Corail Stylophora pistillata recouvert d’un biomatériau lors de tests de stress thermique. Crédit : IIT/Université de Milan-Bicocca
Des chercheurs de l’Istituto Italiano di Tecnologia – IIT et de l’Université de Milan-Bicocca ont démontré l’efficacité d’une substance naturelle pour protéger les coraux des dommages causés par le changement climatique.
Une étude récemment publiée dans ACS Applied Materials and Interfaces démontre l’efficacité de la curcumine, une substance antioxydante naturelle extraite du curcuma, pour réduire le blanchiment des coraux, un phénomène principalement causé par le changement climatique. Le groupe de recherche, composé de scientifiques de l’Istituto Italiano di Tecnologia (Institut italien de technologie – IIT) et de l’Università degli Studi di Milano-Bicocca (Université de Milan-Bicocca), en coopération avec l’Acquario di Genova (Aquarium de Gênes) en Italie, a mis au point un biomatériau biodégradable pour délivrer la molécule sans endommager le milieu marin environnant. Les tests effectués à l’aquarium de Gênes ont montré une efficacité significative dans la prévention du blanchiment des coraux.
Sommaire
L’impact et la cause du blanchiment des coraux
Dans des circonstances extrêmes, le blanchiment des coraux peut entraîner la mort des organismes coralliens, ce qui a des conséquences dévastatrices pour les récifs coralliens. Ces récifs sont essentiels à l’économie mondiale, à la protection des côtes contre les catastrophes naturelles et à la préservation de la biodiversité marine. La majorité des coraux coexistent en symbiose avec des algues microscopiques, qui sont essentielles à leur survie et à leur coloration éclatante. Cependant, l’augmentation de la température des mers et des océans due au changement climatique peut perturber cette symbiose, entraînant le blanchiment des coraux. Dans ce cas, les coraux deviennent blancs en raison de la perte d’algues et risquent de mourir de faim.
Ces dernières années, en raison du changement climatique, ce phénomène a touché la plupart des grands récifs coralliens du monde, y compris la Grande Barrière de Corail d’Australie. Malheureusement, il n’existe actuellement aucune méthode efficace pour contrer et prévenir le blanchiment des coraux sans mettre gravement en péril ces habitats et la biodiversité qui leur est associée.
Percée de la curcumine
Les chercheurs de l’IIT et de l’Université de Milan-Bicocca, en collaboration avec l’Aquarium de Gênes, ont démontré l’efficacité de la curcumine dans la prévention du blanchiment des coraux induit par le changement climatique. Cette molécule naturelle est délivrée au corail via un processus contrôlé utilisant un biomatériau à base de zéine, une protéine dérivée du maïs. Ce système a été développé par les chercheurs eux-mêmes afin de garantir la sécurité environnementale.
Lors des tests effectués à l’aquarium de Gênes, les conditions de surchauffe des mers tropicales ont été imitées en élevant la température de l’eau à 33°C (91°F). Dans ces conditions, tous les coraux non traités ont blanchi, alors que les coraux traités à la curcumine n’ont montré aucun signe de cet effet. Ce résultat indique l’efficacité de cette technique pour réduire la vulnérabilité des coraux au stress thermique. L’espèce de corail utilisée pour cette étude est Stylophora pistillata, un type commun dans l’océan Indien tropical et figurant sur la liste rouge de l’UICN (Union internationale pour la conservation de la nature) des espèces menacées d’extinction.
Demande de brevet et recherches futures
« Cette technologie fait l’objet d’une demande de brevet qui a été déposée et, en fait, les prochaines étapes de cette recherche se concentreront sur son application dans la nature et à grande échelle », a déclaré Marco Contardi, premier auteur de l’étude, chercheur affilié au groupe Matériaux intelligents de l’Istituto Italiano di Tecnologia et chercheur au DISAT (Département des sciences de l’environnement et de la terre) de l’Université de Milan-Bicocca. « Parallèlement, nous examinerons l’utilisation d’autres substances antioxydantes d’origine naturelle pour bloquer le processus de blanchiment et empêcher ainsi la destruction des récifs coralliens. »
« L’utilisation de nouveaux matériaux biodégradables et biocompatibles capables de libérer des substances naturelles pouvant réduire le blanchiment des coraux est tout à fait nouvelle », a déclaré Simone Montano, chercheur au DISAT et directeur adjoint du centre MaRHE (Marine Research and High Education Centre) de l’université de Milan-Bicocca. « Je suis convaincu que cette approche innovante représentera une avancée significative dans le développement de stratégies de récupération des écosystèmes marins. »
Référence : « Biodegradable Zein-Based Biocomposite Films for Underwater Delivery of Curcumin Reduce Thermal Stress Effects in Corals » par Marco Contardi, Marta Fadda, Valerio Isa, Yohan D. Louis, Andrea Madaschi, Sara Vencato, Enrico Montalbetti, Laura Bertolacci, Luca Ceseracciu, Davide Seveso, Silvia Lavorano, Paolo Galli, Athanassia Athanassiou et Simone Montano, 27 juin 2023, ACS Applied Materials & ; Interfaces.
DOI : 10.1021/acsami.3c01166