Les épisodes récurrents et intenses de blanchissement corallien provoqués par le réchauffement climatique suscitent d’importantes inquiétudes sur le devenir des écosystèmes récifaux. Les travaux de recherche des dernières décennies ont néanmoins montré que la thermotolérance des populations de coraux est susceptible d’évoluer dans le temps et que les réponses individuelles varient grandement entre micro-habitats, récifs et bassins géographiques.

Les mesures de seuil de tolérance des coraux au stress thermique ont longtemps été limitées à des observations in-situ ou des expériences de laboratoire à fortes contraintes logistiques visant à simuler des canicules marines. Ces dernières années, des systèmes portables pour conduire des stress thermiques aigus standardisés ont été développées et utilisés pour mesurer la thermotolérance de populations et colonies coralliennes à haut débit. Ces données permettent d’évaluer et cartographier le potentiel adaptatif des populations au réchauffement climatique. En outre, l’association du génome des colonies coralliennes et leur réponse physiologique à ces expériences peut permettre d’identifier des marqueurs génétiques de l’adaptation au stress thermique. Ces marqueurs peuvent ainsi informer les modèles prédictifs de l’évolution des systèmes coralliens et orienter les mesures de conservation.

Dans le cadre d’une collaboration entre organismes de recherche français (IRD, CNRS, UNC, Sorbonne Université) et australiens (AIMS, Southern Cross University), les populations du corail Acropora spathulata ont été échantillonnés à travers 27 récifs de la Grande Barrière de Corail, des récifs de Chesterfield-Bellona et de la côte ouest de la Nouvelle-Calédonie et soumises à des expériences de stress thermique aigu. Les réponses individuelles de >1000 colonies ont été mesurée via des méthodes non-invasives de fluorométrie et imagerie (hyperspectrale et conventionnelle). L’analyse de ces données a déjà été réalisée pour le volet australien, permettant de ségréger individus tolérants et sensibles à l’élévation des températures.

Objectifs du stage : Dans ce contexte, ce stage aura pour objectifs :

·         Extraire et analyser les données de fluorométrie (efficacité photosynthétique des Symbiodiniaceae du corail) et d’imagerie RGB (blanchissement) pour quantifier les seuils de tolérance au stress thermique de > 250 colonies d’A. spathulata échantillonnées sur les récifs de Nouvelle-Calédonie et des Chesterfield-Bellona. Pour la pigmentation, l’objectif sera d’adapter la méthode de (Winters et al., 2009) aux photographies RGB du projet.

·         Valider les mesures de pigmentation (blanchissement) des d’images RGB via la mesure en laboratoire des concentrations en chlorophylle d’un sous-échantillon de ces colonies.

·         Cartographier les variations de thermotolérance entre et au sein des récifs des Chesterfields, Bellona et la Grande Terre.

·         Si le temps et les moyens le permettent, comparer ces résultats à ceux obtenus sur la Grande Barrière de Corail en Australie.

 

 

Profil et compétences : Etudiant en L3, M1, M2 ou Césure en Informatique, Traitement d’images, Data-science, Recherche en Biologie, Ecologie Marine ou Ecole d’Ingénieur.

Idéalement compétences en programmation et traitement d’images (Matlab, R), Analyse de données, Statistiques, Ecologie marine. De l’expérience en travail de laboratoire peut être un plus.

Important : stage obligatoirement conventionné avec une université ou école.

Aspects pratiques : L’IRD assurera à l’étudiant une indemnité forfaitaire de 625€/mois sur la durée du stage. Hébergement possible sur le centre IRD.

Références bibliographiques :

·                     Cunning, R., Parker, K. E., Johnson-Sapp, K., Karp, R. F., Wen, A. D., Williamson, O. M., Bartels, E., D'Alessandro, M., Gilliam, D. S., & Hanson, G. (2021). Census of heat tolerance among Florida's threatened staghorn corals finds resilient individuals throughout existing nursery populations. Proceedings of the Royal Society B, 288(1961), 20211613.

·                     Voolstra, C. R., Buitrago‐López, C., Perna, G., Cárdenas, A., Hume, B. C., Rädecker, N., & Barshis, D. J. (2020). Standardized short‐term acute heat stress assays resolve historical differences in coral thermotolerance across microhabitat reef sites. Global Change Biology, 26(8), 4328-4343.

·                     Winters, G., Holzman, R., Blekhman, A., Beer, S., & Loya, Y. (2009). Photographic assessment of coral chlorophyll contents: Implications for ecophysiological studies and coral monitoring. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 380(1-2), 25-35.

 

Lien vers le projet : https://www.ird.fr/premiere-mission-du-projet-recover

Contact : Hugo DENIS (hugo.denis@ird.fr), Véronique BERTEAUX-LECELLIER (veronique.berteaux-lecellier@cnrs.fr)



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