Le changement climatique représente aujourd’hui l’une des plus grandes menaces pour les écosystèmes marins. L’augmentation des températures océaniques, l’acidification des mers et la multiplication des événements extrêmes fragilisent profondément les organismes vivant en symbiose, en particulier les récifs coralliens. Les recherches de Symar visent à comprendre comment les interactions symbiotiques réagissent face au changement climatique et quels mécanismes permettent à certains organismes de résister ou de s’adapter à ces nouvelles conditions environnementales.
Le laboratoire s’intéresse notamment aux relations génotype-phénotype impliquées dans la résistance des coraux au stress thermique. En étudiant les variations génétiques des partenaires symbiotiques et leurs réponses physiologiques, SYMAR cherche à identifier les mécanismes biologiques associés à la résilience des récifs. Ces recherches permettent de mieux comprendre pourquoi certains coraux survivent aux épisodes de blanchissement tandis que d’autres disparaissent rapidement.
Pour mener ces travaux, SYMAR s’appuie sur un vaste réseau international regroupant plus de quarante institutions en France, en Europe, aux États-Unis, en Australie, au Mexique développé notamment grâce aux actions de la Fondation Tara qui a rendu possible deux expéditions d’envergure consacrées à l’étude des récifs coralliens du Pacifique: TARA PACIFIC (2016-2018) et TARA CORAL (2026-2027).
Depuis 2016, l’équipe SYMAR participe activement au projet TARA PACIFIC, une expédition scientifique internationale visant à établir un état des lieux global de la biodiversité et du fonctionnement biologique des récifs coralliens dans un contexte de changements environnementaux majeurs. Au cours de cette expédition, un vaste programme d’échantillonnage a été mené sur 32 îles de l’océan Pacifique, permettant de collecter plus de 2 700 colonies de coraux appartenant principalement aux genres Porites, Pocillopora et Millepora, ainsi que des échantillons complémentaires d’eau de mer, d’aérosols, de poissons et de sédiments. L’analyse intégrée de ces échantillons par les différents laboratoires du consortium a permis d’explorer la biodiversité des récifs coralliens à des échelles inédites, en reliant les données génomiques, transcriptomiques et métabolomiques aux caractéristiques des organismes et au fonctionnement des écosystèmes.
SYMAR s’est intéressé de près à deux genres de coraux échantillonnés dans l’Ocean Pacifique: Pocillopora cf meandrina et Porites cf lobata. Ces deux espèces figurent parmi les coraux constructeurs de récifs les plus représentatifs ont été retenues comme espèces modèles lors des expéditions TARA PACIFIC et TARA CORAL afin de permettre des comparaisons standardisées entre les différents sites échantillonnés.
Porites spp.
Pocillopora spp.
Le Triangle de Corail possède un statut unique : jusqu’à présent, face au changement climatique et au réchauffement des Océans, les récifs de cette région présentent une couverture corallienne plus stable et aucun basculement vers des phases dominées par les macroalgues n’a été observé. En tant que haut lieu mondial de la biodiversité, cette région constitue une priorité majeure en matière de conservation. Les récifs coralliens du Triangle de Corail semblent faire preuve d’une résilience supérieure à celle observée dans toutes les autres régions du monde, ce qui justifie une attention particulière afin de comprendre les processus à l’origine de cette résilience.
L’objectif principal de l’expédition TARA CORAL, dirigée par Paola Furla, Serge Planes et Christina Voolstra, est d’identifier les facteurs qui sous-tendent la résistance des récifs coralliens au réchauffement climatique, en se concentrant sur cette région unique au monde où une telle résistance a été observée. Plus précisément, il s’agit de mettre en lumière les mécanismes biologiques et environnementaux responsables de cette résistance face au réchauffement global. Cette approche déplace ainsi l’attention, traditionnellement centrée sur la description de la dégradation des récifs, vers la compréhension des mécanismes naturels de résistance et du potentiel adaptatif des écosystèmes coralliens.
Le laboratoire SYMAR explore la diversité génétique des Cnidaires symbiotiques, tels que les coraux, les anémones de mer et les gorgones. À travers une approche comparative des génomes et l’analyse des différenciations entre populations, en lien avec les variations environnementales, SYMAR étudie les mécanismes évolutifs pouvant être à l’origine de la divergence des espèces.
Ces recherches visent à mieux définir les espèces elles-mêmes, ainsi que le rôle de leur histoire évolutive, de leur diversité génétique et de leurs capacités d’adaptation dans leur résilience face aux changements environnementaux et climatiques. En combinant des approches de génomique à haut débit, des données phénotypiques et des informations environnementales, le laboratoire identifie les mécanismes qui permettent aux populations de s’adapter aux contraintes locales et de répondre aux transformations de leur habitat.
Le laboratoire SYMAR étudie la plasticité phénotypique des coraux constructeurs de récifs à l’échelle de l’océan Pacifique afin d’évaluer leur capacité de réponse aux variations environnementales. Une approche multi-marqueurs est utilisée pour décrire l’état physiologique des colonies à partir de différents phénotypes reflétant les composantes trophiques, métaboliques, redox et les dommages cellulaires. Cette analyse met en évidence la diversité des profils phénotypiques au sein et entre les espèces de coraux, ainsi que leurs liens avec les conditions environnementales.
Les signatures phénotypiques sont ensuite intégrées aux données environnementales et génétiques disponibles pour les mêmes colonies afin d’identifier les déterminants de cette variabilité. Ces travaux mettent en évidence des biomarqueurs pertinents pour le suivi de l’état de santé des récifs coralliens et mettent en lumière les mécanismes expliquant les différences de réponse des populations et des espèces face aux changements environnementaux, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives pour la compréhension des mécanismes d’acclimatation et de résilience des coraux face aux changements globaux.
Le projet CoralForce financé par l’ANR vise à identifier les mécanismes moléculaires qui expliqueraient la sensibilité ou la résilience des Cnidaires symbiotiques face au stress environnemental. En effet, selon les individus, populations ou espèces de corail, la réponse au stress peut être hétérogène sans que les déterminants physiologiques ou génétiques soient connus. Basée sur l’échantillonnage de l’expédition TARA PACIFIC, le projet combine ainsi des approches environnementale, écophysiologique et génétique pour identifier les voies moléculaires pouvant expliquer la diversité de réponse au stress. Une validation fonctionnelle de l’importance de ces voies est par la suite effectué par :
i) des expériences in aquaria sur notre organisme modèle de la symbiose cnidaire-dinoflagellé, d’Anemonia viridis.
ii) un suivi long terme sur le récif des colonies les plus résiliente suite à des vagues de chaleur.
Les retombées de ce travail permettront de mieux comprendre la diversité de réponses des coraux face aux stress environnementaux , contribuant ainsi à la préservation des récifs coralliens de demain en orientant les stratégies de conservation, de restauration et de gestion des populations les plus résilientes.
