Dans une salle aveugle tout en longueur au fond des couloirs du Horniman Museum, des LED de différentes couleurs s’efforcent d’imiter les cycles lunaires au-dessus des aquariums. Ici, des centaines de fragments de coraux venus du monde entier sont sous haute surveillance. Objectif : étudier la reproduction sexuée des coraux – qui a lieu seulement une à deux fois par an selon les espèces – afin de pouvoir la recréer en laboratoire.
Le clapotis régulier de l’eau filtrée, les capteurs qui veuillent, les écrans qui assurent le suivi précis des rythmes de la nature… tout ici respire la minutie. Jamie Craggs, biologiste marin et codirecteur du Project Coral, s’approche d’un aquarium où l’on distingue différents spécimens coralliens de quelques centimètres seulement. Bientôt, ils pourront se reproduire. “C’est le moment le plus magique, quand les coraux relâchent leurs gamètes, confie-t-il. Pour cette espèce australienne que nous étudions, cela va se produire dans les huit prochaines semaines.”
Reproduire la mer sous cloche
À Londres, loin des lagons tropicaux, Jamie Craggs a réussi un exploit : provoquer en laboratoire la reproduction sexuée des coraux, un phénomène qui ne se produit qu’au moment précis où la température, la lumière et la phase de la Lune coïncident. “Nous avons cherché à comprendre ce qui déclenche la ponte, explique-t-il. Il m’a fallu cinq ans pour y parvenir. Cela a lieu à une heure précise, juste après la pleine lune. En contrôlant la lumière, la température, les cycles lunaires et les courants, nous pouvons reproduire ces conditions en aquarium. Mais ça ne m’a pas empêché de rater la fenêtre la première année…”
Grâce à ce système sophistiqué, les coraux du Horniman se reproduisent aujourd’hui à la demande. Chaque ponte donne naissance à des millions de larves, que les chercheurs peuvent observer, trier, et suivre dès les premiers stades de développement. Une avancée décisive pour préserver la diversité génétique des récifs. “C’est cette diversité qui fait la résilience du corail face au réchauffement, insiste le biologiste. Si nous perdons trop de variétés ou si nous nous contentons de cloner une seule espèce, nous affaiblissons leur capacité à s’adapter.” Un peu comme la monoculture expose les forêts à des risques bien supérieurs à ceux d’une forêt mosaïque.
Lutter contre l’érosion du vivant
Les récifs coralliens, qui couvrent moins de 1 % de la surface des océans, abritent pourtant un quart de la biodiversité marine mondiale. Ils nourrissent, protègent et font vivre près d’un milliard de personnes. Mais selon l’ONU, plus de 50 % des récifs ont déjà disparu ou sont gravement dégradés. Températures extrêmes, acidification des océans, pollution, surpêche : les causes se combinent et menacent jusqu’à la reproduction elle-même. “Dans certaines régions, les cycles de ponte sont complètement désynchronisés, note Jamie Craggs. Les coraux relâchent leurs gamètes trop tôt ou trop tard, ce qui empêche la fécondation naturelle.”
Les microprocesseurs du système informatique du Horniman peuvent intégrer des données réelles, issues de satellites et de capteurs placés sur les récifs, afin de reproduire fidèlement les conditions de température, de lumière et de courants observées dans la nature. Les chercheurs ont même observé que des coraux nés en laboratoire pouvaient se reproduire à leur tour après seulement trois ans, un cycle bien plus rapide que dans la nature. Recréer ces cycles en laboratoire, c’est donc offrir une seconde chance à ces écosystèmes fragiles. Les coraux cultivés à Londres ne sont pas destinés à l’exposition publique : ils constituent une banque vivante de diversité, un patrimoine génétique que les scientifiques espèrent préserver et redistribuer dans le futur.
Une technologie au service de la nature
Derrière cette prouesse se cache une orchestration fine entre biologie et technologie. Les laboratoires du Horniman sont truffés de capteurs, d’équipements d’imagerie, de microscopes et de caméras à haute résolution, du matériel fourni par Canon, partenaire scientifique du Coral Project.
Grâce à ces solutions optiques et de capture d’image, les chercheurs documentent chaque étape du développement : de la fécondation à la formation du polype, jusqu’à la croissance du squelette calcaire. Selon Jamie Craggs, l’imagerie est devenue un outil clé pour observer des détails invisibles à l’œil nu et partager les données entre laboratoires.
Le vivant à l’échelle du pixel
Au Horniman, la précision technologique et la poésie du vivant se mêlent dans une même image. Dans la salle entièrement plongée dans la pénombre, une caméra Canon saisit la libération synchronisée des gamètes dans un aquarium : des nuées blanches qui s’élèvent dans l’eau comme des étoiles. Ces séquences, étudiées image par image, permettent de mesurer la taille, la vitesse, la densité des œufs et de modéliser le processus de fécondation. “J’utilise bien souvent un EOS R6 plein format associé à un objectif macro à focale fixe, un 100 mm f/2.8”, détaille le biologiste. Montés sur rails micrométriques et couplés à des éclairages LED calibrés, ils permettent de capturer la croissance d’un polype ou la libération de gamètes avec une précision de l’ordre du micron.
Les chercheurs ont même mis au point un protocole d’imagerie 3D permettant de reconstituer, à partir de milliers de clichés, la croissance microscopique en relief d’un jeune corail sur plusieurs mois. Une documentation inédite, aussi précieuse pour la science que pour la pédagogie. “Ces images parlent d’elles-mêmes. Elles rappellent que les coraux sont des animaux, pas des pierres.” Les clichés, parfois d’une beauté saisissante, participent aussi à la sensibilisation du public. Car le projet ne se limite pas à la science : il vise à reconnecter les visiteurs urbains à la réalité sous-marine.
Un laboratoire qui essaime aux quatre coins du monde
“Depuis que nous avons commencé en 2019, nous avons envoyé environ quatre-vingt de ces systèmes à travers le monde. Environ la moitié servent à la recherche fondamentale sur la reproduction des coraux, et l’autre moitié à la restauration des récifs.” Ils sont présents un peu partout : aux États-Unis, en Australie, en Arabie saoudite, mais aussi en Europe et en Asie du Sud-Est. “Notre objectif est de rapprocher la science du terrain. Chaque région a ses propres espèces, ses propres conditions de lumière, de courant, de température, de reproduction parfois.”
Ces “spawning labs” reproduisent les mêmes protocoles : reconstituer les cycles lunaires, maintenir la température idéale, stimuler la ponte et recueillir les œufs pour les réimplanter ensuite sur les récifs. Le tout en open source, via une plateforme mondiale qui permet aux équipes de partager leurs observations et leurs réussites. “Nous avons voulu que cette connaissance circule librement, précise Jamie Craggs. Chacun peut consulter nos protocoles et les adapter à ses conditions locales.”
Préserver les gènes du futur
L’un des objectifs majeurs de ce réseau mondial est de conserver la diversité génétique des coraux. Car chaque espèce, chaque colonie, chaque fragment recèle des gènes différents : certains plus résistants à la chaleur, d’autres à l’acidification.
En reproduisant et en croisant des individus issus de milieux variés, les scientifiques cherchent à favoriser les combinaisons les plus résilientes. “L’objectif n’est pas de créer des ‘super-coraux’, mais de préserver le potentiel d’adaptation du vivant, insiste le chercheur. Plus le patrimoine génétique est vaste, plus la nature aura de cartes en main.”
Les données issues du Horniman Museum alimentent aujourd’hui plusieurs programmes internationaux, notamment ceux menés en Australie et en Indonésie, où les scientifiques testent les capacités d’adaptation de différentes lignées face aux hausses de température.
Sur le terrain, les coraux renaissent
C’est précisément là qu’intervient Martin Colognoli, biologiste et cofondateur de l’ONG Coral Guardian, qui restaure les récifs dans la mer de Flores et à Bali en Indonésie. “J’ai passé des années en Indonésie, près du parc national de Komodo, à travailler avec les pêcheurs sur la restauration des récifs. Planter du corail, c’est un moyen de sensibilisation pour leur faire comprendre à quel point ces écosystèmes sont vitaux. Mais je crois qu’au final, j’ai plus appris d’eux qu’ils n’ont appris de moi.”
Les connaissances issues du Project Coral servent ainsi de boussole génétique : elles orientent les restaurations vers des colonies capables de mieux encaisser les chocs climatiques. Sur le terrain, la science prend une autre dimension. Les habitants plongent chaque jour pour fixer de nouveaux coraux sur des structures métalliques. “Sur place, les pêcheurs participent désormais à la replantation, plantant chaque jour de nouveaux fragments. C’est émouvant de voir des récifs reprendre vie là où il n’y avait plus que du sable, confie Martin Colognoli. Mais c’est aussi un rappel : nous devons agir vite.”
“Le corail, rappelle Martin Colognoli, est un animal symbiotique : il vit en étroite association avec une microalgue qui le nourrit grâce à la photosynthèse. Quand l’eau se réchauffe, cette symbiose se rompt – le corail blanchit – mais il peut encore se régénérer si la température redescend.”
Un projet en cours aux Seychelles
Aux Seychelles, le Horniman Museum a lancé, en partenariat avec Nature Seychelles (ONG locale), le premier “spawning lab” opérationnel en milieu insulaire tropical. Ce laboratoire est en cours d’installation sur l’île de Cousin, une réserve naturelle reconnue pour ses programmes de restauration récifale. Le bâtiment, financé en partie par Canon, sera inauguré avant la fin de l’année. “C’est un petit système – environ 8 000 litres – mais il nous permettra d’élever des larves de corail sur place et de les replanter en un an. Nous voulons développer les compétences localement, pas faire venir des experts à chaque fois.”
L’objectif est aussi de former une équipe locale capable de gérer elle-même les cycles de reproduction et la replantation des larves, sans dépendre d’experts venus d’Europe. Au démarrage, ceux-ci pourront toujours surveiller à distance que tout fonctionne. L’enjeu, désormais, est de transformer ces laboratoires expérimentaux en relais durables au plus près des récifs, pour que la sauvegarde des coraux ne soit plus un projet de chercheurs, mais une réalité de terrain.
