Les récifs coralliens “ virtuels ” deviennent un outil de diagnostic pour aider à gérer les récifs de la planète –

En collaboration avec des scientifiques de l’Université Flinders d’Australie et de la société de recherche privée Nova Blue Environment, le doctorant en biologie Bruno Carturan a étudié les écosystèmes des récifs menacés du monde.

«Les récifs coralliens font partie des écosystèmes les plus diversifiés de la planète et ils soutiennent les moyens de subsistance de plus de 500 millions de personnes», déclare Carturan. “Mais les récifs coralliens sont également en péril. Environ 75 pour cent des récifs coralliens du monde sont menacés par la perte d’habitat, le changement climatique et d’autres perturbations causées par l’homme.”

Carturan, qui étudie la résilience, la biodiversité et les systèmes complexes sous la direction des professeurs Lael Parrott et Jason Pither de l’UBCO, affirme que presque tous les récifs du monde seront dangereusement affectés d’ici 2050 si aucune mesure efficace n’est prise.

Il y a cependant de l’espoir, car il a déterminé un moyen d’examiner les récifs et d’explorer pourquoi certains écosystèmes récifaux semblent être plus résilients que d’autres. Découvrir pourquoi, dit-il, pourrait aider à endiguer les pertes.

«Dans d’autres écosystèmes, y compris les forêts et les zones humides, des expériences ont montré que la diversité est la clé de la résilience», déclare Carturan. «Avec plus d’espèces, il y a une plus grande variété de formes et de fonctions – ce que les écologistes appellent des traits. Et avec cela, il y a une plus grande probabilité que certains traits particuliers, ou une combinaison de traits, aident l’écosystème à mieux résister et rebondir face aux perturbations. “

L’importance de la diversité pour la santé et la stabilité des écosystèmes a été largement étudiée par les écologistes, explique-t-il. Alors que le consensus est que les écosystèmes avec plus de diversité sont plus résilients et fonctionnent mieux, l’hypothèse a rarement été testée expérimentalement avec les coraux.

Utiliser une expérience pour recréer les conditions trouvées dans de vrais récifs coralliens est difficile pour plusieurs raisons – l’une étant que la taille, le calendrier et le nombre d’échantillons et de répliques différents sont tout simplement ingérables.

C’est là qu’intervient la modélisation par simulation informatique.

“Techniquement appelé” modèle basé sur des agents “, il peut être considéré comme une arène expérimentale virtuelle qui nous permet de manipuler des espèces et différents types de perturbations, puis d’examiner leurs différentes influences sur la résilience d’une manière qui n’est tout simplement pas réalisable en réalité. récifs », explique Carturan.

Dans son arène de simulation, les colonies de corail et les algues se développent, se font concurrence, se reproduisent et meurent. Et ils font tout cela de manière réaliste. En utilisant des modèles basés sur des agents – avec des données collectées par de nombreux chercheurs pendant des décennies – les scientifiques peuvent manipuler la diversité initiale des coraux, y compris leur nombre et leur identité, et voir comment les communautés de récifs virtuels réagissent aux menaces.

“Ceci est crucial car ces traits sont les éléments constitutifs de la structure et de la fonction de l’écosystème. Par exemple, les coraux se présentent sous diverses formes – de simples sphères à des ramifications complexes – et cela influence la variété des espèces de poissons de ces récifs. hôte et leur sensibilité aux perturbations telles que les cyclones et le blanchissement des coraux. “

En exécutant des simulations encore et encore, le modèle peut identifier les combinaisons qui peuvent fournir la plus grande résilience. Cela aidera les écologistes à concevoir des stratégies de gestion et de restauration des récifs en utilisant les prédictions du modèle, explique le professeur Corey Bradshaw, chercheur collaborateur de Flinders.

«Des modèles sophistiqués comme le nôtre seront utiles pour la gestion des récifs coralliens à travers le monde», ajoute Bradshaw. “Par exemple, l’emblématique Grande Barrière de Corail d’Australie est en grande difficulté à cause des espèces envahissantes, du blanchissement de masse lié au changement climatique et de la surpêche.”

“Ce” jeu vidéo “de corail haute résolution nous permet de jeter un coup d’œil dans le futur pour prendre les meilleures décisions possibles et éviter les catastrophes.”

La recherche, financée par des subventions du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada et de la Fondation canadienne pour l’innovation, a été publiée récemment dans eLife.