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Deux fois plus d’espèces marines détectées près des côtes grâce à l’ADN environnemental

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Un herbier de zostère marine en Nouvelle-Écosse, où les chercheurs ont effectué leur étude.

Photo : Ministère des Pêches et des Océans/Ryan Stanley

Radio-Canada

Des échantillons d’ADN environnemental provenant des eaux côtières de l’Atlantique et du Pacifique révèlent une « richesse d’espèces » inaperçue jusque-là, selon une nouvelle étude canadienne.

Les chercheurs qui ont fait cette étude estiment que l’ADN environnemental est un moyen plus facile, moins coûteux et moins intrusif pour mesurer la biodiversité et observer les déplacements d’espèces entraînés par le changement climatique.

Ils ont effectué l’étude dans 10 herbiers de zostère marine en Nouvelle-Écosse et 9 en Colombie-Britannique, en 2019. Les scientifiques ont utilisé une senne de plage pour capturer des organismes marins. Ils ont aussi prélevé des échantillons d’eau de mer aux mêmes endroits et aux mêmes moments afin d’y trouver les traces de matériel génétique laissé par des poissons. Le but était de comparer les résultats obtenus par les deux méthodes pour mesurer la biodiversité.

L’ADN environnemental révèle une diversité d’espèces environ deux fois plus grande, affirme Ryan Stanley, biologiste du ministère des Pêches et des Océans du Canada (MPO) à l'Institut océanographique de Bedford, en Nouvelle-Écosse. Si chaque senne capture 10 espèces marines en moyenne, l’ADN environnemental en révèle une vingtaine, dit-il, par exemple.

Ryan Stanley est l’un des auteurs d’un article à ce sujet publié par le Journal canadien des sciences halieutiques et aquatiques (en anglais) (Nouvelle fenêtre) le 4 février 2022.

Des espèces inattendues

Sur les 129 espèces de poissons détectées à l’aide de l’ADN, 4 n’étaient pas associées à la documentation génétique de la région où elles ont été respectivement trouvées.

Un terrassier tacheté détecté en Nouvelle-Écosse, par exemple, est une espèce du Pacifique. Il s’agissait peut-être d’une autre espèce de terrassier de l’Atlantique qui ne figurait pas dans la base de données génétique de référence.

Les chercheurs ont travaillé soigneusement et trouvé à quelques occasions des traces d’ADN qui ne correspondaient pas aux références locales, indique Cathryn Abbott, généticienne du MPO à la Station biologique du Pacifique, qui a aussi participé à la rédaction de l'article.

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Un petit poisson-globe (northern pufferfish) capturé par les chercheurs à Taylor Head, en Nouvelle-Écosse. Cette espèce semi-tropicale n’a pas été détectée avec l’ADN environnemental à cet endroit, ce qui constitue une exception dans cette étude.

Photo : Ministère des Pêches et des Océans/Ryan Stanley

C’était la première fois que l’on employait cette méthode dans ce contexte, explique Mme Abbott. Elle estime que la recherche à l’aide de l’ADN environnemental a incroyablement bien fonctionné. Elle dit être émerveillée par la découverte de deux fois plus d’espèces. Tout était immédiatement sensé et plausible sur le plan écologique, dit-elle.

En Nouvelle-Écosse, les herbiers de zostère marine étudiés ont révélé la présence de quelques espèces inattendues, souligne Ryan Stanley.

Par exemple, dans les environs de Taylor Head, les chercheurs ont trouvé dans leur senne de plage un petit poisson-globe (northern pufferfish) et un petit barracuda (northern barracuda), qui sont des espèces semi-tropicales.

L’étude de l’ADN environnemental n’a pas révélé la présence de ce poisson-globe, mais elle a permis de détecter le barracuda et d’autres espèces non capturées par la senne, dont la carangue grasse et le poisson-papillon ocellé. Ces espèces parfois remarquées par des plongeurs amateurs, particulièrement dans les eaux du sud de la Nouvelle-Écosse, sont extrêmement rares, précise M. Stanley.

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Un petit barracuda (northern barracuda) capturé par les chercheurs à l’aide d’une senne de plage le long de la côte est de la Nouvelle-Écosse.

Photo : Ministère des Pêches et des Océans/Ryan Stanley

En Colombie-Britannique, les chercheurs ont détecté avec l’ADN la présence de cinq espèces de saumon non capturées par des sennes. Le saumon chinook, notamment, a été détecté à huit endroits différents tout en étant absent des sennes.

À titre d’exemple d’efficacité, les scientifiques affirment que la méthode à l’aide de l’ADN environnemental a permis de détecter à neuf endroits 84 % des espèces capturées par des sennes de plage lors de recherches précédentes effectuées à 89 endroits dans une région beaucoup plus grande.

Détecter plus tôt et plus facilement les déplacements d'espèces

Le Canada compte environ 240 000 km de côtes, ce qui est avantageux pour ce genre de travaux. Mme Abbott souligne qu’il suffit de remplir d’eau de mer une bouteille d’un litre pour étudier la biodiversité avec l’ADN, ce qui est beaucoup plus facile que d’aller en mer avec un grand bateau, un équipage et des filets pour capturer des espèces.

La méthode a toutefois des limites. Elle ne peut servir à estimer le nombre de poissons ni leur âge, leur sexe ou leur taille. C’est un moyen de vérifier la présence ou l’absence d’espèces.

Les scientifiques prévoient qu’un plus grand nombre d’espèces vont se déplacer vers le nord en raison du réchauffement des eaux, ajoute Cathryn Abbott. Selon elle, on s'attend à ce que l'étude de l’ADN environnemental permette de détecter plus tôt ce genre de changements dans les écosystèmes.

D'après un reportage de Paul Withers, de CBC

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