Une coquille dure: comment les moules sont affectées par l''acidification des océans

Les scientifiques étudiant le calcium en environnement marin ont constaté un lien direct entre l''acidification des mers due à un changement climatique et la vitesse à laquelle les moules développent leur coquille externe calcifiée. La coquille des moules, qui les protège des prédateurs, se forme à un stade très précoce de leur développement. Elles sont alors particulièrement sensibles aux bas niveaux de pH de l''océan dus à une absorption accrue du dioxyde de carbone de l''atmosphère, qui se dissout dans l''eau de mer.

Une étude, financé par l''UE, étudie comment l''acidification affecte les mécanismes très peu connus produisant la calcification, la croissance, les malformations et la dissolution des coquilles de moules. Les résultats de CACHE (Calcium in a CHanging Environment) aident à comprendre comment les larves de bivalves comme les moules forment leur coquille dans des scénarios d''acidification modérée, et établissent un lien direct entre la chimie des carbonates des océans et la vitesse de calcification des larves.

Un nouveau regard sur le développement des coquilles de moules

Les moules commencent à former leurs coquilles alors qu''elles ne sont âgées que d''un jour. Dans un article publié dans ''Nature Communications'', les chercheurs décrivent comment ils ont utilisé des microélectrodes et des colorants fluorescents pour suivre le dépôt de carbonate de calcium chez les larves dotées d''une coquille et âgées d''un à deux jours. Ils ont constaté que le calcium ne se formait pas à l''intérieur de la cellule, comme on le pensait auparavant, mais qu''il était plus probablement extrait de l''eau de mer et transporté par des protéines spécifiques, avant que le carbonate de calcium ne soit formé.

Ils ont ensuite étudié les conditions directement sous la coquille. Cet examen a montré que les larves étaient capables d''augmenter le pH et la concentration de carbonate sous leur coquille, ce qui permettait d''accélérer la calcification. Dans des conditions plus acides, la capacité de calcification des larves diminuait; pour les concentrations en CO2 les plus élevées, les chercheurs ont remarqué une dissolution accrue des coquilles, se traduisant par une plus forte mortalité.

Les bivalves fournissent plusieurs services écosystémiques essentiels, dont des bioindicateurs permettant de surveiller les niveaux de polluants dans un plan d''eau, ainsi que des biofiltres. Ils sont particulièrement vulnérables à l''acidification des océans mais, jusqu''à présent, on savait peu de choses sur la façon dont ils régulent le calcium pour former leur coquille, sur la façon dont ce processus est susceptible d''être affecté par une modification des conditions environnementales, ainsi que sur ses conséquences sur les populations. Cette méconnaissance limite notre capacité à prévoir la future biodiversité et les conséquences subies par l''industrie aquacole. La recherche menée dans le cadre de CACHE suggère que la grande sensibilité des larves de moules à l''acidification est liée à leur capacité limitée de régulation des ions.

Comme les mollusques tirent une forme soluble du calcium présent dans l''eau de mer pour le transformer en un composé insoluble, sans recourir à une grande quantité d''énergie, la compréhension de ce processus pourrait avoir des applications dans le domaine des biotechnologies. L''objectif de CACHE est l''améliorer nos connaissances sur la production de calcium en environnement marin et de former de jeunes scientifiques au traitement de problèmes biologiques complexes en utilisant des approches multidisciplinaires. Il est important de comprendre comment des mollusques représentant un intérêt commercial produisent leurs coquilles et régulent la production de ces coquilles dans différentes conditions environnementales, car cela nous donnerait des pistes sur la façon dont ces espèces évolueront dans un climat changeant et nous permettrait de fournir des stocks résistants à l''industrie aquacole.

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