Les coraux grandissent lentement, se reproduisent lors de certains des événements les plus spectaculaires de la planète et vivent plus longtemps que presque tous les autres animaux. Une colonie peut subsister pendant des siècles ; les lignées génétiques transmises entre descendants clonaux peuvent s'étendre sur des milliers d'années. Cet article retrace les trois volets de cette histoire biologique : comment les colonies coralliennes grossissent année après année, comment elles se reproduisent de manière asexuée et sexuée (y compris la ponte massive annuelle qui transforme les récifs des Caraïbes en tempête de neige sous-marine), et comment les scientifiques déterminent concrètement l'âge d'une colonie. Si vous avez déjà contemplé un énorme corail cerveau sur un récif en vous demandant quel âge il pouvait avoir, voici la réponse.
Comment les coraux grandissent
La croissance d'un corail est en réalité celle de deux choses : les polypes, qui étendent leurs tissus, et le squelette de carbonate de calcium qu'ils déposent autour d'eux. Comme nous l'expliquons dans notre article sur ce que sont vraiment les coraux, chaque colonie de corail bâtisseur de récifs se compose de milliers, voire de millions de minuscules polypes qui sécrètent chacun autour d'eux leur propre petite coupe d'aragonite (une forme cristalline du carbonate de calcium). Le polype loge dans cette coupe, appelée corallite, et en grandissant il dépose sous lui de la nouvelle matière squelettique, ce qui le soulève progressivement. Au fil du temps, des colonies entières s'étendent vers l'extérieur et vers le haut selon ce même processus par couches successives.
Les vitesses de croissance varient énormément selon l'espèce et la forme. Les coraux massifs en forme de rocher, comme les coraux cerveaux, les coraux étoilés et les coraux cerveaux rochers, grandissent lentement : leur diamètre augmente d'environ 0,3 à 2 centimètres par an. Les coraux branchus à croissance rapide, comme le corail corne d'élan et le corail corne de cerf, peuvent allonger leurs branches de 5 à 20 centimètres par an dans de bonnes conditions — c'est l'une des raisons pour lesquelles ils dominaient autrefois les récifs peu profonds des Caraïbes, et aussi pourquoi ils réussissent mieux que les espèces plus lentes dans les programmes de restauration. Les coraux tabulaires de l'Indo-Pacifique et certaines espèces encroûtantes ont leurs propres rythmes. Règle approximative : plus un corail grandit vite, plus sa structure est fragile et plus il est vulnérable aux tempêtes et aux dégâts physiques.
Le moteur de toute cette croissance, c'est le partenariat avec les algues. Les coraux bâtisseurs de récifs tirent jusqu'à 90 % de leur énergie des zooxanthelles — des algues dinoflagellées vivant dans leurs tissus, qui réalisent la photosynthèse grâce à la lumière du soleil et restituent des sucres au corail. Sans cet apport d'énergie, les coraux ne peuvent pas déposer assez vite suffisamment de carbonate de calcium pour bâtir des structures récifales. C'est pourquoi la croissance des coraux ralentit fortement lors des épisodes de blanchissement (quand les coraux expulsent leurs algues), et pourquoi les coraux des grands fonds, dépourvus d'algues partenaires, grandissent des ordres de grandeur plus lentement que les espèces bâtisseuses de récifs.
Bandes de croissance : les cernes des coraux
Les coraux déposent leur squelette avec une densité légèrement différente au fil de l'année — généralement une couche plus dense et plus fine à certaines saisons, et une couche moins dense et plus épaisse à d'autres, sous l'effet des variations saisonnières de la température de l'eau, de l'ensoleillement et des nutriments disponibles. Lorsqu'on coupe un squelette de corail en section transversale et qu'on le passe aux rayons X, ces variations saisonnières apparaissent sous forme de bandes visibles, exactement comme les cernes de croissance d'un arbre. Les scientifiques peuvent compter ces bandes pour déterminer l'âge du corail, mesurer la largeur de chacune pour reconstituer les conditions environnementales de l'année correspondante, et même comparer les motifs de bandes entre colonies pour établir des historiques climatiques régionaux remontant à plusieurs siècles.
Pour les coraux plus anciens ou les échantillons dont les bandes de croissance sont peu nettes, les scientifiques recourent à la datation au radiocarbone (carbone 14) du carbonate de calcium lui-même. La datation uranium-thorium (séries de l'uranium) est encore plus précise pour les coraux pouvant atteindre plusieurs centaines de milliers d'années : elle permet de dater un squelette de corail à environ 0,5 % près de son âge — autrement dit, un corail de 1 000 ans peut être daté à environ ±5 ans près. Ces techniques permettent aux chercheurs de reconstituer non seulement l'âge de colonies individuelles, mais aussi l'histoire du développement des récifs sur les temps géologiques récents.
Reproduction asexuée : le clonage par bourgeonnement
L'essentiel de la croissance physique d'une colonie corallienne passe par la reproduction asexuée — plus précisément par le bourgeonnement des polypes. De nouveaux polypes poussent sur les flancs des polypes existants sous forme de petits bourgeons, puis s'en écartent légèrement et s'installent dans leurs propres corallites juste à côté, tout en restant reliés au parent par des tissus communs. Chaque polype d'une colonie est un clone génétique du polype fondateur : un corail cerveau de la taille d'un rocher, qui compte des millions de polypes, est donc techniquement un seul individu reproduit des millions de fois par bourgeonnement asexué.
Une deuxième forme de reproduction asexuée passe par la fragmentation. Lorsqu'un corail branchu comme le corail corne d'élan ou le corail corne de cerf est brisé par une tempête, la houle ou un bateau de passage, les fragments peuvent se poser sur le fond et continuer à croître comme des colonies indépendantes. C'est pourquoi la fragmentation est la principale technique utilisée dans les pépinières de coraux : les scientifiques prélèvent volontairement de petits morceaux de colonies saines, les font pousser sur des arbres ou des plateformes sous-marines, puis transplantent les fragments développés sur des récifs dégradés. La technique fonctionne parce que chaque nouveau fragment est génétiquement identique au parent : il grandit immédiatement, sans devoir se développer à partir d'une larve.
Reproduction sexuée : la ponte massive annuelle
Une fois par an, lors de nuits bien précises, la plupart des coraux bâtisseurs de récifs des Caraïbes se reproduisent aussi de manière sexuée. Ce phénomène s'appelle la ponte massive et, selon le Flower Garden Banks National Marine Sanctuary de la NOAA, il a généralement lieu 7 à 10 nuits après la pleine lune d'août (parfois en septembre, selon le calendrier des pleines lunes). C'est l'un des événements biologiques les plus spectaculaires de la planète, et il est soigneusement synchronisé entre plusieurs espèces : les différents coraux échelonnent leurs émissions sur des nuits précises et à des heures précises après le coucher du soleil, afin que leurs gamètes ne se perdent pas ou ne se mélangent pas avec ceux d'une autre espèce.
La plupart des coraux des Caraïbes à ponte libre sont hermaphrodites — chaque polype produit à la fois des ovules et des spermatozoïdes, regroupés en petits paquets roses ou couleur pêche appelés faisceaux de gamètes. La nuit de la ponte, tous les polypes d'une colonie libèrent leurs faisceaux simultanément, et ceux-ci remontent lentement vers la surface (ils flottent grâce à leur teneur en lipides). Une fois en surface, les faisceaux se désagrègent, ovules et spermatozoïdes se mêlent à ceux d'autres colonies, et la fécondation a lieu dans la colonne d'eau. Les plongeurs comparent le spectacle sous-marin d'une ponte massive à « une tempête de neige » : des milliers de points roses qui montent autour de vous dans toutes les directions.
La synchronisation est stupéfiante. Le corail cerveau symétrique pond généralement dans le tout premier créneau des nuits de ponte. Le grand corail étoilé pond environ une heure et demie plus tard. Le corail étoilé montagneux suit la nuit suivante. Le corail corne d'élan et le corail corne de cerf pondent selon leur propre calendrier. Chaque espèce a son propre créneau précis, déclenché par le cycle lunaire, la température de l'eau et l'heure du coucher du soleil — une combinaison dont les scientifiques ne comprennent pas encore pleinement le mécanisme. Ce qui déclenche l'horloge moléculaire exacte de chaque polype reste un sujet de recherche actif.
Des larves aux nouvelles colonies
Les œufs fécondés se développent en larves de corail nageuses appelées planules — de minuscules larves en forme de poire couvertes de cils qui leur servent à nager. Les planules dérivent au gré des courants pendant quelques jours à plusieurs semaines, et peuvent parcourir des centaines de kilomètres depuis leurs colonies parentes. Pendant cette phase de dérive, la plupart d'entre elles sont mangées par des prédateurs planctoniques ou meurent d'autres causes. La minuscule fraction qui survit finit par se fixer sur une surface dure — un morceau de roche, un squelette de corail mort, un récif artificiel — et se métamorphose en un unique nouveau polype. Ce polype commence alors à bourgeonner pour former une nouvelle colonie. Le processus est peu efficace (des milliards de gamètes produits pour chaque nouvelle colonie réussie), mais les quantités en jeu sont telles qu'il se forme assez de nouvelles colonies pour maintenir les populations récifales dans des conditions normales.
C'est aussi pourquoi des organisations de restauration comme SECORE International, la CARMABI Foundation et Reef Renewal travaillent directement avec les épisodes de ponte massive : elles recueillent les gamètes des colonies parentes sauvages au moment de leur émission, les fécondent en conditions contrôlées, élèvent les larves en pépinière, puis transplantent les jeunes colonies sur des récifs dégradés. La restauration à partir de larves est l'une des techniques les plus prometteuses pour rétablir les coraux Acropora à croissance rapide, qui ont subi les plus lourdes pertes dans les Caraïbes depuis les années 1970.
Combien de temps vivent les coraux
Une colonie de corail bâtisseur de récifs peut survivre des centaines d'années dans de bonnes conditions. Certains grands coraux cerveaux et coraux étoilés des Caraïbes ont été datés de 500 ans ou plus grâce à leurs bandes de densité : des colonies que vous croiserez peut-être en plongée aujourd'hui formaient déjà leur squelette avant l'arrivée de Christophe Colomb. Des colonies massives à croissance lente de plus de 1 000 ans ont été documentées dans diverses régions du monde. Et il ne s'agit là que de colonies individuelles : en tant que groupe, les coraux construisent des récifs sur Terre depuis plus de 240 millions d'années, depuis l'apparition de l'ordre moderne des scléractiniaires après l'extinction de la fin du Permien.
Le record du plus vieil organisme marin vivant connu appartient à un corail noir d'eau profonde (Leiopathes sp.) des eaux hawaïennes. Selon les travaux du Lawrence Livermore National Laboratory, la datation au radiocarbone a attribué à un spécimen un âge de 4 265 ans — ce qui en fait le plus vieil organisme marin connu à squelette formé par accrétion. Le corail doré d'Hawaï (Geradia sp.) a atteint 2 740 ans dans la même étude. Ces coraux des grands fonds grandissent des ordres de grandeur plus lentement que les coraux bâtisseurs de récifs peu profonds (faute du coup de pouce énergétique des zooxanthelles), mais cette accumulation lente et patiente de squelette leur confère des âges bien supérieurs à tout ce qui vit dans la zone récifale éclairée.
Genets et ramets : l'âge d'un individu génétique
Il faut bien distinguer l'âge d'une colonie de corail (appelée ramet) de celui de l'individu génétique (appelé genet). Comme les coraux se reproduisent de manière asexuée par bourgeonnement et fragmentation, un même individu génétique peut subsister sous la forme de plusieurs colonies physiquement séparées, bien plus longtemps que ne vit chacune d'elles. Une tempête peut briser un corail en fragments ; chaque fragment se fixe et grandit comme une colonie indépendante ; chacune reste génétiquement le même organisme que le fondateur. Si le fondateur s'est fixé à partir d'une larve il y a 500 ans et que ses descendants clonaux continuent de se propager, l'âge génétique peut couvrir des milliers d'années alors qu'aucune colonie n'a jamais dépassé quelques siècles.
Des recherches menées à l'aide de marqueurs génétiques sur les Acropora à croissance rapide (corail corne d'élan et corail corne de cerf) ont estimé l'âge de certains genets caribéens entre plusieurs centaines et quelques milliers d'années, alors que les colonies individuelles vivent tout au plus quelques décennies. Cela change notre façon d'envisager la conservation des coraux. Une tempête ne tue pas forcément un genet : tant que quelques fragments survivent et continuent de grandir, la lignée génétique se perpétue. Mais lorsqu'une maladie ou un épisode de blanchissement généralisé tue toutes les colonies d'un genet donné, cette lignée génétique ancienne s'éteint définitivement. Rétablir le corail corne d'élan ne consiste pas seulement à faire pousser davantage de colonies ; il s'agit de préserver la diversité génétique des genets survivants.
Ce que cela signifie pour les récifs de Punta Cana
Les coraux visibles lors de n'importe quelle plongée sur un récif sain de nos sites récifaux de Cabeza de Toro représentent des décennies, voire des siècles, de lente construction biologique. Un corail cerveau d'un mètre de large a probablement 100 à 300 ans. Un grand corail pilier peut avoir 100 ans ou plus. La structure récifale elle-même se développe depuis la stabilisation du niveau de la mer, il y a 6 000 à 10 000 ans — consultez notre article sur la formation des récifs coralliens pour cette chronologie. Chaque colonie devant laquelle vous passez dépose du squelette, fait bourgeonner de nouveaux polypes, libère de temps à autre ses gamètes dans la colonne d'eau et s'étend lentement depuis bien plus longtemps que n'existent la plupart des bâtiments humains.
L'essentiel
Les coraux grandissent grâce à leurs polypes, qui déposent un squelette de carbonate de calcium couche après couche au fil des années et des décennies, alimentés par la photosynthèse de leurs algues partenaires. Ils se reproduisent à la fois de manière asexuée (bourgeonnement, fragmentation) et sexuée (pontes massives annuelles, généralement en août dans les Caraïbes, 7 à 10 nuits après la pleine lune). Les scientifiques les datent grâce aux bandes de densité (comme les cernes des arbres) et à la datation radiométrique. Une colonie peut vivre des siècles ; les lignées génétiques subsistent des milliers d'années à travers leurs descendants clonaux ; et les coraux noirs des grands fonds dépassent 4 000 ans. Chaque récif où vous plongez est bien plus ancien et a été bâti bien plus lentement qu'il n'y paraît — c'est pourquoi les pratiques de plongée durable comptent autant. Si vous souhaitez découvrir un récif caribéen vivant et en savoir plus sur les communautés coralliennes que nous fréquentons, écrivez-nous via notre formulaire de contact en indiquant vos dates, et nous organiserons votre sortie.
