Le rythme journalier d’un récif corallien remodèle les microbes dans les eaux environnantes

Une nouvelle étude montre que les récifs coralliens ne font pas qu’abriter la vie marine, ils contribuent aussi à fixer l’« emploi du temps » quotidien des microbes vivant dans les eaux avoisinantes. En l’espace d’une seule journée, la quantité et les types de microbes présents peuvent changer radicalement.

Pour l’observer en détail, les chercheurs ont effectué des prélèvements d’eau fréquents et utilisé un mélange de méthodes et d’outils génétiques et écologiques, ainsi que des techniques d’imagerie avancées,pour suivre les événements heure par heure. Ils ont découvert que les récifs peuvent structurer les communautés microbiennes via des interactions naturelles comme le broutage et la prédation, ainsi que par des changements chez les partenaires microbiens proches du récif. Ces fluctuations quotidiennes offrent une nouvelle perspective sur le fonctionnement des récifs et leur influence sur l’environnement proche— et pourraient même indiquer de nouvelles façons de surveiller la santé des récifs.

Les récifs coralliens sont souvent décrits comme des points chauds de biodiversité, mais de nouvelles recherches montrent qu’ils agissent aussi comme de puissants régulateurs de la vie microscopique dans l’océan environnant. Une nouvelle étude dirigée par Dr. Herdís G. R. Steinsdóttir , chercheuse postdoctorale sous la supervision de Dr. Miguel J. Frada du Département d’écologie, évolution et comportement de l’Université hébraïque de Jérusalemet de l’Institut interuniversitaire des sciences marines à Eilat, et Dr. Derya Akkaynak de l’Université de Haïfa etde l’Institut interuniversitaire des sciences marines à Eilat, révèle que les récifs coralliens imposent des rythmes quotidiens marqués aux communautés microbiennes voisines, remodelant leur composition et leur abondance au cours d’une seule journée.

L’étude, publiée dans Science Advances, a suivi les populations microbiennes dans les eaux surplombant un récif corallien dans le nord du golfe d’Aqaba en mer Rouge, en les comparant aux eaux ouvertes proches pendant les saisons hivernale et estivale. En utilisant un échantillonnage à haute fréquence toutes les six heures, les chercheurs ont mis au jour des cycles quotidiens et saisonniers, non documentés jusqu’alors, affectant les bactéries, les microalgues et les prédateurs microscopiques.

« Nous avons découvert que le récif n’est pas simplement entouré passivement par des microbes, indique Dr. Frada. Il structure activement la vie microbienne dans le temps, créant des schémas quotidiens qui se répètent au fil des saisons et influencent la façon dont l’énergie et les nutriments circulent dans l’écosystème. »

L’équipe de recherche a découvert que les eaux récifales contenaient systématiquement bien moins de bactéries et de microalgues que les eaux ouvertes adjacentes, ce qui suggère une élimination active par les organismes du récif. Parallèlement, les populations de protistes hétérotrophes, des prédateurs microscopiques qui se nourrissent de bactéries, augmentaient fortement la nuit, parfois jusqu’à 80 %, indiquant que la prédation est une force majeure façonnant la dynamique microbienne.

L’une des découvertes les plus frappantes concerne les Symbiodiniaceae, la famille de dinoflagellés surtout connue comme symbiotes des coraux. Les signatures génétiques de ces organismes culminaient systématiquement autour de midi dans les eaux récifales, pointant vers des cycles quotidiens de libération, de croissance ou de renouvellement qui pourraient être liés aux conditions lumineuses et au métabolisme des coraux.

« Ces rythmes microbiens quotidiens étaient aussi marqués, et parfois plus, que les différences saisonnières, ajoute Dr. Steinsdóttir. Cela montre que le moment de la journée est un facteur crucial dans l’étude des communautés microbiennes associées aux récifs. »

En combinant le séquençage génétique, la cytométrie en flux, les technologies d’imagerie et les mesures biogéochimiques, l’équipe interdisciplinaire fournit l’une des vues temporelles les plus détaillées à ce jour de la vie microbienne autour des récifs coralliens. Les résultats suggèrent que les cycles microbiens quotidiens pourraient servir d’indicateurs sensibles du fonctionnement des récifs et de la santé des écosystèmes dans un océan en changement.

Article : Microbial dynamics in coral reef waters: Diel cycles in contrasting seasons – Journal : Science Advances – Méthode : Experimental study – DOI : Lien vers l’étude

Source : L’Université hébraïque de Jérusalem