The effects of thermal and high-CO2 stresses on the metabolism and surrounding microenvironment of the coral Galaxea fascicularis

The effects of elevated temperature and high pCO2 on the metabolism of Galaxea fascicularis were studied with oxygen and pH microsensors. Photosynthesis and respiration rates were evaluated from the oxygen fluxes from and to the coral polyps. High-temperature alone lowered both photosynthetic and respiration rates. High pCO2 alone did not significantly affect either photosynthesis or respiration rates. Under a combination of high-temperature and high-CO2, the photosynthetic rate increased to values close to those of the controls. The same pH in the diffusion boundary layer was observed under light in both (400 and 750ppm) CO2 treatments, but decreased significantly in the dark as a result of increased CO2. The ATP contents decreased with increasing temperature. The effects of temperature on the metabolism of corals were stronger than the effects of increased CO2. The effects of acidification were minimal without combined temperature stress. However, acidification combined with higher temperature may affect coral metabolism due to the amplification of diel variations in the microenvironment surrounding the coral and the decrease in ATP contents. Les effets d’une élévation de la température et de la pression partielle en CO2 sur le corail Galaxea fascicularis ont été étudiés à l’aide de microsondes pour l’oxygène et le pH. Les taux de photosynthèse sont inférieurs à 32°C par rapport à la situation à 27°C. Lorsque le CO2 est aussi augmenté, une augmentation des taux de photosynthèse à 32°C a été observée. Les taux de respiration sont réduits par une augmentation de la température. Le pH dans la couche limite de diffusion est identique sous illumination dans les deux traitements au CO2, mais est réduit dans le noir par une augmentation du CO2. Le contenu en ATP du tissu est réduit par augmentation de la température. Une réduction du pH combinée à une augmentation de la température peut donc sévèrement affecter le métabolisme du corail et ses taux de calcification, à cause de l’augmentation des variations journalières du pH dans le microenvironnement autour du corail et de la réduction de la respiration, qui entraîne une diminution de l’énergie produite.