Le corail - Centre de Plongée d`Illkirch

Nature et organisation des coraux
Le corail est probablement ce qui intrigue le plus le plongeur. Mais qu'est-ce donc ? Une plante ? Une algue bizarre ?
Une pierre étrange ??? Les formes, les textures et les couleurs sont il est vrai des moins courantes ! Même des gens qui
ont la chance de vivre à coté des récifs, ou de plonger dessus toute l'année en tant que Moniteur-Guide ne savent pas
toujours expliquer la différence entre un corail dur et un corail mou.
Coraux & récifs
Les récifs coralliens, âgés de 5000 ans pour les plus vieux, sont principalement issus de la croissance d'une des familles
de coraux, les hexacoralliaires et plus particulièrement de ceux connus aussi sous le nom de scléractiniaires. Ces coraux
ont la particularité de croître plus ou moins rapidement en fonction de leur espèce, selon un grand nombre de formes
allant du plateau aux enchevêtrements de branches pointues en passant par les cônes, les formes de laitues, les boules,
les colonnes, les encroûtants, ... . Ils sont dits 'constructeurs de récifs' en raison du squelette calcaire qu'ils fabriquent et
qui finit par constituer les récifs en eux-mêmes. Les coraux sont souvent décrits comme des colonies, en raison des
centaines ou des milliers de polypes qui les constituent. Ces colonies coralliennes fournissent abris et nourriture à une
incroyable diversité de formes animales, et, de par leur capacité à transformer la lumière en couleurs parfois
fluorescentes, elles constituent d'immenses joyaux vivants.
Certains scléractiniaires ne sont cependant pas constructeurs de récifs, car ils ne construisent pas de squelette calcaire.
Rien n'étant simple, certaines espèces de coraux n'appartenant pas au groupe précité participent quand même à la
construction des récifs. Rassurez-vous, vous n'êtes au bout de vos peines
Très diversifiés, ils peuvent être :
• durs à squelette calcaire tels les scléractiniaires dont font partie, entre autres, les acroporas et porites ou les
hydrozoaires tels les milleporas.
Acropora
Porite
Millepora
• souples à squelette corné comme les gorgones ou les antipathaires
Gorgone
Cirripathes
Antipathaire
• mous sans squelette comme les alcyonaires ou les anémones
Alcyonnaire
Anémone
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Dendronephthya
Le nom de corail mou n'a évidemment rien de scientifique. Ces coraux sont décrits sous cette appellation car ils ne
possèdent pas de squelette calcaire et ne participent donc pas ou peu à la construction des récifs : lorsqu'ils meurent il
n'en reste rien. Les seules choses dures qu'ils possèdent sont appelées « spicules » et consistent en de toutes petites
barres de carbonate de calcium qui aident à maintenir droit leur corps sinon flasque. Ces spicules sont particulièrement
visibles par transparence dans le corps des dendronephthya.
Les coraux mous et les coraux durs vivent souvent cote à cote, mais cette cohabitation d'apparence statique pour le
plongeur est en fait une guerre de territoire sans merci.
Les coraux mous sont fascinants à de multiples points de vue :
- ils peuvent prendre des formes et des couleurs innombrables
- leur vitesse de croissance peut être extrêmement rapide
- leur mode de propagation - reproduction est très diversifié et souvent étonnant.
- certaines de leurs caractéristiques sont parfois stupéfiantes.
Les coraux mous et les coraux durs ne sont pas toujours faciles à distinguer : certains « mous » ressemblent à des
« durs » et réciproquement. Pire : certains coraux classifiés comme mous participent quand même à la construction des
récifs, car pas si mous que ça. Rien n'est simple !
Les récifs coralliens : un écosystème complexe
Les récifs coralliens les plus vieux sont âgés de 5000 ans, époque à
laquelle les premières colonies de coraux constructeurs de récifs
sont apparues. En effet, les récifs n'existeraient pas sans la
croissance continuelle de ces coraux particuliers, dotés d'un
squelette en calcaire dur, qui finissent par former des montagnes
solides et capables de résister à l'érosion des vagues et du temps.
Afin de donner un fil directeur à notre sujet, je vous propose
d'explorer les récifs en suivant les liens de dépendance entre les
animaux qui les peuplent et qui permettent aux récifs de se
maintenir au fil des âges.
Les animaux récifaux peuvent se regrouper schématiquement dans
les catégories suivantes :
Chaque catégorie est fondamentale à la vie de l'ensemble.
Le schéma ci-contre tente de représenter les interactions que
nous allons par la suite essayer de décrire autant que possible.
Bien entendu, cela reste schématique, les relations étant en fait
beaucoup plus complexes que ce que l'on pourrait illustrer sur un
simple graphique.
Les flèches rouges représentent le réseau de dépendances : les
végétaux (algues et phytoplancton) nourrissent le zooplancton et
les animaux herbivores (coraux, poissons, invertébrés divers, ...)
le zooplancton nourrit les coraux et les animaux filtreurs
carnivores ; les animaux herbivores protègent les coraux de
l’envahissement des algues, les carnivores limitent la population
d'herbivores, et la quantité de proies potentielles autolimite le
nombre de carnivores pouvant survivre. Les détritivores nettoient
le récif et évitent l'accumulation de sédiments déclencheurs de
pollutions et maladies ; etc. etc...
Supprimez un maillon de la chaîne, et tout le système, sinon autonome, se détraque.
Malheureusement, les problèmes climatiques, la pollution et les destructions
humaines entraînent la disparition rapide de ces fabuleux et irremplaçables
écosystèmes. Certains récifs ont déjà été détruits à 80%, et quasiment aucun, même
parmi les plus reculés, n'est intact.
Connaître le récif, c'est l'aimer, et cela aide souvent à le protéger. Je vais m’attacher
à décrire ce qui n'est pas décrit, ou rarement, dans les livres généralement destinés
aux plongeurs.
Un platier aux Philippines
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Loin de me contenter d'une description froide et clinique des animaux telles qu'on
peut les trouver dans ces livres, je vais essayer d'expliquer leur particularité et leur
rôle, au travers d'exemples, d'anecdotes, ou de photos peu communes. Mon
objectif ultime est de changer le regard que vous porterez sur les animaux des
récifs lors de votre prochaine plongée. Si j’y parviens, ma plus grande récompense
sera que vous me le disiez !
Plongeons sur le récif, et découvrons comment les interdépendances entre les
habitants des lieux nous donnent un spectacle aussi fascinant.
La base de toute la vie sur terre est aussi ce qui commence la chaîne alimentaire
sous-marine : le phytoplancton, ou plancton végétal. Ce plancton, qui constitue la
grande majorité de la biomasse des océans, fournit 80% de l'oxygène de la planète
et la principale source d'alimentation du zooplancton ou plancton animal. La chaîne
alimentaire est faite de telle manière que 1 kg de baleine tueuse nécessite 10 kg de
saumon, qui ont besoin de 100 kg de petits poissons, qui demandent 1000 kg de
gros zooplancton, qui ont besoin de 10 000 kg de petit zooplancton, qui exigent
100 000 kg de phytoplancton. Cette dernière masse ne se trouve facilement que
dans l’immensité de l’océan. Il n’existe pas de prédateur de baleines tueuses pour
la bonne et simple raison qu’il n’y a pas assez de phytoplancton !
Phytoplancton détecté par satellite au
large de l’Argentine
Place des coraux dans le monde vivant
Les coraux sont des animaux (eumétazoaires) à symétrie radiaire qui
appartiennent à l'embranchement des cnidaires. Leur corps est formé d'un
sac à paroi double muni d'un seul orifice entouré d'une couronne de
tentacules. Connus depuis le primaire (-600 millions d'années), ces animaux,
solitaires ou coloniaux, entretiennent des relations étroites avec le monde
minéral et le monde végétal.
Les cellules s'organisent en deux feuillets ou tissus. L'un est externe et appelé
ectoderme, l'autre, interne, est appelé endoderme. Ils sont séparés par une
gelée, ou mésoglée, qui contient des éléments tels les cellules nerveuses.
Cette organisation simple en deux feuillets est qualifiée de diploblastique. Les
spongiaires et les cténaires sont dotés de cette même organisation.
Pendant longtemps, cnidaires et cténaires étaient regroupés sous le terme de
Coelentérés. Les cnidaires sont caractérisés par la présence de cellules
urticantes ("Cnidos" vient du grec qui veut dire urticant). En effet, l'ectoderme
contient des cellules particulières appelées cnidocystes. Les coraux à
squelette calcaire construisent, avec les algues calcaires, les récifs coralliens.
Les scléractiniaires (autrefois appelés madréporaires), sont connus depuis 200 millions d'années (fin du Trias). Avec plus
de 2.000 espèces répertoriées, ils sont de loin les plus importants.
A quoi ressemblent ces animaux ?
.
Au sommet des tours, de petites amphores. La plupart des scléractiniaires
sont coloniaux. L'unité de base est le polype, partie molle, qui repose dans une
loge calcaire, partie dure. Le polype est une petite amphore dont la taille varie
de 1 millimètre à quelques centimètres. Autour d'un orifice unique, s'étale une
n
couronne de tentacules (1) dont le nombre peut être de 6, 12, 24, …, 6 . Ce
sont des hexacoralliaires. Le ventre de l'amphore correspond à la cavité
gastrique qui donne naissance à des replis internes verticaux, les mésentéries.
Le bord libre des mésentéries se dirige sans l'atteindre vers le centre de la
cavité.
Dessin d’un polype
Schéma en coupe d’une colonie corallienne
Coupe d’un polype
Les polypes, en véritables architectes, construisent une loge calcaire telle une petite tour. Sa formation est due à l'activité
de cellules particulières, les calicoblastes de l'ectoderme inférieur. Elles sont responsables de la précipitation de cristaux
de carbonate de calcium (aragonite) sur une trame protéique. Au cours du temps, les murailles de la tour s'élèvent et
étirent les parties molles du polype. Ce dernier se rétracte vers le haut et met alors en place un nouveau plancher. Ce
squelette est un véritable immeuble dont seul le dernier étage est occupé. La muraille de chacune de ces tours est
renforcée à l'intérieur par des lames verticales ou septes dont le nombre est un multiple de 6 chez les hexacoralliaires.
Les septes peuvent se prolonger vers l'extérieur de la muraille par des côtes. Au centre, la columelle est une petite
colonne calcaire. L'ornementation, la forme et la disposition des calices les uns par rapport aux autres sont des
caractères utilisés pour déterminer les différentes espèces de coraux.
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Les polypes sont reliés les uns aux autres par un tissu, le coenosarque, qui met en continuité leur cavité gastrovasculaire
par l'intermédiaire du coelentéron. Ce dernier assure la circulation de particules organiques et donne ainsi corps à la
colonie. Le coenosarque élabore le squelette calcaire autour des calices appelé coenostéum.
Maladies & prédation
Les coraux sont soumis, comme tous les êtres vivants, à des maladies et à des prédateurs. Certains articles proposés
plus bas décrivent ces sujets en détail.
Des crabes, et même certains gros bernard-l'ermite adultes et affamés (tels les C. Tibicens à pattes rouges) font avec
plaisir un festin de polypes, et / ou des pointes fragiles des coraux en train de pousser.
D'autres prédateurs, tels certains poissons, ne dédaignent pas transformer les coraux en repas. Citons les poissons
perroquets, les poissons anges (d'une manière générale, même si certains spécimens ne montrent pas d'intérêt pour les
coraux). Parmi les prédateurs citons aussi bon nombre de limaces, comme les nudibranches, dont certaines sont très
petites (quelques millimètres).
Poisson perroquet
Poisson ange
Doris
Les maladies peuvent aussi détruire les coraux, certaines étant foudroyantes, d'autres beaucoup plus lentes.
Où vivent les coraux?
Lorsque l'on examine la carte de la Réunion, on s'aperçoit que les coraux n'ont édifié
de barrière que sur la côte ouest de l'île. Les récifs coralliens à la Réunion ne
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représentent qu'une surface de 13 km soit un linéaire côtier de 25 km pour un
périmètre total de l’île de 210 km.
Quels sont les facteurs permettant d'expliquer cette inégale répartition des coraux le
long des côtes réunionnaises?
La plupart des espèces se rencontrent dans les eaux chaudes, c'est à dire pour des
températures supérieures à 20°C. L'optimum se situe entre 25 et 27°C, si bien qu'ils
ne prospèrent qu'entre 30° de latitude nord et 30° de latitude sud. Cette température
est nécessaire à l'élaboration de leur squelette calcaire, la solubilité du carbonate de
calcium diminuant avec la chaleur, cette dernière favorise alors sa précipitation. A la
Réunion, les eaux marines superficielles restent à une température supérieure à 22°C
sur tout le périmètre côtier et en deçà de 60m à 70m environ. La température n'est
donc pas un facteur limitant à l'échelle de La Réunion.
Les eaux chaudes superficielles sont pauvres en éléments minéraux. Par conséquent les producteurs primaires, premiers
maillons des chaînes alimentaires ont une faible densité. Dans les océans, les producteurs primaires ou végétaux
chlorophylliens sont représentés par les algues mais surtout par le phytoplancton.
Dans ces zones, la productivité primaire qui mesure la quantité de matière organique produite par les organismes
chlorophylliens est voisine de celle des déserts terrestres (50 à 100g de carbone par mètre carré par an) alors que les
récifs ont une productivité qui peut atteindre 1 000g de carbone par mètre carré par an).
Ainsi, les récifs coralliens, au milieu des déserts des mers chaudes, sont-ils de véritables oasis de vie offrant abri et
nourriture à de nombreuses autres espèces vivantes.
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Mode de nutrition des coraux
On peut faire l'hypothèse que les coraux ont développé une stratégie alimentaire originale ainsi qu’une technique de
chasse élaborée. Les polypes sont zoophages, ils se nourrissent de petits animaux, le zooplancton qu'ils chassent la nuit
grâce à des cellules spécialisées : les cnidocytes ou nématocytes. Chez de nombreuses espèces les tentacules ne se
déploient que la nuit lors de la remontée du plancton.
Les cnidocytes sont abondants dans l'ectoderme des tentacules. Une cellule interstitielle de l'ectoderme se différencie en
cnidoblaste : chaque cnidoblaste différencie une capsule à double enveloppe ou cnidocyste (nématocyste) contenant un
liquide urticant. La paroi interne s'invagine en un long filament ouvert à l'extrémité. La couche externe est interrompue au
niveau de la zone d'invagination du filament. Ce pore est fermé par un opercule. Les cnidocytes sont connectés par leur
base aux éléments nerveux de la mésoglée.
1 filament urticant
2 tube
3 épines
4 cnidocil
5 opercule
6 cnidocyste
7 noyau cellulaire
8 cnidoblaste (futur
cnidocyste)
9 ramification nerveuse
10 ampoule à venin
11poison sous pression
12 cnidocyte
Quand un organisme planctonique effleure le
cnidocil (4), l'opercule (5) s'ouvre et le filament
(1) est expulsé en se déroulant. En effet, sous la
pression du liquide interne venimeux (11), le
filament urticant se dévagine comme un doigt de
gant retourné. Les épines (2) déchirent alors les
tissus de la victime. Le filament s'enfonce dans
son corps et se comporte comme une aiguille
inoculant le venin. Cette séquence dure quelques
millièmes de secondes. Ensuite, les tentacules
amènent la proie vers la bouche. Enrobée de
mucus, elle est aspirée puis digérée dans la
cavité gastrique par des sucs digestifs (sécrétés
par certaines cellules de l'endoderme).
Les cnidocystes ne servent qu'une fois. Un
nouveau cnidocyte sera différencié à partir de
cellules interstitielles
Remarque sur les différents termes : Le terme cnidoblaste fait référence à une cellule urticante immature (en cours de
formation à partir d'une cellule interstitielle indifférenciée de l'ectoderme). Une cellule fonctionnelle est appelée cnidocyte
(ou nématocyste), et elle renferme une capsule appelée cnidocyste ou nématocyste.
Photos de gauche : Les cnidocystes sont de taille et de formes différentes selon leur fonction (défensive ou alimentaire) et selon les
espèces.
Photo de droite : Les petits granules jaunes que
l'on peut distinguer sur les tentacules correspondent aux cellules urticantes de ce Tubastrea.
La nutrition est aussi assurée par le mucus qui piège la matière organique qui sert de support nutritif à un film bactérien
qui est consommé par le zooplancton. Les particules alimentaires sont amenées jusqu'à la bouche par des mouvements
ciliaires. Mais du fait de la pauvreté des mers tropicales, le zooplancton et les bactéries qui se développent sur le mucus,
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telle une véritable culture entretenue par le corail, ne couvrent que 10 à 20% des besoins énergétiques du polype. C'est
grâce à cette symbiose que les scléractiniaires sont les bâtisseurs de récif, ils sont qualifiés de "hermatypiques ".
Les coraux constructeurs de récifs sont des animaux zoophages qui hébergent des cellules chlorophylliennes, les
zooxanthelles qui sont des producteurs primaires, permettant ainsi l'édification d'un squelette minéral calcaire.
Facteurs écologiques : un développement sous conditions.
•
•
La lumière
Elle est indispensable à la photosynthèse des zooxanthelles, par conséquent les coraux seront présents
majoritairement dans les eaux peu profondes (l'éclairement diminue avec la profondeur) et transparentes
(diminution de la luminosité avec la charge de particules en suspension). De plus la sédimentation des éléments
en suspension étouffe les polypes.
La température
Elle est optimale entre 25 et 30 °C.
Si la température s'élève ou si l'intensité lumineuse est trop intense pendant une période trop longue, les coraux
blanchissent. Le blanchissement des coraux est dû soit à une diminution de la teneur en pigments photosynthétiques des
zooxanthelles soit à l'expulsion de ces dernières par leur hôte.
Les coraux durs ne sont pas les seuls à blanchir, de nombreux autres organismes tels que les anémones, les coraux
mous ou alcyonaires peuvent perdre leurs symbiotes. La sensibilité est différente
selon les espèces. Les Acropora apparaissent souvent comme les plus
sensibles.
Des chercheurs ont montré que l'augmentation de l'intensité lumineuse entraîne
la production de radicaux oxygénés toxiques qui seraient à l'origine de
l'expulsion et de la mort des zooxanthelles. Si le retour des conditions normales
intervient dans un délai suffisamment court, les polypes peuvent récupérer des
algues dans le milieu ou permettre à nouveau leur multiplication dans leurs
tissus. Ainsi, les coraux se rétablissent et reprennent leur couleur. Si ce retour
est trop tardif, les coraux meurent. Des travaux récents suggèrent que les
zooxanthelles qui recolonisent les polypes pourraient être plus résistantes aux
Colonie d’Acropora blanchie
conditions du milieu et permettre ainsi une adaptation des coraux aux changements climatiques. Les phénomènes de
blanchissement, s'ils étaient connus depuis longtemps, ont été particulièrement marqués lors des épisodes El Niño de
1982-83 et surtout en 1998..
Chaque été, des épisodes de blanchissement plus ou moins important peuvent être observés dans les lagons de La
Réunion et à moindre échelle sur la pente externe. L'augmentation de la température joue certainement un rôle
déterminant. Selon C. Conand, la température de l'eau de surface a augmenté de 0,8°C dans les lagons en 10 ans.
Cependant il ne faudrait pas oublier les autres stress qui, sans impact direct apparent, concourent eux aussi à affaiblir les
colonies coralliennes, à hypothéquer leur développement et à les rendre plus vulnérables au phénomène de
réchauffement.
Reproduction : Conquête et colonisation d'un nouveau milieu.
La plupart des coraux sont hermaphrodites. Les cellules sexuelles se différencient à partir de cellules de l'endoderme qui
migrent dans les cloisons de la cavité gastrovasculaire.
•
La fécondation peut être interne :
Les spermatozoïdes sont émis dans le milieu et migrent vers la cavité gastrovasculaire d'un autre polype, attirés
par des phéromones. Après fécondation, l'œuf se développe et forme une larve ciliée, la planula, qui acquiert des
zooxanthelles avant d'être libérée dans le milieu.
•
La fécondation peut être externe :
Des spermatozoïdes et des ovules sont libérés dans le milieu. Ainsi les Acropora libèrent des agrégats d'ovules
enfermant une petite quantité de sperme. Les Favites émettent, quant à eux, successivement des jets d'ovules
puis de sperme.
Chez les Fungidés, les sexes sont séparés. Ils font partie de la catégorie plus exceptionnelle des scléractiniaires
dioïques.
Les œufs donnent en quelques heures naissance à de petites larves appelées planula. Attirées par la lumière, ces larves
vont monter à la surface et se joindre au plancton. Cette étape de vie libre, au cours de la reproduction sexuée, va
permettre aux coraux habituellement fixés, de conquérir, au gré des mouvements marins, de nouveaux milieux. Mais
dans cette quête, de nombreuses planulas périront. Après quelques jours de vie planctonique, les larves survivantes vont
se laisser couler. Elles recherchent alors un support solide tels qu’une base rocheuse ou un substrat de coraux morts ou
encore une épaves voire du béton, nécessaire à leur fixation. Une fois fixée, la larve va subir des métamorphoses qui
vont la transformer en polype solitaire.
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Bien fragile, sans protection, le polype va alors édifier son squelette calcaire. A sa base il va construire un disque qui va le
fixer définitivement à son support solide (plancher). Au pourtour de cette zone il va ensuite fabriquer une muraille
délimitant à son sommet le calice (l'ensemble devient une sorte de petit donjon). La croissance continue de cet ensemble
aboutit à une taille de la tour qui est incompatible avec les possibilités d'étirement des parties molles. Le polype va alors
construire un, puis plusieurs étages dont il occupera toujours la dernière loge.
La plupart des scléractiniaires, à ce stade vont, par bourgeonnements successifs (reproduction asexuée), édifier peu à
peu une colonie. C'est ainsi qu'ils vont occuper l'espace proche et coloniser leur milieu.
La multiplication asexuée peut se faire par bourgeonnement latéral du polype ou par division axiale qui démarre au
niveau de la bouche pour progresser vers le bas. Ces différents modes de reproduction asexuée sont à l'origine des
différentes formes de colonies. Dans certains cas la séparation du polype-fille peut être totale, dans d'autres plus ou
moins partielles.
La ponte des coraux.
Ce n'est qu'en 1981 que fut observée la ponte des coraux dans leur milieu pour la première fois. Et pour cause ! La
majorité des espèces de coraux se reproduisent uniquement pendant un temps très court, quelques jours par an
seulement. La brièveté de cette ponte et son caractère nocturne sont certainement les raisons de cette longue ignorance.
A la Réunion, c'est en 1991 que le ponte des coraux a été observé pour la première fois. II y a plusieurs épisodes, plus ou
moins massifs, de ponte par an pouvant donner lieu à un véritable envahissement du milieu par des milliers de petits
œufs rosés. Les scientifiques en sont encore au stade des hypothèses pour tenter d'évaluer l'influence des facteurs du
milieu sur la synchronisation de ce phénomène : température de l'eau, coefficient de la marée, phase de la lune.
Toujours à la Réunion, certaines espèces libèrent leurs œufs 2 à 5 jours après la pleine lune de printemps, c'est à dire au
mois d'octobre-novembre. C’est entre 22 heures et 24 heures qu'à lieu cette ponte. Néanmoins, ces phénomènes ont pu
être observés au cours d'autres mois.
Ponte du 20 octobre 2005
JC 12/07
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