Montée du niveau des eaux : les récifs coralliens proches des zones urbaines peuvent-ils continuer à protéger les côtes ?

L'impact dévastateur des activités humaines et du réchauffement des océans sur les récifs coralliens n'est plus un secret pour personne. Le large éventail de conséquences que cela implique, en revanche, l’est encore en partie. En effet, non seulement ces écosystèmes fragiles accueillent une biodiversité marine très riche, mais ils jouent aussi un rôle important dans la protection des côtes tropicales et subtropicales contre les inondations et l’érosion causées par les ondes de tempêtes ou les tsunamis. En un mot, les récifs de corail en bonne santé constituent une barrière naturelle qui réduit l’impact des grandes vagues sur les côtes. Cependant, les effets cumulés du changement climatique et de l’urbanisation croissante des zones côtières ont endommagé beaucoup de récifs coralliens et diminué leur capacité à agir comme des brise-lames naturels, rendant les communautés côtières vulnérables. D’autant que ces mêmes phénomènes (la montée du niveau des eaux, l’accélération des phénomènes extrêmes, et les taux records de croissance démographique que connaissent les zones côtières) rendent ces services de plus en plus essentiels, puisqu’ils laissent présager des inondations de plus en plus violentes, et des victimes potentielles plus nombreuses.

« Il est urgent de comprendre comment les changements écologiques et environnementaux récents des récifs coralliens en Asie du Sud-Est ont impacté le fonctionnement physique des récifs qui se trouvent proches des côtes », confirme le Dr. Kyle Morgan, de l'Asian School of the Environment à l’Université de Technologie de Nanyang, à Singapour. Conscient que les récifs situés près des villes constituent un domaine encore sous-étudié, cet expert en écologie tropicale et en géomorphologie cherche à déterminer si ces récifs pourront continuer à servir de protection lors de la montée future du niveau des mers. Plus particulièrement, l'objectif de ses recherches est d'évaluer l'impact de l'urbanisation des côtes sur les récifs coralliens de la région afin de déterminer si, et comment, cela a affecté les populations locales de coraux et la capacité de croissance des récifs.

Un récif corallien est une grande structure marine constituée d'organismes coralliens qui sécrètent un squelette de carbonate de calcium. L'allure à laquelle ils grandissent dépend des espèces de coraux présentes, mais aussi des conditions environnementales telles que la lumière, la température des eaux, les nutriments et la sédimentation. À mesure que les récifs croissent en direction de la surface, d'autres facteurs participant à leur érosion sont susceptibles d'entrer en jeu tels que la présence d'oursins et de poissons perroquets, qui se nourrissent d'algues qui poussent sur le récif et retirent au passage de petites quantités de carbonate de calcium. « Nous savons très peu de choses sur les récifs ‘urbains’, sur la manière dont les communautés benthiques (organismes poussant à la surface des récifs) ont évolué au fil du temps, et sur l'impact que le changement climatique aura sur ces populations de coraux déjà endommagées », explique le Dr. Kyle Morgan. « Jusqu'à présent, les recherches se sont principalement concentrées sur les environnements de récifs coralliens mieux conservés et plus isolés. Les récifs qui se trouvent dans les eaux côtières près des mégalopoles, comme à Singapour, sont assez différents », poursuit-il. Les récifs urbains sont sujets à un stress anthropique plus important, auquel de nombreux coraux sont sensibles, ce qui signifie que ces récifs sont typiquement constitués d'espèces plus résistantes. Des taux de croissance plus lents et une diminution de la couverture corallienne de ces récifs pourraient signifier qu'ils mettront plus de temps à se développer. « Notre travail est de déterminer si les récifs qui vivent dans ces conditions environnementales médiocres peuvent néanmoins grandir à une allure qui leur permettra de garder le rythme face à la montée du niveau des eaux ».

Équilibre budgétaire

Le projet entreprendra des recherches intensives in situ sur la formation des populations coralliennes de ces écosystèmes urbains particuliers : quels organismes habitant les récifs contribuent à leur calcification, quels sont ceux qui jouent un rôle dans leur érosion, et à quelle allure ? Les études écologiques et les tests seront menés à travers différents gradients de perturbations anthropiques causées par l'urbanisation au cours de plusieurs mois. Ils mesureront la croissance du corail, la calcification, l'érosion biologique, mais aussi la manière dont ils interagissent avec les vagues. L'analyse en laboratoire des échantillons prélevés sur le terrain (blocs de coraux et substrats expérimentaux) servira à la mise en œuvre de ce qu'on appelle un "budget carbone" (mesure du taux de production net de carbone d'un récif, ou en d'autres termes, de la vitesse à laquelle poussent les récifs). Enfin, ces résultats seront confrontés aux projections régionales de montée du niveau des eaux. Cette évaluation des récifs coralliens permettra d'étudier la manière dont les activités humaines ont modifié les récifs coralliens sur des échelles de temps récentes, comment les facteurs environnementaux ont entraîné ces changements, et comment ces facteurs peuvent êtres potentiellement atténués à l'avenir afin de préserver la biodiversité des récifs et réduire les dangers relatifs aux régions côtières pour les populations humaines.

Ce travail de recherche pourrait également s'avérer déterminant pour le développement de politiques de conservation des récifs coralliens en Asie du Sud-Est. Comme le précise le chercheur : « les coûts financiers des structures de protection des côtes sont énormes. Les récifs coralliens en bonne santé offrent ces services à titre gratuit ; il y a donc également, au-delà de l'aspect écologique, un avantage économique à préserver ces écosystèmes ». En plus de la protection des zones côtières, les résultats de cette recherche nous aideront également à comprendre comment l'urbanisation a pu impacter d'autres services écosystémiques fournis par les récifs coralliens. En effet, en Asie du Sud-Est, les populations comptent beaucoup sur les récifs coralliens pour leur approvisionnement alimentaire, pour le tourisme et même pour l'identité culturelle des peuples autochtones. Par conséquent, la survie continue des récifs coralliens et les zones de pêches qui leurs sont associées sont non-seulement indispensables si l’on veut empêcher la vulnérabilisation des côtes mais aussi toute tension et/ou conflit entre les communautés côtières de la région.

Vidéo (en anglais)

Balancing budgets

The project will undertake field intensive research on the make-up of coral populations for these particular urban ecosystems: which reef organisms are contributing to calcification, which are eroding it, and at what rate? The ecological surveys and the experiments will be conducted across gradients of anthropogenic disturbance caused by urbanization over several months. They will measure coral growth, calcification, biological erosion, but also wave interaction. Laboratory analysis of the field samples (coral blocks and experimental substrates) will serve to implement what is called a “carbonate budget” (a measure of the net rate of carbonate production on a reef, or, in other words, the rate at which the reefs are growing). Finally, these numbers will be compared to regional projections of sea level rise. This assessment of coral reefs will investigate how human activities have changed coral reefs over recent time-scales, what environmental factors have driven this change, and how these factors can potentially be mitigated in the future to maintain biodiversity on reefs and reduce coastal hazards for humans.

The present work could also prove instrumental for developing coral reef conservation policies in SEA. As the researcher points out, “the financial costs of building coastal protection is immense. Healthy coral reefs offer these services for free, so besides the ecological aspect, there is also an economic benefit to preserving these ecosystems”. In addition to coastal protection, the output of the project will also contribute to understanding how urbanization has impacted other ecosystem services provided by coral reefs. Indeed, in SEA, coral reefs are heavily relied upon for food provision, tourism, and even indigenous cultural identity. Therefore, the ongoing survivorship of coral reefs and their associated fisheries are not only vital in preventing coastal vulnerability but also tension and/or conflict within coastal communities in the region.