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Calcification du corail : KH, pH, CO2


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Bonjour,
 
Je souhaitais évoquer un article de F. Marubini, Christine Ferrier-Pagès, P. Furla, D. Allemand Coral calcification responds to seawater acidification: a working hypothesis towards a physiological mechanism paru dans Coral Reefs (2008). Cet article a été commenté dans ZebrasO'mag n°40 par Nicolas Leclercq, et c'est bien la lecture du magazine qui m'a incitée à en parler ici. L'article évoque une étude réalisée à l'aquarium de Monaco sur la calcification du corail en réponse à l'acidification de l'eau.
 
On le sait tous, l'acidification des océans due à l'augmentation de CO2 atmosphérique, se traduit en certaines régions par le blanchissement et finalement la mort des scléractiniaires. Cette acidification réduit la calcification du corail ; les chercheurs ont donc tenté de déterminer quels facteurs prédominent dans l'inhibition de la calcification : carbonates, bicarbonates, CO2, pH tout en observant la photosynthèse. Les conclusions sont bien évidemment essentielles dans la compréhension de la résistance des coraux, mais elle ne manque pas d'intérêt pour nous, récifalistes qui recherchons la meilleure croissance en vase clos, sinon une bonne résistance du corail aux éléments externes (algues, pathogènes...).
 
Les observations :
 
Effet de la concentration de DIC (carbones inorganiques dissous) sur la photosynthèse.
 
L'addition de carbone avec du bicarbonate a doublé la photosynthèse chez S. pistillata, Porites porites et Acropora sp , suggérant une carence en carbone. Mais la photosynthèse des zooxanthelles n'a pas évolué avec des variations de CO2 et de pH (dans la limite de l'étude, bien sûr)
 
Effet du changement de l'équilibre de DIC sur la calcification

 
L'étude confirme que l'acidification de l'eau de mer entraîne une diminution du taux de croissance d'un corail (S. pistillata). La diminution était d'environ 1 mg de CaCO3 pour 0,1 pH. Dans cette étude, on a également observé qu'en  doublant la concentration en bicarbonate la croissance moyenne a augmenté de 27% et ce, indépendamment du pH, ce qui suggère que la calcification était limitée en C.
 
La corrélation entre la croissance corallienne et les trois paramètres (pH, CO3 2 et CO2) conduit à plusieurs hypothèses
 
L'acidification de l'eau de mer peut affecter la calcification des coraux de plusieurs manières :

  • Diminution de la photosynthèse.
  • Diminution de la concentration de carbonate. La relation est importante, confirmée par plusieurs auteurs.
  • Inhibition induite par des concentrations élevées de CO 2, par une altération des processus biologiques.
  • Inhibition induite par la diminution du pH. Les cellules coralliennes sont déjà adaptées aux petites variations du pH Externe. Au-delà, les cellules n'ont plus la capacité de tamponner le pH intracellulaire et ne régulent plus leur pH interne (pHi).
  • Par un mode indirect.

Les commentaires
 
L'acidification pourrait conduire à une diminution de la calcification et de la croissance du corail. Bien que le mécanisme biologique reste à élucider, l'effet résulte soit d'une diminution du carbonate, du pH, ou par une modification du système de mise en mémoire tampon interne conduisant à une interruption de l'approvisionnement en carbone nécessaire à la calcification, plutôt que par un effet direct du CO2 ou un changement de la concentration en bicarbonate HCO3 . L'étude montre que l'effet négatif de l'acidification peut être compensé par l'augmentation de la concentration en bicarbonate, entrainant une augmentation de la concentration en carbonate.
 

------------------------------------------------- 

 

Qu'en déduire ?

 

La photosynthèse est sans relation avec le pH mais est améliorée en présence d'une plus grande concentration en bicarbonates.

 

La calcification est meilleure quand le pH et le taux de bicarbonates est plus élevé > 8,0 pH. Elle est la meilleure avec pH 8,2 et bicarbonates élevés. Ceci, quel que soit la méthode d'apport en carbonates (CO2, bicarbonate...)

 

Ainsi, on a avantage à maintenir une alcalinité pas trop basse > 8 dKH, un pH élevé > 8,1 et un taux de CO2 suffisant sans affecter le pH.

 

Mais ça, vous le saviez déjà ;)

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Merci beaucoup Denis pour ce topique fort intéressant!

 

Voici, en vrac une ou deux questions, histoire de parler, tout ceci me dépasse:

 

- Est-ce que l'étude (ou d'autres études) prend en compte la température ?

- Y a-t-il certaines espèces, ou spécimens (mutations?), qui sortiraient leur épingle du "jeu" ?

   Bref, le Phoenix pourrait-il renaitre de ses cendres ?

 

Et pour conclure: 

 

Le changement, c'est maintenant? ;)

 

Une dernière chose:"et un taux de CO2 suffisant sans affecter le pH."

Pourrais-tu développer? Tu ne parles pas des RAC évidemment...?...; de la biomasse?; du brassage?...

Désolé Denis, je t'en demande beaucoup; du coup tu as du... je trouve plus les mots...  8)  :D 

 

Une dernière chose, promis, c'est la dernière:

 

J'espère ne pas trop te gonfler avec ces questions.

Je te dis ça, car je me souviens d'un remplacement effectué en maternelle il y a quelques années.

Une élève de petite section à qui l'ATSEM avait donné un objet qu'il ne fallait pas qu'elle manipule.

Evidemment, la fillette avait enfreint la loi et avait sorti la carte de la fête des mères de son étui mais n'arrivait plus à la rentrer.

Elle bougonnait sans cesse: "ça me gonfe, ça me gonfe, ça me gonfe..."

Je lui ai expliqué que c'était un gros mot!

Du coup, elle s'est mise à répéter: "ça me gonfe pas, ça me gonfe pas, ça me gonfe pas..."

Modifié par LOIC63
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Dans l'ordre :

  • Cette étude a été menée à température constante : 26,5°C sur 5 bacs tests. Difficile de suivre trop de variables.
  • Une seule espèce a été testée Stylophora pistillata, des résultats ont corrélés avec 3 ou 4 autres scléractiniaires.
  • Oui, le phénix peut renaitre de ses cendres. J'y crois, pour preuve, il y a un type qui a fait à peu près la même chose (certes, pas totalement décomposé ce qui est plus facile), il y a 2000 ans.
  • Le changement... Pour du meilleur ? Tu nous l'as déjà promis, tu n'es plus crédible :D
  • Un taux de CO2 suffisant (avec pH et KH) dans l'eau, bien sûr : suffisant parce que le CO2 est source de carbone inorganique pour la calcification. (Re)voir ActuBioRécif n°5 : Calcification des coraux scléractiniaires - Du polype aux molécules . Le taux de CO2 influe sur le niveau de saturation du carbonate de calcium dans l'eau. Il faut qu'il soit correct, mais juste suffisant, sans trop affecter le pH ; pour ne pas acidifier le bac, ce qui aurait un contre-effet.
  • Si tu ne trouves plus les mots, pourquoi-pas une émoticône ?

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:skysurf  :requin  :caf  :pleure  :sos  :stop  :cafe  :chaleur  :clap  :%%)

 

 

"Oui, le phénix peut renaitre de ses cendres. J'y crois, pour preuve, il y a un type qui a fait à peu près la même chose (certes, pas totalement décomposé ce qui est plus facile), il y a 2000 ans

 

Le changement... Pour du meilleur ? Tu nous l'as déjà promis, tu n'es plus crédible  :D "

 

En fait, on parle bien de la même chose: l'élu.

 

Par contre, pour trouver l'émoticône qui "cumule" à la fois le physique du Monsieur cité en première instance et l'espérance? d'un politicard tenant dans sa main droite un corail qui s'effrite... effectivement, y a du boulot.

Modifié par LOIC63
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