自2024年6月起，生物学家和科学潜水员在马赛的卡朗克国家公园水域对红海扇群落进行深入研究。这个名为BUFFER的项目旨在了解这种物种如何抵御气候变暖。
“伙计们，我们得开会。发生了严重的事情！”2022年8月，海洋生物学家特里斯坦·埃斯塔克向他在马赛的珊瑚礁专家同事发出警报。连续的海洋热浪使许多物种遭受重创，包括红海扇（Paramuricea clavata）。那个夏天，所有潜水员都注意到美丽的紫色扇子被棕色的骨架所取代，偶尔有一些个体幸存。
很快，召开了一次视频会议。“珊瑚礁联盟”的成员们分散在不同的实验室，聚集在一起讨论情况。其中包括生态学家乔阿希姆·加拉布，位于西班牙巴塞罗那的海洋科学研究所（ICM），以及在葡萄牙波尔图的CIIMAR工作的分子生态学家让-巴蒂斯特·勒杜。种群遗传学家迪迪埃·奥雷尔在马赛的MIO和巴黎的MNHM之间分配时间。来自UMR MARBEC和蒙彼利埃大学的巴斯蒂安·梅里戈和昆廷·舒尔在埃罗省，而来自IFREMER的斯特凡·萨尔托雷托和纳撒尼尔·本苏桑分别位于塞讷-苏尔-梅尔和布雷斯特。特里斯坦·埃斯塔克在马赛工作，完成生物海洋学和海洋生态学硕士后加入了塞彭特里翁环境协会。
他们都是潜水员，聚集在马赛湾进行观察潜水。在几周内，他们对卡朗克国家公园内约一百个红海扇种群的死亡情况进行了悲惨的普查。这些科学家获得了在20个海扇群落中采集样本的许可，这些群落位于0到40米的深度，采样既包括抗逆境的群落，也包括衰退的群落。样本被保存在酒精中并放入冰箱。
数百万个基因标记
科学问题迅速浮现。为什么某些群落对高温的抵抗力更强？是否存在促进适应这些极端条件的遗传因素，或者其他生理或微生物因素？我们能否识别出超级海扇，类似于在法属波利尼西亚发现的超级珊瑚？如果可以，是否有可能从这些超级海扇中恢复被消灭的种群？
让-巴蒂斯特·勒杜强调，热浪对红海扇群落的影响在-30/-35米处仍然可见。“鉴于热浪的影响在-35米以下受到限制，我们在想，深水种群是否可以作为避难所和重新殖民的潜力。换句话说，生活在深水的海扇幼虫能否重新殖民表层种群？”
Paramuricea clavata形成栖息地，就像陆地森林中的树木一样。它的存在增加了生态系统的复杂性，这对许多物种都有利。科学家们研究这种物种已有数十年。从2010年起，通过十几个标记分析种群遗传学，发现不同的海扇群落在遗传上关系不大。幼虫的招募非常局部。
“高通量测序技术的进步彻底改变了我们可以从DNA中提取的信息，”让-巴蒂斯特·勒杜解释道。“这些方法结合生物信息学方法，可以针对成千上万，甚至数百万个基因标记。这为表征个体和种群的遗传多样性、亲缘关系、种群间的遗传距离、实际繁殖的个体数量、群落对其局部环境的生物适应性以及深水和表层种群之间的连通性提供了无与伦比的精确度。”
高通量分析还可以确定海扇对水下热浪的抵抗力是遗传来源还是生理适应的结果。
一个雄心勃勃的项目
基于这一前景，让-巴蒂斯特·勒杜启动了BUFFER项目，旨在“为在受威胁的海洋保护区内有针对性的生态系统保护提供科学、政策和意识提升工具”。BUFFER的缩写代表“基于自然的解决方案，以保护受极端气候事件影响的温带珊瑚/有效保护和恢复卡朗克国家公园内的Paramuricea clavata”。该项目由Pure Ocean基金会资助。
深潜
自2024年11月以来，特里斯坦·埃斯塔克和奥利维尔·比安基马尼（塞彭特里翁环境）已在卡朗克国家公园及其周边地区进行了12次回收潜水，以采样其他红海扇种群。除了热应激抵抗的方面，BUFFER的独特之处在于在更深的水域采样红海扇种群。
“我们对卡朗克国家公园的地点非常熟悉，但在中光带区域没有基线遗传数据，”特里斯坦说，他曾在卡西斯的皮埃尔潜水。从克罗马农号船上，潜水员下潜至-50米，然后到达-70米的岩石，观察到密集的红色和黄色海扇斑块，但没有大型群落。从20个不同个体上采集1到2厘米的碎片，放入可封闭的袋子中。在70到40米之间工作25分钟后，进行50分钟的减压，这次混合气潜水总共持续90分钟。
卡拉马萨涅角，位于里乌岛，是一个著名的潜水地点。“停靠在浮标上，我们下潜到-35米的岩石平台。然后一条沙道向下延伸至-50米。上升到-35米时，海扇部分被粘液覆盖，但种群似乎状况良好。然而，在去年11月，我们注意到海扇的枝条上出现了坏死现象，即使在-47米处！尽管没有发生大规模死亡，但某些群落更为敏感，”生物学家表示担忧。春季在更远的地点进行了其他深潜：卡西斯的海滩岩（-70米）和拉西奥塔的布劳基耶岩（-80米）。在马赛，约60个装满乙醇的管子中保存着这些珍贵的样本，经过仔细登记和标记，等待送往CIIMAR（葡萄牙）进行DNA提取和测序。
结论
这项研究旨在更好地理解红海扇的生态和连通性，特别是表层和中光带种群之间的相互作用。从应用的角度来看，目标是提出具体措施以管理卡朗克国家公园。特别是，科学家们希望识别出对该物种在公园内连通性至关重要的种群，以确保中光带区域仍然是重要的庇护所。特里斯坦·埃斯塔克回忆起他在2017年的第一次潜水，当时他观察到的海扇密度远高于今天。当前的情况突显了在气候变暖挑战面前保护这些脆弱生态系统的紧迫性。
这篇文章最初由亚历克西·瓦卢瓦为《PLONGEZ!》纸质版撰写，现已为网络版进行调整。
照片：塞彭特里翁环境