Contexte
La connaissance des peuplements est indispensable à une bonne gestion des ressources marines et à la mise en place, le cas échéant, de mesures de protection appropriées. Aujourd’hui, elle est basée sur des observations visuelles en plongée, des comptages, et des captures. Mais on sait que certaines espèces, rares ou dissimulées dans des lieux difficiles d’accès, échappent à ces observations. Or tous les organismes vivants laissent une trace ADN dans leur environnement : elle révèle leur présence ou leur passage récent, et permet d’identifier chaque espèce.
Programme
L’objet du programme est de développer la méthode de l’ADN environnemental pour en faire un outil innovant de détection et d’identification des espèces marines. Cet outil permettra d’évaluer la biodiversité dans sa globalité, et en particulier les espèces cryptiques – difficiles à observer parce que cachées, nocturnes ou difficiles à différencier morphologiquement –, les espèces halieutiques d’intérêt économique, menacées et invasives.
Phase 1
Jusqu’à présent, peu d’études ont été menées pour appliquer la méthode de l’ADN environnemental au milieu marin, même si elle est déjà utilisée en milieu terrestre et dulcicole. Sa mise au point en ce qui concerne l’environnement marin présente en effet une difficulté supplémentaire : la dilution et la dispersion des traces ADN dans un grand volume d’eau de mer. Il faut donc notamment évaluer la quantité d’eau nécessaire pour obtenir des informations fiables. Une fois la méthode développée, et son utilisation maîtrisée, il suffira de prélever de l’eau de mer pour pouvoir récupérer les différents ADN qu’elle contient. Il sera alors possible de déterminer les espèces animales ou végétales qui sont présentes, ou qui étaient là peu de temps avant. La méthode permettra de compléter les méthodes traditionnelles – observation en plongée, captures… – et de surveiller les écosystèmes marins par simple prélèvement d’eau.
Phase 2
Par ailleurs, on manque encore de séquences ADN disponibles dans les bases de données, concernant la faune et la flore sous-marines, ce qui est pourtant indispensable pour déterminer les espèces présentes. Il s’agit aujourd’hui, en échangeant notamment des données avec d’autres structures impliquées dans ce type de programme de recherche, d’enrichir le catalogue des espèces méditerranéennes répertoriées. Cette banque de données doit concerner des espèces côtières, mais aussi des espèces pélagiques, et notamment les mammifères marins. Après plusieurs campagnes de prélèvement, notamment en juin et octobre 2018, les premiers résultats significatifs sont attendus fin 2018.
Phase 3
Cette méthode non invasive permettra de fournir des données précises et exhaustives aux gestionnaires de territoires maritimes – institutionnels, AMP, politiques et scientifiques – pour apporter une aide à la décision en termes de gestion et de protection des écosystèmes marins.
Cette percée méthodologique dans le domaine de la biologie marine trouvera dans les prochaines années des applications multiples comme une :
– détection non invasive à fort potentiel pour les inventaires de biodiversité ;
– surveillance et estimation des stocks ;
– détection précoce et suivi d’espèces invasives ;
– appréciation des services écosystémiques potentiels de sites naturels ou anthropisés ;
– évaluation d’un état zéro et suivi de l’évolution des communautés biologiques sur des sites sensibles (lagunes, estuaires, zones de rejet de stations d’épuration), réhabilités (récifs artificiels) ou aménagés (ports, ouvrages de défense).
Date de modification : 23 septembre 2020
History, applications, methodological issues and perspectives for the use of environmental DNA (eDNA) in marine and freshwater environments.Díaz-Ferguson Edgardo E & Gregory Moyer. Rev Biol Trop. (2014)
Sci Total Environ. 2018 Oct 1;637-638:1295-1310. 22. The future of biotic indices in the ecogenomic era: Integrating (e)DNA metabarcoding in biological assessment of aquatic ecosystems. Pawlowski J1, Kelly-Quinn M2, Altermatt F3, Apothéloz-Perret-Gentil L4, Beja P5, Boggero A6, Borja A7, Bouchez A8, Cordier T4, Domaizon I8, Feio MJ9, Filipe AF5, Fornaroli R10, Graf W11, Herder J12, van der Hoorn B13, Iwan Jones J14, Sagova-Mareckova M15, Moritz C16, Barquín J17, Piggott JJ18, Pinna M19, Rimet F8, Rinkevich B20, Sousa-Santos C21, Specchia V19, Trobajo R22, Vasselon V8, Vitecek S23, Zimmerman J24, Weigand A25, Leese F26, Kahlert M27.
Mol Ecol. 2016 Feb;25(4):929-42. Next-generation monitoring of aquatic biodiversity using environmental DNA metabarcoding. Valentini A1, Taberlet P2,3, Miaud C4, Civade R5, Herder J6, Thomsen PF7, Bellemain E1, Besnard A4, Coissac E2,3, Boyer F2,3, Gaboriaud C1, Jean P1, Poulet N8, Roset N9, Copp GH10,11, Geniez P4, Pont D5, Argillier C12, Baudoin JM12, Peroux T12, Crivelli AJ13, Olivier A13, Acqueberge M14, Le Brun M15, Møller PR16, Willerslev E7, Dejean T1.
– Mol Ecol. 2017 Nov;26(21):5872-5895.
Environmental DNA metabarcoding: Transforming how we survey animal and plant communities.
Deiner K1, Bik HM2, Mächler E3,4, Seymour M5, Lacoursière-Roussel A6, Altermatt F3,4, Creer S5, Bista I5,7, Lodge DM1, de Vere N8,9, Pfrender ME10, Bernatchez L6.