Quand le monde sous-marin a rencontré l'échographie : à la recherche de nouveaux signes de vie corallienne

Alors que l'appareil d'échographie était amené dans le bâtiment, il est devenu évident que ce ne serait pas une journée de travail comme les autres. Quand une caisse isotherme remplie de coraux vivants est arrivée, la situation a pris une tournure franchement surréaliste. En fin de compte, l'utilisation de l'imagerie médicale pour la biologie marine semblait la chose la plus naturelle au monde.

« Nous allons utiliser les ultrasons pour scanner les coraux – un peu comme lors d'une échographie de grossesse », explique avec enthousiasme le Dr Jamie Craggs, biologiste marin renommé et fondateur de Coral Spawning International. Leader mondial dans le domaine de la science de la reproduction des coraux, il a mis au point une technique permettant de prédire la ponte des coraux, chose qui avait échappé aux scientifiques spécialistes en la matière pendant des décennies. « Aujourd'hui, nous voulons voir s'ils contiennent des ovules et des spermatozoïdes et s'ils se préparent à se reproduire. » Derrière son enthousiasme se cache une première mondiale : l'étude du comportement reproducteur des coraux à l'aide d'ultrasons n'a jamais été réalisée auparavant et, en effet, personne dans la pièce ne sait si cela fonctionnera.

Une autre biologiste spécialiste des récifs coralliens et cinéaste le rejoint. Madeline St Clair qui, comme le Dr Craggs, a été en première ligne des projets de restauration corallienne dans le monde entier, notamment grâce à notre partenariat avec Nature Seychelles. Elle a récemment sensibilisé le public à la situation critique des récifs en utilisant la réalité virtuelle sur un Système Canon EOS VR. « En tant que scientifique marine et conteuse, ma vie entière est consacrée à essayer de révéler aux gens ce monde invisible. C'est vraiment passionnant – nous donnons vie à une nouvelle histoire ! »

Créer les conditions optimales pour une telle expérience nécessite un équipement de pointe et une expertise adaptée. Alors, bien sûr, l'échographe – un Canon Aplio i700 – était utilisé par deux personnes possédant une vaste connaissance collective dans le domaine : Stuart Mills, directeur de l'échographie chez Canon Medical Systems UK et Sally Davey, leur spécialiste clinique et échographiste chevronnée. Mais cela reste un territoire totalement nouveau pour tout le monde. « Je n'ai jamais effectué d'échographie à travers de l'eau salée, et absolument jamais sur un corail », explique Sally en riant. « Je travaille donc en m'appuyant sur mon expérience et des suppositions éclairées. »

C'est exactement la même chose pour le Dr Craggs, qui s'est préparé autant qu'il le pouvait pour cette journée. « Nous avons apporté toute une gamme de coraux différents d'Australie, des Caraïbes et d'Indonésie, car ils vont se reproduire à différents stades tout au long de l'année et nous voulons voir à quoi cela ressemble à l'intérieur », explique-t-il. « En règle générale, dans le cas des coraux branchus, nous devions casser une branche pour déterminer le statut reproductif. Pour les coraux LPS (coraux durs à grands polypes), un certain nombre de fragments sont prélevés afin de vérifier la présence de gamètes et d'en déduire la période de reproduction. » Mais dans ce cas précis, ainsi que par souci d'exactitude et conformément aux protocoles scientifiques, l'échographie sera vérifiée à l'aide de cette méthode standard.

Il reste prudemment optimiste, car les œufs sont des structures incroyablement petites, parfois « aussi petits que 300 microns, soit 0,3 millimètre ». Cependant, une atmosphère de confiance règne dans la pièce alors que Sally se met au travail, sélectionnant les sondes qu'elle estime avoir les meilleures chances de produire de belles images, avant de les enduire de gel conducteur et de les envelopper dans une gaine protectrice pour les protéger.

En fait, les échographies sont tellement courantes que la plupart des gens ne se demandent généralement pas comment elles fonctionnent réellement. En termes simples, elles envoient des ondes sonores inoffensives à hautes fréquences dans votre corps, ou dans celui d'un corail dans le cas présent, à l'aide d'une sonde manuelle. Ces ondes rebondissent sur la zone examinée, un peu comme un écho, puis un logiciel d'imagerie spécialisé les convertit en images en temps réel affichées à l'écran. L'utilisation du gel s'explique, de façon peut-être surprenante, par le fait que l'énergie sonore se transmet moins efficacement par l'air que par les liquides. « Donc, si nous recouvrons la sonde sans mettre de gel, l'air emprisonné entre la sonde et la gaine empêchera le son de voyager suffisamment loin pour être utile. Ensuite, l'eau transmettra parfaitement le son », explique Sally.

Une fois les coraux déballés, placés dans des bassins peu profonds et acclimatés à leur nouvel environnement (n'oublions pas qu'il s'agit d'animaux après tout), Sally tend une sonde à Jamie et le travail commence. En quelques secondes, tous les trois sont totalement captivés (« oh là là, regardez ça ! »), alors qu'ils identifient rapidement les tissus digestifs de l'« estomac » d'un corail. « Les œufs se développent à proximité du filament intestinal », explique le Dr Craggs. « Une fois que nous voyons cela, nous savons que nous sommes dans la bonne région. » Les structures internes de ces polypes coralliens, parfois à peine plus grandes qu'un millimètre, sont montrées avec un niveau de détail exceptionnel, ce qui permet de pointer et d'expliquer facilement.

Comme pour toute expérimentation, surtout lorsqu'il s'agit d'utiliser un outil totalement nouveau, l'équipe a besoin de temps pour comprendre ce qu'elle observe, essayer différentes techniques et apprendre ce qu'il est possible de faire avec les ultrasons. De plus, chaque corail est différent, c'est pourquoi les spécialistes devront faire preuve de patience pour déterminer la meilleure approche adaptée à chacun d'eux et il leur faudra du temps pour apprendre à interpréter le corail d'une nouvelle manière. Tout au long de l'après-midi, les scientifiques ont fait ce qu'ils font de mieux : ils ont examiné méthodiquement chaque spécimen, ajusté le grossissement, les sondes et l'approche, noté ce qu'ils observaient et enregistré des centaines d'images échographiques. « Nous voyons des caractéristiques qui semblent correspondre à des œufs en développement », annonce finalement le Dr Craggs. « Ils sont regroupés en grappe, leur taille et leur position au sein du corail sont correctes. Somme toute, un résultat encourageant. »

Alors que les coraux étaient replacés dans leur boîte protectrice pour le voyage de retour et que l'échographe était nettoyé et rangé, l'atmosphère était joyeuse. Après tout, ce n'est pas tous les jours qu'un biologiste marin peut pratiquer une échographie – et combien de fois un échographiste a-t-il l'opportunité de voir l'intérieur d'un animal aussi crucial pour le monde ? Mais bien sûr, la journée était loin d'être terminée pour le Dr Craggs. De retour au laboratoire, il s'est mis à analyser le grand nombre d'images fournies par Sally, disposant désormais de plus de temps pour explorer pleinement leur contenu.

En comparant les échographies à la méthode standard (l'examen d'échantillons de tissu vivant), il a été ravi de confirmer avec une certitude totale que les images montraient un développement visible des œufs. « D'un point de vue scientifique, il est toujours important de procéder à autant de vérifications que possible », ajoute le Dr Craggs. « Mais je peux désormais affirmer avec certitude que j'observe le développement des ovocytes [ovules] sur les images échographiques – c'était totalement évident ! »

Alors que la nouvelle se répandait au sein des équipes, l'excitation palpable ressentie dans la salle d'échographie s'est à nouveau fait sentir – un autre moment marquant pour toutes les personnes impliquées, dont les résultats allaient potentiellement fournir au Dr Craggs et à la communauté scientifique un tout nouveau type de données à exploiter.

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