Des outils fondés sur l’ADN au service de la gestion des zones marines et côtières
Environ 60 % de la population mondiale vit sur ou à proximité du littoral. Dans certains pays comme l’Australie, cette proportion atteint près de 85 %. Inévitablement, les pressions exercées sur les zones côtières marines peuvent donc s’avérer extrêmes. «Les environnements côtiers abritent des assemblages d’espèces uniques et remplissent des fonctions critiques», fait remarquer Johan Pansu, coordinateur du projet TEAM-Coast et maître de conférences à l’Université de Montpellier, en France. «Ces fonctions comprennent les services écosystémiques comme la purification de l’eau et la séquestration du carbone. Les marais salants et les mangroves, par exemple, capturent d’importants volumes de carbone présent dans l’atmosphère.» Les zones côtières sont aussi vitales sur le plan économique, en ce sens qu’elles accueillent les activités de pêche et jouent souvent un rôle clé pour le tourisme. «Il s’agit de zones densément peuplées qui fournissent des services uniques à l’humanité», explique Johan Pansu. «C’est pourquoi il nous faut trouver des moyens de réduire notre impact.»
Surveillance de la biodiversité marine
Le projet TEAM-Coast, coordonné par le Centre national français de la recherche scientifique et entrepris avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, visait à élaborer de nouvelles méthodes d’évaluation de l’impact des activités anthropiques sur la biodiversité marine. «Les conséquences de ces activités ont souvent été difficiles à cerner», explique Johan Pansu. «Les observations se cantonnaient souvent à un petit nombre d’espèces. Nous pourrions étudier les poissons et les crustacés, mais nous ferions alors l’impasse sur de grands pans de la biodiversité.» L’intégration des différentes pressions qui s’exercent sur la biodiversité s’est également avérée problématique. «La plupart des analyses d’impact portent sur un contaminant ou une pression à la fois, et font fi des interactions potentielles et des effets combinés», explique Johan Pansu. Le projet TEAM-Coast a cherché à résoudre ces problèmes grâce à des outils fondés sur l’ADN et à la modélisation statistique. «Tous les organismes vivants laissent derrière eux des traces d’ADN», explique Johan Pansu. «Donc, à l’image de la police scientifique, nous avons prélevé des échantillons dans l’environnement. En l’occurrence, il s’agissait ici essentiellement de sédiments et d’eau, à partir desquels nous avons extrait de l’ADN» Ces échantillons ont été prélevés au large de l’État australien du Queensland, zone qui abrite la Grande Barrière de Corail et une incroyable biodiversité marine. De retour au laboratoire, des fragments d’ADN, que l’on appelle codes-barres ADN, qui peuvent fournir des informations sur l’identité des espèces, ont ensuite été ciblés et séquencés. Ces codes-barres ont alors été comparés aux bases de données de référence existantes. «Cette approche pourrait permettre de caractériser la diversité de toutes les formes de vie, des bactéries aux animaux, sans capturer ou cibler un spécimen particulier», ajoute Johan Pansu. Dans le cadre du deuxième volet du projet, l’équipe a appliqué ces données à des modèles statistiques. «Nous voulions pouvoir déterminer l’impact de différents facteurs de stress, comme les contaminants et les pesticides, sur la biodiversité», fait remarquer Johan Pansu. «Notre objectif consiste à élaborer un modèle qui pourra ensuite être utilisé dans d’autres contextes environnementaux.»
Mesurer l’impact de l’homme
La réussite principale du projet TEAM-Coast a été de démontrer l’efficacité de cette approche fondée sur l’ADN à l’heure de mesurer les impacts sur la biodiversité. Cette technique a permis à Johan Pansu et à son équipe de caractériser et d’étudier pratiquement toutes les communautés que renferme un échantillon – bactéries, végétaux, poissons, crustacés, etc. – de manière exhaustive, rapide et rentable. «Nous avons ensuite pu utiliser ces données pour produire des modèles semi-prédictifs», ajoute-t-il. «Par exemple, si nous décidons de réduire de moitié la contamination par les pesticides, nous sommes en mesure de prédire l’évolution attendue de la biodiversité.» Cet outil pourrait ainsi aider les gestionnaires de l’environnement et les décideurs politiques à mieux comprendre l’équilibre entre la santé des écosystèmes et l’activité anthropique et à prendre des décisions plus éclairées et plus respectueuses de l’environnement. Il pourrait également être utilisé pour assurer une surveillance continue, afin de garantir que les zones côtières européennes, d’une importance capitale mais tout aussi fragiles, continuent de prospérer.
Mots‑clés
TEAM-Coast, marine, biodiversité, côte, carbone, mangrove, ADN
