Sinds juni 2024 voeren biologen en wetenschappelijke duikers een diepgaand onderzoek uit naar de kolonies van rode gorgonen in de wateren van het Nationaal Park Calanques, in Marseille. Dit project, genaamd BUFFER, heeft als doel te begrijpen hoe deze soort bestand is tegen de opwarming van de aarde.
« Jongens, we moeten bij elkaar komen. Er gebeurt iets ernstigs! » In augustus 2022 waarschuwt marien bioloog Tristan Estaque zijn collega-specialisten in het coralligene in Marseille. De opeenvolgende hittegolven in de zee decimeren vele soorten, waaronder de rode gorgonen (Paramuricea clavata). Iedereen die dat zomer duikt, merkt op dat de prachtige paarse waaiers zijn vervangen door bruine skeletten, waar soms enkele individuen overleven.
Snel wordt er een videoconferentie georganiseerd. De leden van het « Consortium coralligène », verspreid over verschillende laboratoria, komen samen om de situatie te bespreken. Onder hen is ecologist Joachim Garrabou, gevestigd in Spanje aan het Institut de Ciences del Mar (ICM) in Barcelona, en Jean-Baptiste Ledoux, moleculair ecologist in Portugal aan het CIIMAR in Porto. Didier Aurelle, populatiegeneticus, verdeelt zijn tijd tussen het MIO in Marseille en het MNHM in Parijs. Bastien Mérigot en Quentin Schull, van de UMR MARBEC en de universiteit van Montpellier, zijn in Hérault, terwijl Stéphane Sartoretto en Nathaniel Bensoussan van IFREMER respectievelijk in La Seyne-sur-Mer en Brest zijn. Tristan Estaque, gevestigd in Marseille, is bij de vereniging Septentrion Environnement gekomen na zijn master in biologische oceanologie en mariene ecologie.
Als duikers komen ze samen in de baai van Marseille om observatieduiken uit te voeren. In enkele weken tijd voeren ze een tragische telling uit van de mortaliteit van de rode gorgonen in ongeveer honderd populaties in het Nationaal Park Calanques. Deze wetenschappers hebben toestemming om fragmenten te nemen van ongeveer twintig kolonies gorgonen, gelegen tussen 0 en 40 m diepte, waarbij ze zowel resistente kolonies als die in verval monsteren. De monsters worden bewaard in alcohol en in de vriezer geplaatst.
Miljoenen genetische merkers
De wetenschappelijke vragen rijzen snel. Waarom zijn sommige kolonies beter bestand tegen hoge temperaturen? Is er een genetische factor die de aanpassing aan deze extreme omstandigheden bevordert, of zijn er andere factoren zoals fysiologische of microbiologische elementen? Kunnen we super gorgonen identificeren, vergelijkbaar met de superkoralen die in Frans-Polynesië zijn geïsoleerd? Zo ja, zou het mogelijk zijn om de decimerende populaties te herstellen met deze super gorgonen?
Jean-Baptiste Ledoux benadrukt dat de impact van de hittegolven op de kolonies van rode gorgonen zichtbaar was tot -30 / -35 meter. « Aangezien het effect van de hittegolven beperkt was tot dieper dan -35 m, vragen we ons af of de diepe populaties als toevluchtsoord en potentieel voor herkolonisatie kunnen dienen. Met andere woorden, kunnen de larven van gorgonen die diep leven de oppervlakkige populaties herkoloniseren? »
Paramuricea clavata vormt habitats, net zoals bomen in terrestrische bossen. De aanwezigheid ervan verhoogt de complexiteit van het ecosysteem, wat ten goede komt aan vele soorten. Wetenschappers bestuderen deze soort al tientallen jaren. Al in 2010 werd de populatiegenetica geanalyseerd aan de hand van een tiental merkers, waaruit bleek dat de verschillende kolonies van gorgonen genetisch weinig met elkaar verbonden zijn. De aanwas van larven is zeer lokaal.
« De technologische vooruitgangen in hoogdoorvoer sequencing hebben de informatie die we uit DNA kunnen halen revolutionair veranderd, legt Jean-Baptiste Ledoux uit. Deze methoden, gecombineerd met bio-informatica benaderingen, maken het mogelijk om duizenden, zelfs miljoenen, genetische merkers te targeten. Dit biedt ongeëvenaarde precisie om de genetische diversiteit van individuen en populaties, de verwantschappen, de genetische afstand tussen populaties, het aantal individuen dat daadwerkelijk voortplant, de biologische aanpassing van kolonies aan hun lokale omgeving, evenals de connectiviteit tussen diepe en oppervlakkige populaties te karakteriseren. »
De hoogdoorvoer analyse zou ook kunnen bepalen of de weerstand van gorgonen tegen onderwaterhittegolven van genetische oorsprong is of het resultaat van fysiologische acclimatisatie.
Een ambitieus project
Met dit perspectief initieert Jean-Baptiste Ledoux het project BUFFER, dat als doel heeft « wetenschappelijke, politieke en bewustwordingsinstrumenten te produceren voor de gerichte bescherming van een bedreigd ecosysteem in een beschermd marien gebied ». Het acroniem BUFFER staat voor « nature-Based solUtions to protect a temperate coral impacted by extreme climatic events / eFFective consERvation and restoration of Paramuricea clavata in the Parc national des Calanques ». Dit project wordt gefinancierd door de Pure Ocean stichting.
Diepe duiken
Sinds november 2024 hebben Tristan Estaque en Olivier Bianchimani (Septentrion Environnement) twaalf keer gedoken met een rebreather om andere populaties van rode gorgonen in het Nationaal Park Calanques en omgeving te monsteren. Naast de weerstand tegen thermische stress, ligt de originaliteit van BUFFER in het monsteren van populaties van rode gorgonen op grotere diepten.
« We kennen de locaties van het Nationaal Park Calanques goed, maar we hebben geen genetische basislijn in de mesofotische zone », verduidelijkt Tristan, die op de site van La Pierre de Cassis heeft gedoken. Vanaf het schip Cromagnon dalen de duikers tot -50 m, en bereiken vervolgens een rots op -70 m, waar ze dichte patches van rode en gele gorgonen observeren, maar geen grote kolonies. Fragmenten van 1 tot 2 cm worden genomen van ongeveer twintig verschillende individuen en in hersluitbare zakken geplaatst. Na 25 minuten werk tussen 70 en 40 m en 50 minuten decompressie, duurt deze trimixduik in totaal 90 minuten.
De punt van Caramassaigne, op het eiland Riou, is een bekende duiklocatie. « Aangemeerd aan een boei, dalen we naar een rotsachtig plateau op -35 m. Een zandgang daalt vervolgens tot -50 m. Bij het omhoogkomen op -35 m zijn de gorgonen gedeeltelijk bedekt met slijm, maar de populaties lijken in goede staat. Echter, afgelopen november hebben we necrose op de takken van de gorgonen opgemerkt, zelfs op -47 m! Hoewel er geen massale mortaliteit is geweest, zijn sommige kolonies gevoeliger », maakt de bioloog zich zorgen. Andere diepe duiken hebben in het voorjaar plaatsgevonden op verder gelegen locaties: de Beach Rock in Cassis (-70 m) en de Roche des Blauquières (-80 m) in La Ciotat. In Marseille bevatten ongeveer zestig buizen gevuld met ethanol deze waardevolle monsters, zorgvuldig geregistreerd en gelabeld, in afwachting van verzending naar het CIIMAR (Portugal) voor extractie en sequencing van het DNA.
Conclusie
Deze studie heeft als doel de ecologie en de connectiviteit van de rode gorgoon beter te begrijpen, met name de interacties tussen de oppervlakkige en mesofotische populaties. Vanuit een toegepast perspectief is het doel om concrete maatregelen voor het beheer van het Nationaal Park Calanques voor te stellen. In het bijzonder hopen de wetenschappers de sleutelpopulaties voor de connectiviteit van de soort binnen het park te identificeren, zodat de mesofotische zones essentiële heiligdommen blijven. Tristan Estaque herinnert zich zijn eerste duiken in 2017, waar hij een veel hogere dichtheid van gorgonen observeerde dan vandaag. De huidige situatie benadrukt de urgentie om deze fragiele ecosystemen te beschermen tegen de uitdagingen van de opwarming van de aarde.
Dit artikel, oorspronkelijk geschreven door Alexie Valois voor de papieren editie van PLONGEZ!, is aangepast voor het web.
Foto’s: Septentrion Environnement