JOURNAL ASMAC No 1 - février 2020

Point de mire
Ulrike Pfreundt voit grand et
sait ce qu’elle veut. «Si les
mers du globe poursuivent
leur réchauffement au même
rythme, plus de 90% des récifs coralliens
risquent de disparaître jusqu’en 2050. Je
veux donc faire quelque chose», déclare la
chercheuse allemande de 34 ans.
Le fait que ces communautés biologiques
pâlissent progressivement attriste
visiblement la biologiste. Les coraux tirent
leurs magnifiques couleurs d’algues symbiotiques
qui vivent dans leurs tissus et les
approvisionnent en nourriture. Si l’eau devient
trop chaude, les coraux expulsent les
algues, subissent un blanchiment et
meurent progressivement de faim.
«Comme les récifs sont un lieu de reproduction
pour au moins un quart des
espèces de poissons dans l’océan, leur
perte a un effet désastreux sur la stabilité
des écosystèmes marins», explique Ulrike
Pfreundt. Cela ne met pas seulement en
péril la pêche mondiale: des millions de
personnes dans le monde dépendent de
récifs intacts qui leur apportent de la nourriture,
un revenu et les protègent contre
les inondations et l’érosion côtière. Ulrike
Pfreundt s’est donc fixé pour objectif de
recoloniser les récifs coralliens morts.
Restaurer les forêts tropicales
des mers
Ulrike Pfreundt a étudié la biologie moléculaire
et la génétique à Fribourg-en-Brisgau.
«Parce que je voulais comprendre la
vie au niveau le plus profond», expliquet-elle.
La diversité de la forêt tropicale la
fascinait déjà comme enfant. A 20 ans, elle
a découvert sa passion pour l’espace de vie
marin. Depuis, elle effectue régulièrement
des plongées et s’engage pour des réserves
naturelles marines. Elle a étudié la biologie
marine en branche secondaire et ensuite
combiné la génétique et la biologie
marine dans sa thèse de doctorat.
Comme Ulrike Pfreundt aime le travail
interdisciplinaire, elle a rejoint en
2016 l’Institut des sciences environnementales
de l’EPF Zurich dans le cadre
d’un Postdoc Fellowship de l’EPF. Elle a
trouvé un environnement idéal dans
l’équipe du Professeur Roman Stocker où
les biologistes analysent avec des physiciens,
ingénieurs et mathématiciens comment
les microbes et micro-organismes
façonnent l’écologie des mers.
Recruter des coraux résistants
Cela comprend aussi les communautés
complexes des coraux. «Beaucoup d’espèces
se reproduisent en lâchant dans
l’eau des spermatozoïdes et ovules à partir
desquels se développent des larves flottantes»,
explique Ulrike Pfreundt. Pourtant,
celles-ci doivent trouver un substrat
approprié sur lequel elles peuvent s’installer
et se développer pour devenir de jeunes
coraux. «Les récifs coralliens morts sont
difficilement accessibles pour les larves»,
explique-t-elle. Car les récifs moribonds se
désintègrent et sont recouverts de
macroalgues, alors que les larves ont besoin
d’une certaine diversité structurelle
et d’un substrat dur et exempt d’algues
pour s’établir.
C’est pourquoi Ulrike Pfreundt veut
reconstruire les récifs abîmés au moyen de
structures artificielles. La biologiste marine
est convaincue qu’au fil du temps, les
récifs artificiels peuvent se transformer en
espaces de vie autonomes et protéger les
côtes.
Mais comment les récifs artificiels
peuvent-ils être utiles, si l’eau est tout simplement
trop chaude? «D’une part, certains
coraux ne meurent pas immédiatement»,
explique Ulrike Pfreundt. Elle part
du principe que certaines zones resteront
compatibles pour des récifs coralliens –
par exemple à cause de la présence d’un
courant froid à proximité. «D’autre part, je
ne suis heureusement pas seule», déclaret-elle
en riant. En effet, dans le monde entier,
il y a des scientifiques qui travaillent à
cultiver des symbioses coralliennes résistantes
à la chaleur ou à en détecter dans les
récifs.
La difficulté de la complexité
structurelle
Les tentatives effectuées jusqu’ici pour recruter
des bébés coraux avec des récifs artificiels
ont cependant souvent échoué.
Probablement parce que la plupart des récifs
artificiels ne possèdent pas une structure
suffisamment perfectionnée: ils
n’offrent pas suffisamment de zones protégées
pour les jeunes coraux et n’interagissent
pas assez avec le courant pour
amener les larves suffisamment près du
substrat.
C’est sur ce point que se focalise le
projet d’Ulrike Pfreundt. «Nous savons
que la forme et les caractéristiques de la
surface jouent un rôle élémentaire, mais
ne connaissons pas en détail quels aspects
sont déterminants», explique la jeune
chercheuse. C’est pourquoi elle collabore
avec Benjamin Dillenburger et Mathias
Bernhard du groupe spécialisé dans les
techniques de construction numériques
du département d’architecture. L’idée est
de développer à l’aide de l’impression 3D
des structures géométriquement adaptées
pour des modules de récif écologiquement
utiles et adaptables.
Dans un premier temps, il s’agit de développer
des surfaces possédant différentes
caractéristiques structurelles telles
que rainures, trous, surplombs et arêtes à
l’échelle millimétrique ou centimétrique.
Ulrike Pfreundt veut les tester quant à leur
interaction avec les courants et les larves
de coraux qui y sont transportées, d’abord
dans des bassins, ensuite sur le terrain
dans le récif corallien. Pour ce faire, elle
aura à nouveau besoin du savoir-faire du
groupe de recherche de Roman Stocker
qui est spécialisé dans l’analyse de l’interaction
entre d’infimes tourbillons d’eau et
les micro-organismes.
Une affaire de cœur
Ulrike Pfreundt est convaincue par son
idée et le manifeste, ce qui lui rend service
dans sa recherche de partenaires pour le
projet. Outre les architectes de l’EPF, elle a
su convaincre le responsable du programme
de coraux des Caraïbes de The
Nature Conservancy (TNC) de participer
au projet. Des essais sur le terrain sont prévus
aux Maldives et sur la Grande Barrière
de Corail en Australie.
Les fondamentaux du projet sont
donc définis. Il reste évidemment différents
points à régler, comme par exemple
le transfert des structures de surface adaptées
sur des modules de récifs plus grands.
Elle est confiante: «A l’EPF, j’ai trouvé les
bonnes personnes et l’infrastructure
adaptée pour accomplir de telles tâches à
l’avenir.»
1
L’article est paru pour la première fois le 9 mai
2019 dans la newsletter de l’EPF Zurich.
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