Une vague de chaleur marine massive a fait s’effondrer les récifs coralliens des Caraïbes beaucoup plus rapidement que prévu – nouvelle recherche
Massive marine heatwave caused Caribbean coral reefs to collapse much faster than predicted – new research
Coral reefs underpin tourism and small fisheries, but are under threat from rising ocean temperatures.
Les récifs coralliens sont le fondement du tourisme et des petites pêcheries, mais ils sont menacés par l’élévation des températures océaniques.
For decades, coral reefs throughout the Caribbean have been suffering from disease, pollution, overfishing and rising sea temperatures, yet most have continued to grow – until now.
Depuis des décennies, les récifs coralliens de tout le Caraïbe souffrent de maladies, de pollution, de surpêche et de l’élévation des températures de la mer, et pourtant la plupart ont continué à croître – jusqu’à présent.
In 2023 and 2024, surface temperatures climbed to record highs in the world’s oceans, and a marine heatwave of unprecedented length and intensity spread across the tropics. Satellites from the US National Oceanic and Atmospheric Administration detected heat stress that could cause corals to bleach across more than 80% of the planet’s reef areas.
En 2023 et 2024, les températures de surface ont atteint des records dans les océans mondiaux, et une vague de chaleur marine d’une longueur et d’une intensité sans précédent s’est propagée dans les tropiques. Des satellites de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) des États-Unis ont détecté un stress thermique susceptible de provoquer le blanchiment des coraux sur plus de 80 % des zones récifales de la planète.
During these periods of extreme stress, corals expel the symbiotic algae that give them their colour and most of their food – turning them stark white and leaving them vulnerable to starvation, diseases and eventually death.
Pendant ces périodes de stress extrême, les coraux expulsent les algues symbiotiques qui leur donnent leur couleur et la majeure partie de leur nourriture – ce qui les rend d’un blanc éclatant et les laisse vulnérables à la famine, aux maladies et finalement à la mort.
Across the North Atlantic, including the Caribbean, the heat stayed for months, with heat stress two-to-three times higher than reefs had ever experienced. Heat stress, the phenomena of high temperatures putting fragile ecosystems under pressure, can permanently alter their ability to function.
Dans l’ensemble de l’Atlantique Nord, y compris les Caraïbes, la chaleur est restée pendant des mois, avec un stress thermique deux à trois fois supérieur à tout ce que les récifs avaient jamais connu. Le stress thermique, le phénomène de températures élevées exerçant une pression sur des écosystèmes fragiles, peut altérer de manière permanente leur capacité à fonctionner.
This triggered what is now recognised as the fourth global coral bleaching event, the most severe one that has been documented.
Cela a déclenché ce qui est désormais reconnu comme le quatrième événement mondial de blanchissement des coraux, le plus sévère jamais documenté.
Coral reefs are among the most productive ecosystems on Earth, and their importance to people is fundamental. They feed hundreds of millions through small-scale fisheries, underpin tourism across the Caribbean, and serve as natural breakwaters that protect the coast from storms and reduce flooding events.
Les récifs coralliens sont parmi les écosystèmes les plus productifs de la Terre, et leur importance pour les humains est fondamentale. Ils nourrissent des centaines de millions de personnes par le biais de la pêche à petite échelle, soutiennent le tourisme dans les Caraïbes et servent de brise-lames naturels qui protègent les côtes contre les tempêtes et réduisent les événements d’inondation.
Caribbean reefs are eroding fast
Les récifs caribéens s’érodent rapidement
In a new study, we found that across the Caribbean, the 2023 marine heatwave – combined with a deadly disease known as stony coral tissue loss disease – has pushed reefs over a threshold scientists thought was a decade or more away. They are now eroding faster than corals can rebuild them.
Dans une nouvelle étude, nous avons constaté que, dans les Caraïbes, la vague de chaleur marine de 2023 – combinée à une maladie mortelle connue sous le nom de maladie de perte de tissu corallien – a fait franchir les récifs un seuil que les scientifiques pensaient être à une décennie ou plus. Ils s’érodent désormais plus vite que les coraux ne peuvent les reconstruire.
We studied reefs in the Mexican Caribbean and the Gulf of Mexico, comparing data collected before the heatwave (2018–2022) with surveys after it (2023–24) . At each reef, we counted live corals and organisms that break down the reef, like parrotfish and sea urchins. From those counts, we estimated how much reef-building (carbonate production) and reef-breaking (bioerosion) was happening, then calculated the net result – whether the reef was gaining or losing material.
Nous avons étudié des récifs dans les Caraïbes mexicaines et dans le golfe du Mexique, en comparant les données recueillies avant la vague de chaleur (2018–2022) avec celles des relevés effectués après (2023–24) . Sur chaque récif, nous avons compté les coraux vivants et les organismes qui dégradent le récif, comme les poissons-perroquets et les oursins. À partir de ces comptes, nous avons estimé la quantité de construction récifale (production de carbonate) et de dégradation récifale (bioérosion) qui se produisait, puis nous avons calculé le résultat net – si le récif gagnait ou perdait du matériel.
The results were stark: between 70% and 75% of our Caribbean sites had tipped from net growth into net erosion. They are now losing calcium carbonate faster than corals can add it. The threshold that earlier models had suggested might be crossed over during the next decade or so has already arrived.
Les résultats étaient alarmants: entre 70 % et 75 % de nos sites caribéens étaient passés d’une croissance nette à une érosion nette. Ils perdent désormais du carbonate de calcium plus vite que les coraux ne peuvent en ajouter. Le seuil que les modèles précédents suggéraient de franchir au cours de la prochaine décennie est déjà atteint.
This shift was driven by the loss of fast‑growing, branching and plate‑forming corals, especially the Acropora species, which have very high growth rates and disproportionately contribute to reef building.
Ce changement a été causé par la perte de coraux à croissance rapide, ramifiés et formant des plaques, en particulier les espèces d’Acropora, qui ont des taux de croissance très élevés et contribuent de manière disproportionnée à la construction récifale.
One of our most unsettling findings is that the Caribbean reef sites that still had high coral cover and high carbonate production before the disease and heatwave were the ones that lost the most. Some lost up to 8 kilograms of calcium carbonate per square metre per year.
L’une de nos découvertes les plus inquiétantes est que les sites récifaux des Caraïbes qui présentaient encore une forte couverture corallienne et une forte production de carbonate avant la maladie et la vague de chaleur étaient ceux qui ont le plus perdu. Certains ont perdu jusqu’à 8 kilogrammes de carbonate de calcium par mètre carré et par an.
A tale of two seas
L’histoire de deux mers
Our survey also revealed a striking contrast. While Caribbean reefs collapsed, reefs in the Gulf of Mexico largely held their ground. The great majority of Gulf sites remained net positive after the heatwave.
Notre étude a également révélé un contraste frappant. Alors que les récifs des Caraïbes se sont effondrés, ceux du golfe du Mexique ont largement tenu bon. La grande majorité des sites du golfe sont restés en excédent net après la vague de chaleur.
The difference comes down to which corals are pre-eminent in each region. In the Gulf of Mexico, reefs are dominated by slow-growing, mound-shaped corals. They grow more slowly, but they are tougher when the heat kicks in. They bleached during the heatwave but mostly survived, keeping the reef’s carbonate budget positive.
La différence tient au type de coraux prééminents dans chaque région. Dans le golfe du Mexique, les récifs sont dominés par des coraux à croissance lente et en forme de monticule. Ils grandissent plus lentement, mais ils sont plus résistants lorsque la chaleur frappe. Ils se sont blanchis pendant la vague de chaleur mais ont surtout survécu, maintenant le budget carbonaté du récif positif.
This is the balance between the constructing and eroding processes. When more is added than removed, the coral reef can grow. When that balance flips, the reef stops growing and may even erode.
Il s’agit de l’équilibre entre les processus de construction et d’érosion. Lorsque plus est ajouté qu’en retiré, le récif corallien peut croître. Lorsque cet équilibre bascule, le récif cesse de croître et peut même s’éroder.
Moreover, sites in the Gulf of Mexico have not yet been affected by stony coral tissue loss disease, which preferentially kills the same massive, long-lived species that are keeping Gulf reefs alive. By the time the heat arrived, large parts of the Caribbean had already lost their most resilient corals because of the disease outbreak. What it started, the heatwave finished.
De plus, les sites du golfe du Mexique n’ont pas encore été affectés par la maladie de perte de tissu corallien, qui tue préférentiellement les mêmes espèces massives et à longue durée de vie qui maintiennent les récifs du golfe en vie. Au moment où la chaleur est arrivée, de larges parties des Caraïbes avaient déjà perdu leurs coraux les plus résilients en raison de l’épidémie. Ce que la maladie avait commencé, la vague de chaleur a terminé.
Why reef erosion matters
Pourquoi l’érosion des récifs est importante
All the benefits reefs provide rely on a delicate balance between reef construction and erosion.
Tous les avantages que les récifs offrent reposent sur un équilibre délicat entre la construction et l’érosion des récifs.
Tropical reefs are essentially vast limestone structures, built slowly over centuries as corals deposit calcium carbonate skeletons. At the same time, waves and various reef organisms like parrotfish, sea urchins and boring sponges chip away at them.
Les récifs tropicaux sont essentiellement de vastes structures calcaires, construites lentement au fil des siècles par le dépôt de squelettes de carbonate de calcium par les coraux. En même temps, les vagues et divers organismes récifaux comme les poissons-perroquets, les oursins et les éponges fouisseuses les érodent.
An eroding, flattening reef begins to lose its capacity to provide benefits to other species, and people.
Un récif érodé et aplati commence à perdre sa capacité à fournir des avantages à d’autres espèces, et aux humains.
We did not expect to be documenting the moment at which a major region of the ocean crossed from growing to eroding. The fact that it happened this quickly, and at some of the most iconic and well-studied reefs in the Caribbean, suggests the timelines scientists have been using may be too optimistic.
Nous ne nous attendions pas à documenter le moment où une grande région de l’océan est passée de la croissance à l’érosion. Le fait que cela se soit produit si rapidement, et dans certains des récifs les plus emblématiques et les mieux étudiés des Caraïbes, suggère que les calendriers utilisés par les scientifiques pourraient être trop optimistes.
Our findings may also force a rethink of how to approach coral restoration. Programmes across the Caribbean have invested heavily in replanting fast-growing branching species of coral, such as Acropora, because they rebuild structural complexity quickly. The 2023–24 heatwave wiped out many of these restored populations, along with wild ones.
Nos conclusions pourraient également forcer une remise en question de la manière d’aborder la restauration des coraux. Des programmes dans les Caraïbes ont beaucoup investi dans le replantage d’espèces de coraux ramifiées à croissance rapide, telles qu’Acropora, car elles reconstruisent rapidement la complexité structurelle. La vague de chaleur de 2023-2024 a anéanti nombre de ces populations restaurées, ainsi que les populations sauvages.
Restoration will have to diversify. Exploring approaches such as moving heat-tolerant genes between populations (assisted gene flow) and breeding corals that survive heat better (selective breeding) might be a promising path.
La restauration devra se diversifier. L’exploration d’approches telles que le transfert de gènes tolérants à la chaleur entre populations (flux génétique assisté) et l’élevage de coraux qui survivent mieux à la chaleur (sélection génétique) pourrait être une voie prometteuse.
But restoration alone will not be enough. Reversing the decline requires rapid cuts in greenhouse gas emissions to slow the frequency and intensity of marine heatwaves, alongside serious local action on pollution, nutrient runoff, sedimentation and disease – the stressors that weaken corals before the heat arrives.
Mais la restauration seule ne suffira pas. Inverser le déclin nécessite une réduction rapide des émissions de gaz à effet de serre pour ralentir la fréquence et l’intensité des vagues de chaleur marines, ainsi qu’une action locale sérieuse contre la pollution, le ruissellement de nutriments, la sédimentation et les maladies – les facteurs de stress qui affaiblissent les coraux avant l’arrivée de la chaleur.
Chris Perry receives funding from the UK Natural Environment Research Council.
Chris Perry reçoit un financement du UK Natural Environment Research Council.
Lorenzo Alvarez-Filip does not work for, consult, own shares in or receive funding from any company or organisation that would benefit from this article, and has disclosed no relevant affiliations beyond their academic appointment.
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