Les récifs annulaires, ou atolls, sont généralement expliqués ainsi : les coraux se développent sur le pourtour d'une île volcanique, tandis que l'île elle-même s'enfonce lentement. Il reste un anneau creux qui peut s'étendre sur des kilomètres. Mais les images satellites montrent des anneaux similaires autour de récifs très petits, où il n'y a pas de volcan ni d'affaissement. Parfois, de petits anneaux se trouvent à l'intérieur de grands atolls, comme des anneaux dans des anneaux.
Les auteurs de la nouvelle étude ont voulu vérifier si les anneaux pouvaient se former d'eux-mêmes, par l'interaction entre la croissance des coraux et les courants marins. Ils ont construit un modèle informatique : les coraux croissent selon des règles simples, meurent par manque de nourriture ou si le courant est trop fort, et l'eau se déplace selon les lois de la physique. Ils ont lancé la simulation et ont obtenu des récifs annulaires de tailles très variées : de petites taches à de grands atolls. Les formes correspondaient aux récifs réels.
Le modèle n'a pas seulement produit des images ressemblantes. Il a reproduit les lois numériques des bases de données mondiales : comment la taille du récif est liée à sa forme, quelle est sa dimension fractale (une mesure de l'irrégularité du contour). Cela signifie que les récifs annulaires ne sont pas toujours la marque d'un volcan. Parfois, c'est l'océan lui-même qui les façonne.
Ce mécanisme explique pourquoi les anneaux se rencontrent à toutes les échelles, du mètre à la dizaine de kilomètres. La nature utilise la même recette : croissance plus courant. Et alors, l'atoll n'est pas un monument à un volcan englouti, mais un motif vivant dessiné par l'eau.
La dimension fractale est un nombre qui indique à quel point un contour est irrégulier. Pour les récifs annulaires, elle est proche de 1.3, comme pour le littoral de la Norvège.