Le tueur responsable de la mortalité des oursins identifié

Les récifs coralliens, souvent appelés forêts tropicales humides de la mer, sont des écosystèmes délicats. Ils s’appuient sur un réseau complexe d’interactions entre divers organismes. L’une de ces espèces critiques est l’oursin à longues épines, Diadema antillarum.

Ces oursins jouent un rôle essentiel dans le maintien de la santé des récifs coralliens en consommant des algues. Cela permet aux coraux de s’épanouir. Une population de coraux florissante, à son tour, soutient des populations de poissons saines et a de nombreux impacts positifs tout au long de la chaîne alimentaire.

Début 2022, des scientifiques ont observé une disparition soudaine et alarmante d’oursins à longues épines à Saint-Thomas. Un grand nombre d’oursins périssent à un rythme alarmant. Les chercheurs se sont rapidement mobilisés pour en identifier la cause. Ils ont découvert qu’un parasite microscopique avait envahi le corps et la colonne vertébrale des oursins, les dévorant de l’intérieur.

L’auteur s’est avéré être un scuticocilié, un organisme microscopique très similaire au parasite protozoaire Philaster apodigitiformis. Ce parasite s’est rapidement répandu dans toutes les Caraïbes, décimant les populations d’oursins. Quelques jours après avoir présenté des symptômes, les oursins affectés ont succombé à l’infection. En quelques mois, neuf autres sites dans les Caraïbes, y compris au large de la Floride, ont signalé des pertes.

Pourquoi les scientifiques considèrent cette situation comme urgente

Don Behringer est professeur à l’Université de Floride et responsable d’une subvention RAPID de la National Science Foundation. Il a expliqué l’urgence de la situation. « L’équipe de recherche était encore en train de traiter des échantillons du dernier site où une mortalité s’était produite lorsque nous recevions des appels concernant un nouvel emplacement avec des oursins mourants. Il n’a fallu que quelques semaines pour que la majorité des oursins à longues épines soient éliminés sur un site spécifique. Un financement d’intervention rapide comme celui-ci nous permet de nous rendre sur place pour échantillonner et évaluer rapidement les conditions environnementales et en tirer des leçons.

Des événements de mortalité massive de cette ampleur peuvent avoir des effets dévastateurs et durables sur les écosystèmes marins. Les récentes mortalités d’oursins rappellent un événement similaire survenu en 1983. En 13 mois, les pertes d’oursins ont atteint 98 pour cent au cours de cette année. Les scientifiques n’ont jamais déterminé la cause de cette mortalité. Cela laisse de nombreuses questions sans réponse sur la manière de protéger les récifs coralliens contre de futures catastrophes.

Au cours des décennies qui ont suivi l’événement de 1983, certains systèmes de récifs coralliens ont eu du mal à se rétablir. Les rapports indiquent que les populations d’oursins sur les récifs affectés n’ont atteint que 12 pour cent de leur nombre avant la mort. Cela démontre l’impact durable de tels événements sur ces écosystèmes fragiles.

Le professeur Ian Hewson de l’Université Cornell a souligné l’importance d’une action rapide face aux mortalités massives : « Nous avons dû agir très vite. Vous devez vraiment agir d’ici une semaine ou deux, sinon vous perdrez votre chance. Ces mortalités massives se produisent généralement extrêmement rapidement. Parfois, si vous arrivez trop tard, vous ne vous retrouverez qu’avec des animaux malades et vous ne saurez même pas à quoi ressemble la « normalité ». »

Comment les chercheurs ont trouvé le coupable

Il n’a pas fallu longtemps aux chercheurs pour identifier le parasite microscopique responsable de la mortalité alarmante des oursins à longues épines dans les Caraïbes. La communauté scientifique n’a pas tardé à réagir. Ils ont mené une série d’expériences pour valider leurs découvertes et mieux comprendre cet agent pathogène mortel.

Les chercheurs ont découvert pour la première fois le parasite dans des échantillons de liquide prélevés sur le corps des oursins, semblables à un échantillon de sang. Ils ont ensuite isolé le pathogène, lui ont permis de se multiplier et ont cherché à confirmer son rôle dans la mort des oursins dans un environnement contrôlé.

Don Behringer, un chercheur clé de l’étude, a déclaré : « Nous avons eu vraiment de la chance d’avoir accès à des oursins élevés dans un environnement contrôlé et dont nous savions qu’ils n’avaient pas été exposés aux ciliés. »

Les défis de l’élevage d’oursins en captivité

L’élevage d’oursins dans des environnements aquacoles est une tâche difficile. Cependant, Josh Patterson, professeur agrégé d’aquaculture de restauration à l’UF/IFAS, en collaboration avec l’Aquarium de Floride, a réussi à élever ces animaux à la main.

L’objectif principal de Patterson est de relâcher des oursins dans la nature pour aider à restaurer les récifs coralliens. Cependant, dans ce cas-ci, les oursins en bonne santé se sont révélés d’une valeur inestimable pour valider les découvertes des chercheurs.

Patterson a expliqué l’importance de ces oursins élevés en laboratoire : « Lorsque cette maladie s’est répandue dans les Caraïbes, il était impossible de savoir quels oursins sortis de l’eau étaient exposés au parasite. Nous avions cultivé des oursins dans un bassin naïf, connus pour être non infectés, ce qui pourrait aider à confirmer la cause de la mort massive d’oursins dans la nature.

Les chercheurs ont emmené les oursins en bonne santé à l’Université de Floride du Sud. Ils ont ensuite été infectés par le cilié. En quatre jours, ils ont commencé à montrer des signes de maladie, confirmant que le parasite était le coupable.

« D’autres parasites similaires à celui-ci sont connus pour provoquer des maladies chez d’autres organismes, mais n’ont pas été impliqués dans des épidémies de maladies des oursins, dans les Caraïbes ou ailleurs », a déclaré Behringer. « Il semble agir dans un mécanisme de microprédation où il envahit les oursins et commence à se multiplier et à les ronger rapidement. »

D’où vient ce parasite ?

La raison de l’émergence soudaine et de la nature vorace du parasite reste inconnue, mais les chercheurs espèrent répondre à ces questions dans de futures études. Les résultats ont soulevé d’autres questions sur les effets à long terme de telles mortalités sur les récifs coralliens.

Concernant l’événement de mortalité massive de 1983, aucun tissu ou échantillon des oursins affectés n’est disponible à des fins de comparaison. Malgré cette limitation, les connaissances acquises lors de la mortalité de 2022 peuvent aider à conserver les populations à l’avenir.

Behringer a déclaré : « Nous avons documenté la couverture actuelle d’algues, l’abondance des oursins et d’autres espèces présentes avant, pendant et après la mortalité. Nous pouvons utiliser ces informations comme référence à partir de laquelle nous pouvons comparer un an, deux ans, cinq ans, dix ans et au-delà. Cela nous aide à créer une image plus claire de l’impact de la perte d’oursins sur l’état des récifs et de la communauté récifale dans son ensemble. Nous sommes chanceux d’avoir eu l’occasion de collecter les données que nous avons collectées.

Le jour où les mortalités ont cessé

En décembre 2022, les mortalités semblaient s’être arrêtées. Les gens ont signalé avoir vu de nouveaux oursins dans certaines zones, ce qui indique un rétablissement. Cependant, des rapports récents faisant état de décès d’oursins dans les îles Caïmans et les îles Vierges américaines ont suscité des inquiétudes.

« Nous ne pouvons pas dire avec certitude s’il s’agit du retour du même parasite, mais cela semble inquiétant », a déclaré Behringer. « La mortalité précédente a eu des conséquences extrêmement lourdes pour les récifs touchés, et certains ne se sont jamais rétablis. Cette fois, nous connaissons le coupable et essayons de comprendre comment et pourquoi il est apparu. »

Alors que les scientifiques continuent d’enquêter sur la cause de cet événement mystérieux et dévastateur, le besoin urgent de stratégies efficaces de conservation et de gestion devient de plus en plus évident. L’avenir des récifs coralliens – et de la diversité des espèces qui en dépendent – ​​est en jeu.

Ce projet n’aurait pas été possible sans le soutien de nombreuses personnes, notamment des agences de financement, de la National Science Foundation, de Florida Sea Grant, de la National Oceanic and Atmospheric Administration et de la National Fish and Wildlife Foundation. Un merci spécial aux partenaires du projet, notamment l’Université de Floride du Sud, l’Université des Îles Vierges, le gouvernement des Îles Vierges et bien d’autres.

En savoir plus sur les oursins

Les oursins sont des créatures marines fascinantes appartenant au phylum des échinodermes, qui comprend également les étoiles de mer, les concombres de mer et les dollars des sables.

Leur symétrie radiale caractérise ces organismes épineux. Cela signifie que les parties de leur corps sont disposées autour d’un axe central. Voici quelques faits intéressants sur les oursins :

Anatomie

Les oursins possèdent un exosquelette dur et rond appelé test. Il est constitué de plaques de carbonate de calcium. Les épines couvrent le test, servant de protection contre les prédateurs et aidant au mouvement.

Leur bouche, connue sous le nom de lanterne d’Aristote, est située sur la face inférieure et possède cinq dents pointues pour brouter les algues et autres matières organiques.

Habitat

Les oursins habitent les océans du monde entier, des eaux côtières peu profondes aux environnements marins profonds. Ils habitent divers types de fonds marins, notamment les côtes rocheuses, les récifs coralliens et les herbiers marins.

Régime

Les oursins se nourrissent principalement d’algues, ce qui en fait d’importants brouteurs dans les écosystèmes marins. Certaines espèces consomment également des détritus, des animaux morts et même de petits invertébrés.

la reproduction

Les oursins se reproduisent par fécondation externe. Les mâles et les femelles libèrent des spermatozoïdes et des ovules dans l’eau, où se produit la fécondation. Les œufs fécondés se transforment en larves nageant librement, qui finissent par s’installer sur le fond marin et se métamorphosent en oursins adultes.

Rôle écologique

Les oursins jouent un rôle essentiel dans le maintien de la santé des récifs coralliens et d’autres écosystèmes marins en broutant les algues. Cela empêche les algues de proliférer et d’étouffer les coraux, garantissant ainsi un écosystème équilibré.

Prédateurs

Les oursins ont divers prédateurs naturels, notamment les loutres de mer, les étoiles de tournesol, les poissons et les humains. Certaines régions considèrent les oursins comme un mets délicat et les récoltent pour leurs œufs comestibles (gonades).

La diversité des espèces

Il existe environ 950 espèces d’oursins, variant en taille, en couleur et en longueur de la colonne vertébrale. Certaines espèces, comme l’oursin à longues épines (Diadema antillarum), ont de longues épines venimeuses, tandis que d’autres, comme l’oursin vert (Strongylocentrotus droebachiensis), ont des épines plus courtes.

Durée de vie

Les oursins ont une durée de vie variée, selon les espèces. Certains peuvent vivre seulement quelques années, tandis que d’autres peuvent vivre plusieurs décennies.

Régénération

Les oursins possèdent des capacités de régénération remarquables. Ils peuvent faire repousser des épines perdues et des organes internes endommagés, et certaines espèces peuvent même régénérer tout leur corps à partir d’un simple petit morceau de tissu.

Relations symbiotiques

Les oursins entretiennent souvent des relations symbiotiques avec d’autres organismes marins, comme les crevettes et les crabes. Ces créatures plus petites cherchent refuge parmi les épines de l’oursin, se protégeant ainsi des prédateurs, tandis que l’oursin bénéficie de l’élimination des parasites et des débris.