Nouvel Article: Octobre 2017 (Beldade et al)

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Le rechauffement climatique provoque le blanchissement des anémones et stresse Nemo
10 Octobre 2017 | Contact: SUZANNE MILLS | Nature Communications

Une étude récente vient de démontrer que l’augmentation des températures des océans en cause du blanchissement des anémones peut également dérégler la phase de reproduction d’une espèce de poissons-clowns. Des chercheurs du Centre de Recherches Insulaires et Observatoire de l’Environnement (CRIOBE) de l’École Pratique des Hautes Études (EPHE), du Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) en France, et de l’Université d’Ulster en Irlande du Nord, ont pu montrer que la survie future des poissons-clowns en symbiose avec des anémones blanchies est en danger.

Chercheurs et étudiants ont suivi autour de l’île de Moorea en Polynésie Française une population de poissons-clowns et leurs anémones hôtes dans leur milieu naturel. Ce suivi de 14 mois, à raison d’une visite des couples de poissons-clowns tous les deux jours, s’est déroulé avant, pendant et après l’évènement El Niño qui a frappé l’Océan Pacifique au cours de l’année 2016 provoquant une hausse de température des océans et un blanchissement des récifs coralliens à l’échelle mondiale. La moitié des anémones suivies dans cette étude ont elles aussi blanchi causant ainsi un stress hormonal et un arrêt des pontes mensuelles chez les couples y vivant en symbiose. L’état de santé de ces anémones s’est amélioré entre 4 et 5 mois après le début de cet épisode de blanchissement, longtemps après que les températures ne soient retournées à la normale.

Figure 1 Températures mensuelles dans le lagon de Moorea de 2007-2015 (lignes noir) et septembre 2016 a aout 2016 (lignes rouge). Les lignes verticales et rouge sont la période de l’anomalie de chauffement en 2016.

L’auteur principal de cette étude, Dr. Ricardo Beldade (CRIOBE, CNRS), stipule que « les températures élevées des océans entrainent l’expulsion des micro-algues vivant dans les tentacules des anémones, micro-algues qui sont responsables de la couleur dorée, produisant ainsi un « blanchissement » des tissus des anémones. Les poissons-clowns qui vivent également en symbiose avec les anémones « blanchies » subissent un contrecoup direct se traduisant par une baisse de la reproduction. Ce phénomène se déroule clairement en 3 temps dans cette interaction à 3 espèces, et la hausse des températures des océans causée par le changement climatique interrompt cette symphonie. ». Dr. Beldade ajoute que « dans les écosystèmes coralliens, les coraux, à l’instar des anémones, blanchissent, ce qui pourrait avoir comme conséquence directe l’arrêt de la phase de reproduction des communautés de poissons associées aux espèces coralliennes touchées par ce blanchissement. Un impact de cette envergure, bien qu’il soit indirect, a un effet pourtant immédiat et sera très certainement l’une des causes du dérèglement du fonctionnement des écosystèmes coralliens.»

Rory O’Donnell, un étudiant ERASMUS de l’Université d’Ulster (Irlande du Nord), déclare que « quand la température de l’eau a augmenté, les anémones sont restées vivantes mais leur teinte dorée s’est progressivement transformée en un blanc éclatant. Certains couples de poissons-clowns n’avaient pas la possibilité de changer d’anémone hôte, le risque étant de rencontrer de nombreux prédateurs s’ils s’aventuraient hors de la protection des tentacules. Leur façon de surmonter ce changement a donc été de réduire le nombre d’œufs produits. Environ 500 photos de pontes ont été prises et un demi-million d’œufs ont pu être comptés un par un. L’impact du blanchissement des anémones sur la fécondité des poissons-clowns fut saisissant. »

Agathe Blandin, anciennement étudiante en Master à l’EPHE et en stage au CRIOBE, ajoute également que « grâce aux échantillons de sang prélevés sur les couples de poissons-clowns, nous avons pu constater une forte hausse des taux de cortisol, l’hormone du stress, et une baisse importante des concentrations en hormones sexuelles comparables à la testostérone chez les mâles et à l’œstradiol chez les femelles. Ce fut un soulagement lorsque les pontes reprirent, une fois les anémones en meilleure santé. »

« Les poissons-clowns on une espérance de vie assez longue et sont sédentaires car ils ne se déplacent que très peu autour de leur anémone hôte » explique le Dr. Suzanne Mills, Maître de Conférences à l’EPHE et chercheuse au CRIOBE. « Nous avons donc décidé de continuer à suivre chaque individu afin d’analyser leur réponse face à un second épisode de blanchissement comparable à celui rencontré courant 2016. Ainsi, nous pourrons voir si les résultats sont semblables à ceux observés lors de cette première étude ou si les couples ont réussi à s’acclimater afin d’impacter le moins possible leur phase de reproduction. Nous sommes en train d’essayer de comprendre comment les poissons peuvent faire face au changement climatique à travers la modification de certains mécanismes physiologiques mettant en cause le cortisol. »

Ces résultats pourront nous éclairer sur l’effet indirect du blanchissement des récifs coralliens mais aussi souligner le besoin de faire front au changement climatique.

RÉFÉRENCE
Beldade R., Blandin, A., O’Donnell, R., Mills S.C. 2017. Cascading fitness effects of thermally-induced anemone bleaching on associated anemonefish hormonal stress response and reproduction. Nature Communications.

CONTACT
Dr Suzanne Mills(Moorea, Polynésie française)


ENGLISH VERSION

It Takes Three to Tango : Global Warming Puts Clownfish Future in Hot Water
10 October 2017 | Contact: SUZANNE MILLS | Nature Communications

New research has found that high sea temperatures that bleach anemones disrupt reproduction in wild clownfish. Scientists at CRIOBE from the École Pratique des Hautes Études (EPHE), the Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), France, and from the University of Ulster, Northern Ireland, showed that high temperatures by bleaching anemones could affect the future survival of clownfish.

Researchers and students monitored wild clownfish and their anemones in Moorea, French Polynesia, every two days over 14 months before, during and after the 2016 global warming event that bleached coral reefs worldwide. Half of the anemones bleached, and in those that did the clownfish living in them became stressed and stopped laying eggs until the anemone recovered 4-5 months later, long after the temperatures had returned to normal.

Lead author Dr Ricardo Beldade, CRIOBE, CNRS, said, “Elevated sea temperatures cause the small algae living in a symbiosis inside the anemone’s tentacles, and which also renders them golden in colour, to be expelled and anemones lose their colour or “bleach”; clownfish that also live in symbiosis with the bleached anemones suffer an immediate reproductive depression. It clearly takes three to tango in this three-species interaction and high sea temperatures / climate change stop/s the music.” Dr Beldade adds, “In coral reef ecosystems not only anemones but also corals bleach, and as a direct consequence fish associated with them may not reproduce either. Such strong indirect but immediate impacts of elevated sea temperatures will certainly disrupt the functioning of coral reef ecosystems.”

Figure 1 Monthly temperatures in Moorea lagoon from 2007-2015 (black lines) and September 2016 to August 2016 (red lines). The vertical and red lines are the period of the heating anomaly in 2016.

ERASMUS exchange student from the University of Ulster, Northern Ireland, Rory O’Donnell, said “When the water temperature increased the golden coloured anemones remained alive but they dramatically turned bright white. The clownfish had no option to move elsewhere as they would have been predated upon outside their anemone, so their way of coping was to reduce reproduction. We photographed over 500 nests and counted over half a million eggs, one by one, and the impact of bleaching on reproduction was striking.”

EPHE Masters student Agathe Blandin at CRIOBE, added, “We took small blood samples from the clownfish and found that their levels of cortisol, a stress hormone, were elevated and their reproductive hormones, similar to testosterone in males and estradiol in females, decreased. I was most relieved when the clownfish started spawning again once the anemones had recovered.”

“Clownfish are long-lived fish and as they don't move from their host anemone, we are monitoring individual fish to see how they cope with a second warming-induced bleaching event. We will see if their response is the same as after the first time, or whether they can refine their response to impact their reproduction less dramatically. We are exploring if fish can cope with climate change via small modifications in their physiology, namely their stress hormone response,” explains Associate Professor Suzanne Mills, from EPHE at CRIOBE.

These results highlight the indirect effect of coral reef bleaching and emphasise the need to halt and/or reverse climate change.

REFERENCE
Beldade R., Blandin, A., O’Donnell, R., Mills S.C. 2017. Cascading fitness effects of thermally-induced anemone bleaching on associated anemonefish hormonal stress response and reproduction. Nature Communications.

CONTACT
Dr Suzanne Mills (Moorea, French Polynesia)