marin. Les invertébrés sont omniprésents et variés : mollusques (escargots, bivalves, céphalopodes), crustacés (crevettes, crabes, langoustes),  échinodermes (oursins, étoiles de mer, holothuries), vers,  éponges, et autres types de cnidaires comme les anémones de mer et les coraux mous, ainsi que des bryozoaires et des tuniciers. On rencontre aussi des tortues marines, des mammifères marins.

Outre les zooxanthelles et les algues corallines, d'autres types d'algues jouent également des rôles écologiques importants, comme les algues gazonnantes et les macroalgues qui sont des producteurs primaires et servent de nourriture aux herbivores. 

Les interactions entre ces organismes sont intenses et complexes : compétition pour l'espace et les ressources, prédation, herbivorie, parasitisme, et de nombreuses formes de symbiose (au-delà de celle entre coraux et zooxanthelles, comme le mutualisme entre les poissons-clowns et les anémones, ou entre certains gobies et crevettes). L'équilibre entre les différentes populations est essentiel au maintien de la santé du récif; par exemple, une population saine de poissons herbivores est vitale pour contrôler la croissance des algues et empêcher qu'elles ne submergent les coraux.

Au-delà de leur importance écologique intrinsèque, les récifs coralliens rendent des services écosystémiques inestimables. Ils constituent une barrière naturelle qui protège les côtes des vagues et des tempêtes, en réduisant l'érosion. Ils sont des zones de frai, de nurserie et d'habitat pour une grande proportion des espèces de poissons marins du monde, ce qui soutient ainsi des pêcheries commerciales et de subsistance vitales pour des millions de personnes. Ils sont également une attraction majeure pour le tourisme, ce qui génère d'importants revenus économiques. Ils représentent également un potentiel pour la recherche scientifique, notamment en pharmacologie (de nombreuses substances produites par les organismes récifaux ont des applications médicales potentielles). Au final, leur biodiversité constitue un patrimoine naturel d'une valeur inestimable.

Cependant, les récifs coralliens sont parmi les écosystèmes les plus menacés de la planète, principalement du fait des activités humaines. Les pressions sont multiples et interconnectées. Le changement climatique mondial est la menace la plus grave. Il entraîne une augmentation de la température de l'eau qui provoque le blanchissement corallien à grande échelle et une acidification des océans due à l'absorption accrue de CO2 atmosphérique, ce qui rend plus difficile pour les organismes calcifiants de construire et maintenir leurs squelettes.

Des menaces locales et régionales s'ajoutent à cela : la pollution par les nutriments (eutrophisation) provenant des eaux usées et de l'agriculture favorise la croissance excessive d'algues qui étouffent les coraux; la sédimentation due à l'érosion terrestre réduit la pénétration de la lumière et peut ensevelir les coraux; la surpêche perturbe l'équilibre écologique en réduisant les populations de poissons clés (notamment les herbivores); des pratiques de pêche destructrices (dynamite, cyanure) causent des dommages physiques irréversibles; le développement côtier et le tourisme non réglementé peuvent entraîner des destructions physiques (ancres, contact direct); et les maladies coralliennes, dont l'incidence semble augmenter avec le stress environnemental. 

Face à ces défis, la résilience naturelle des récifs, bien qu'existante, est mise à rude épreuve. La conservation efficace des récifs coralliens nécessite donc une approche intégrée, qui combine la réduction des émissions de gaz à effet de serre pour atténuer le changement climatique et des actions locales ciblées pour réduire les autres facteurs de stress, telles que la création et la gestion efficace d'aires marines protégées, la lutte contre la pollution, la gestion durable des pêches et la promotion d'un tourisme responsable.