Palmier – Une étude pionnière menée par des chercheurs du Institut de Physique Interdisciplinaire et des Systèmes Complexes (IFISC, UIB-CSIC) dans les îles Baléares espagnoles a révélé des schémas spatiaux universels dans le récifs coralliens du monde entier, quelle que soit leur localisation.
Cette découverte apporte de nouvelles connaissances pour la conservation et la restauration du récifspuisqu'elle relie ses structures à des principes mathématiques, a souligné l'UIB dans une déclaration sur cette étude publiée dans la revue 'Global Ecology and Biogeography'.
L’étude révèle que les récifs coralliens de la planète présentent des propriétés spatiales universelles, telles que des géométries fractales et des modèles macroécologiques cohérents, quelle que soit leur situation géographique.
La recherche, menée par une équipe de l'IFIS en collaboration avec l'Université des sciences et technologies du Roi Abdallah (KAUST), fournit un aperçu sans précédent de la structure et de la répartition des récifs coralliens à l'échelle mondiale.
L'étude a été rendue possible grâce à la disponibilité sans précédent d'une carte des récifs coralliens tropicaux, l'Allen Coral Atlas (ACA), basée sur des images satellitaires des satellites Planet, classées grâce à l'apprentissage automatique qui utilise les informations appropriées sur le terrain.
L'équipe, formée par Àlex Giménez-Romero, Manuel Matías et Carlos Duarte, a dressé à partir de l'ACA un inventaire complet de plus d'un million et demi de récifs coralliens tropicaux d'eau peu profonde, avec une superficie totale de plus de 50 000 km². .
Giménez-Romero, auteur principal de l'étude, souligne la découverte de « trois lois universelles communes à toutes les provinces des récifs coralliens ».
Il a détaillé que « la distribution des fréquences de taille et la distribution des distances entre les récifs suivent des lois de puissance », ce qui signifie que « bien que la plupart des récifs soient petits, quelques-uns sont exceptionnellement grands, créant un modèle prévisible qui reste constant dans différentes régions ».
La découverte de lois d'échelle communes dans les provinces coralliennes, correspondant à des zones lointaines soumises à des conditions environnementales et hydrodynamiques différentes, était assez inattendue, car celles-ci sont des moteurs importants du développement des récifs coralliens, ce qui soulève des questions sur les mécanismes qui existent derrière cette hypothèse universelle. comportement.
Les chercheurs ont également montré que les récifs coralliens développent des motifs fractals complexes. « Nous avons découvert que les récifs coralliens ont une dimension fractale périmétrique », explique Giménez-Romero, qui indique que ces dimensions fractales « nous permettent de comprendre la complexité et la rugosité des structures récifales ».
Manuel Matías ajoute qu'« une dimension fractale périmétrique de 1,3 indique que les limites des récifs coralliens sont plus complexes qu'une ligne lisse (dimension 1), mais moins complexes que des côtes extrêmement alambiquées (dimension 2). « La dimension fractale de surface de 1,6 suggère une complexité structurelle importante, qui semble cruciale pour soutenir la biodiversité marine. »
Les résultats de l'étude ont des implications importantes pour les efforts de conservation et de restauration des récifs coralliens, car la compréhension de ces propriétés spatiales universelles est cruciale pour quantifier l'ampleur des efforts nécessaires pour conserver et restaurer ces écosystèmes vitaux, et devrait guider la restauration de la morphologie des coraux.
L'analyse de l'équipe suggère que les modèles observés sont probablement dus à des interactions hautement conservées entre les processus biologiques, physiques et chimiques le long des échelles de temps géologiques.
Cette découverte ouvre de nouvelles voies pour modéliser la croissance des récifs, puisque les modèles observés devraient être conformes au comportement universel observé, améliorant ainsi la compréhension de ces écosystèmes complexes.
Les recherches révèlent que les récifs coralliens ont tendance à évoluer de formes simples et arrondies vers des formes plus complexes et allongées. « Notre analyse suggère qu'à mesure que les récifs grandissent, ils développent des structures fractales de plus en plus complexes », explique Giménez-Romero. « Cette évolution suit des modèles mathématiques cohérents dans différentes zones géographiques », dit-il.
La recherche fournit de nouvelles informations sur les formations des récifs coralliens et les mécanismes sous-jacents, et jette les bases de futures études explorant les facteurs à l'origine de ces modèles universels et leurs implications pour la résilience des récifs aux changements environnementaux mondiaux.
En plus de faire progresser la compréhension scientifique des écosystèmes des récifs coralliens, l'étude fournit des informations précieuses aux décideurs politiques et aux défenseurs de l'environnement qui travaillent à la protection de ces habitats marins critiques.
