Des robots à la rescousse sur la Grande Barrière de Corail

Dans un projet pilote lancé cette semaine, des robots livrent des millions de « bébés coraux »

Mardi soir dernier en Australie, une fusion magique de marées de pleine lune et de températures de la mer idéales a déclenché un événement surnaturel sur la Grande Barrière de Corail. Les coraux de toutes variétés ont commencé à libérer leurs œufs et leurs spermatozoïdes lors d’une ponte massive et synchronisée qui a résisté aux vagues d’évolution. Ce phénomène annuel, qui ne se produit que la nuit, ressemble à un blizzard sous-marin dans lequel des milliards de paquets de œufs blancs, jaunes et roses flottent à la surface comme des paillettes dans une boule à neige. La fécondation s’ensuit et cinq à sept jours plus tard, de nouvelles larves de corail sont prêtes à repeupler le récif.

Au moins c’est ce qui se passe sur en bonne santé parties de la Grande Barrière de Corail. Les vagues de chaleur consécutives de 2016 et 2017 ont tué la moitié des coraux restants du récif (et de leur capacité de reproduction) grâce à un processus connu sous le nom de blanchissement. Lorsque les coraux sont surchauffés, ils éjectent les algues symbiotiques qui leur donnent leur vie et leur couleur, transformant les récifs autrefois vibrants en cimetières de coraux. Compte tenu de la fragilité du récif et du blanchissement toujours plus grand à l’horizon dû au changement climatique, la ponte des coraux de cette année est plus importante – et conséquente – que jamais. C’est pourquoi le Dr Peter Harrison, écologiste à la Southern Cross University, et le Dr Matthew Dunbabin, ingénieur à l’Université de technologie du Queensland, unissent leurs forces pour donner à la nature un coup de main robotique.

Frai de corail de Heron Island 2017 | Avec l’aimable autorisation de Gary Cranitch

« Sur des récifs sains, vous ne prendriez jamais la peine d’intervenir car le récif fait un travail fantastique pour se restaurer », explique Harrison, dont les recherches pionnières sur le « réensemencement des larves » ou « FIV de corail » ont ouvert la voie à la restauration actuelle. Mais sur la Grande Barrière de corail et sur la plupart des récifs du monde, les coraux sexuellement reproducteurs diminuent. « Si nous n’intervenons pas, il n’y aura tout simplement pas suffisamment de larves produites naturellement pour permettre le rétablissement », ajoute Harrison.

C’est avec cette réalité à l’esprit que les chercheurs ont travaillé rapidement pour récolter des millions d’œufs de corail et de sperme libérés à Moore Reef, un système plus sain situé à une heure et demie de bateau de Cairns. Une fois collectés, les paquets de œufs sont transférés des filets géants vers des enclos récifaux flottants aussi grands que des piscines, où les embryons sont élevés en larves, ou « bébés coraux ». Cette semaine, lorsque les larves seront suffisamment matures pour se réinstaller, elles seront chargées dans des véhicules sous-marins autonomes (AUV) développés par Dunbabin, puis dispersées sur les récifs endommagés à proximité en appuyant simplement sur un bouton.

Adaptation LarvalBot de RangerBot | Avec l’aimable autorisation de Matthew Dunbabin

Non seulement il s’agit du plus grand projet de régénération de coraux jamais tenté, mais il utilisera des œufs de coraux thermiquement tolérants qui ont survécu aux deux derniers événements de blanchissement, l’idée étant qu’ils sont mieux adaptés au réchauffement futur. Il s’appuie également sur la robotique – pour la toute première fois – pour cibler et repeupler rapidement les sites récifaux dégradés et étendre la taille des zones de restauration potentielles. Les résultats d’études à petite échelle montrent que les coraux peuvent se rétablir en deux à trois ans, même sur des récifs considérés comme des zones mortes. En fin de compte, les défenseurs de l’environnement doivent intensifier considérablement leurs efforts pour faire une réelle différence, et la robotique pourrait fournir les yeux, les mains et la vitesse supplémentaires pour y parvenir.

« C’est ce qui est vraiment passionnant dans ce projet », déclare Harrison. « Cela combine l’écologie et la technologie et nous permet d’envisager une restauration corallienne à très grande échelle dans le futur. Si nous pouvons commencer à restaurer certaines communautés coralliennes essentielles sur des systèmes récifaux endommagés à l’échelle d’un kilomètre carré, nous pourrons avoir un réel impact sur le rétablissement des récifs très rapidement.

Peter Harrison | Avec l’aimable autorisation de Gary Cranitch

Tandis qu’Harrison était occupé à réaliser une FIV sur les coraux à l’intérieur du laboratoire et sur le récif, Dunbabin bricolait des robots sous-marins. En 2015, il a lancé COTSbot, un AUV de type sous-marin guidé par vision par ordinateur et par sonar, capable de détecter les étoiles de mer à couronne d’épines (COTS) mangeuses de récifs et de leur injecter une dose mortelle de sels biliaires pour contrôler leur nombre. Plus tôt cette année, Dunbabin a lancé son RangerBot suivant : un robot de patrouille plus petit et plus abordable, qui a la même capacité de tuer les étoiles de mer, ainsi qu’une nouvelle technologie pour surveiller le blanchissement des coraux, tester la qualité de l’eau et cartographier les zones sous-marines à l’aide d’une caméra de 150 $ en place. d’un capteur sonar de 25 000 $.

RangerBot a été conçu comme un produit commercial doté d’une interface de type drone, contrôlée par une tablette. Vous pouvez le placer sur un chemin à une profondeur spécifique, et il nage généralement entre 1,8 kilomètres (1 mile) et 3 kilomètres (1,8 miles) en une heure. Il dispose d’un portail scientifique citoyen pour collecter des données qui sont transmises à une IA pour de meilleures informations sur les coraux, les herbiers marins, les étoiles de mer et le blanchissement des coraux. Il est également équipé de capteurs de qualité de l’eau, de lumières, de batteries amovibles et d’accessoires supplémentaires pour tout, de la collecte d’eau à l’accouchement des bébés coraux. «Lorsque nous construisions (RangerBot), nous l’appelions le couteau suisse, l’outil qui peut faire beaucoup de choses», explique Dunbabin.

Pendant que les larves de corail mûrissent cette semaine dans les pépinières flottantes d’Harrison, RangerBot cartographiera le fond marin et les cayes coralliennes pour trouver des sites de réinstallation appropriés autour des récifs d’Arlington et de Vlasoff, qui étaient des endroits brillants au large de Cairns pour faire de la plongée avec tuba et plonger avant qu’ils ne soient écrasés par le blanchissement de l’année dernière. . Une fois que les larves sont prêtes à recoloniser, une forte concentration sera tamisée dans une vessie en forme de ballon, qui se fixe sous le RangerBot, le transformant en LarvalBot. Lorsque le robot arrive sur un site récifal approprié, un chercheur surveillant depuis la surface de l’eau appuiera sur un bouton pour faire jaillir les larves.

«Imaginez un petit nuage de fumée sortant de l’arrière», dit Dunbabin. « Ce sont les larves qui sont expulsées par le robot alors qu’il (nage) au-dessus. C’est comme si vous épandiez très doucement de l’engrais sur votre pelouse.

Pendant que les robots accomplissent leurs missions, l’équipe d’Harrison testera d’autres méthodes de dispersion des larves pour déterminer celle qui génère le taux de réinstallation le plus élevé. Des collègues tels que Katie Chartrand de l’Université James Cook et David Suggett de l’Université de technologie de Sydney joueront également le rôle d’entremetteurs au sein du laboratoire, associant différents types de larves de corail avec une variété égale d’algues partenaires symbiotiques, ou symbiodinium, quels coraux ont besoin pour survivre, puis les remettre sur le récif pour les tester. Au cours des mois et des années à venir, les nouvelles colonies de coraux seront vérifiées périodiquement par des chercheurs et des RangerBots pour en mesurer le succès.

Réensemencement larvaire sur l’île Heron en 2017 | Avec l’aimable autorisation de Gary Cranitch

Il n’y a certainement pas de temps à perdre. Le Groupe d’experts international sur l’évolution du climat (GIEC) vient de publier un rapport prévoyant que les récifs coralliens diminueront de 70 à 90 % d’ici 2100, même si nous limitons le réchauffement climatique à 1,5°C (2,7°F), un objectif qui semble plus proche. impossible de jour. Pourtant, même si l’action climatique est le seul moyen de réellement aider les récifs coralliens, les écosystèmes les plus riches en biodiversité sur Terre après les forêts tropicales humides, il est essentiel de continuer à travailler pour protéger ce qui reste, déclare le Dr Petra Lundgren, directrice de projet pour la restauration, la science et l’innovation. à la Great Barrier Reef Foundation, partenaire du projet de reproduction des coraux, financé par une subvention de 220 000 $ de la Fondation Tiffany & Co.

Réensemencement larvaire en 2017 | Photo gracieuseté de Gary Cranitch

« Nous devons faire tout ce que nous pouvons pour conserver, restaurer et maintenir la résilience des récifs coralliens dès maintenant. Si nous parvenons à faire quelque chose contre le changement climatique, il restera des récifs pour repeupler ce qui a été perdu », dit-elle.

Le déploiement de LarvalBot pour le frai de cette année est un bon exemple de la manière dont des horizons divers et la puissance de la technologie peuvent s’unir pour susciter des solutions.

« Nous devons au moins essayer cette technique », déclare Dunbabin, « et si elle connaît autant de succès que nous le pensons, nous pourrons alors faire de bonnes choses pour les récifs du monde entier. Nous ne pouvons pas attendre encore un an.