L’échantillonnage de l’ADN environnemental (eDNA) dans les eaux côtières du Pacifique et de l’Atlantique a révélé une « biodiversité » sans précédent – détectant deux fois plus d’espèces de poissons qu’un relevé au filet traditionnel, selon une nouvelle étude canadienne.
Les scientifiques à l’origine de la recherche affirment que les résultats suggèrent que l’eDNA est un moyen moins coûteux, plus simple et moins intrusif de mesurer la biodiversité et de surveiller le mouvement des poissons vers le nord causé par le changement climatique.
Dix-neuf herbiers marins – dix en Nouvelle-Écosse et neuf dans le sud de l’île de Vancouver – ont été échantillonnés en 2019.
Une longue senne de plage servait à attraper le poisson. Au même moment et au même endroit, des échantillons d’eau de mer ont été prélevés pour rechercher des traces de matériel génétique rejetées par les poissons qui passaient.
L’objectif était de comparer les méthodes d’échantillonnage utilisées pour mesurer la biodiversité.
« Nous avons en fait capturé plus de diversité, presque deux fois plus. Donc, si nous attrapions 10 espèces pour chaque baleineau, nous séquencerions en moyenne 20 espèces à partir de l’ADN », a déclaré Ryan Stanley, biologiste de Pêches et Océans Canada à l’Institut océanographique de Bedford en Nouvelle-Écosse.
Stanley a co-écrit un article qui a publié les résultats dans le Journal canadien des sciences halieutiques et aquatiques.
Les scientifiques ont utilisé une technique connue sous le nom de métabarcodage eDNA.
Ce système convertit une séquence génétique en un code-barres qui peut identifier une espèce à des fins de comparaison dans une base de données de référence génétique, un peu comme un code universel de produit (UPC) est utilisé par un scanner de supermarché pour identifier les produits.
Contrairement au code UPC en magasin, toutes les espèces n’ont pas une correspondance exacte de code-barres dans la référence génétique.
Sur les 129 espèces de poissons identifiées par eDNA, seules quatre n’étaient pas associées à l’ensemble de données dans leur région respective.
L’un était un museau géant, un poisson allongé et à tête large ressemblant à une anguille découvert en Nouvelle-Écosse par eDNA, bien qu’il s’agisse d’une espèce du Pacifique.
Il s’agit peut-être d’une autre espèce de col fourmilier connue dans l’Atlantique, mais qui n’est pas incluse dans leur base de données de référence.
La généticienne de Pêches et Océans Canada, Cathryn Abbott, de la Station biologique du Pacifique à Nanaimo, en Colombie-Britannique, affirme que les chercheurs ont soigneusement testé leurs résultats, mais ont trouvé quelques lacunes où un ADN détecté ne correspondait pas à la référence locale.
« Nous l’avons trouvé vraiment efficace », a déclaré Abbott.
« Dans ce contexte, c’était notre première tentative avec cette méthode. Et eDNA a incroyablement bien fonctionné à mon avis. J’ai été étonné que nous ayons trouvé deux fois plus d’espèces, mais elles avaient toutes un sens écologique immédiat et étaient plausibles.
En Nouvelle-Écosse, des herbiers marins ont été échantillonnés depuis Taylor Head sur la côte est jusqu’à l’île McNabs à l’embouchure du port d’Halifax jusqu’à Rosebay sur la côte sud.
« Nous avons eu quelques styles auxquels nous ne nous attendions pas », a déclaré Stanley dans une interview avec Taylor Head.
Là, la senne de plage de 25 mètres a attrapé un petit ballon du nord et un barracuda du nord légèrement plus gros – tous deux subtropicaux.
L’eDNA n’a pas reconnu le poisson-globe, mais a reconnu le barracuda, plusieurs espèces de maquereaux et un poisson-papillon à nageoires bleues qui n’a pas été capturé dans le veau.
« Ces espèces ont parfois été observées le long de la côte, notamment dans le sud de la province par des plongeurs récréatifs. Mais ils sont extrêmement rares », a déclaré Stanley.
« L’eDNA a fait un très bon travail, en particulier chez Taylor Head ici, en identifiant la diversité que nous n’aurions pas capturée autrement directement sur le Web. »
En Colombie-Britannique, des chercheurs ont découvert cinq espèces de saumon du Pacifique qui n’étaient pas capturées dans les sennes de plage. Des saumons quinnat ont été aperçus sur huit sites sur neuf, mais n’ont été capturés à la senne sur aucun site.
Comme exemple d’efficacité, les scientifiques ont déclaré que le code-barres eDNA sur les neuf sites a détecté 84% des espèces capturées lors d’une précédente enquête à la senne de plage impliquant 89 sites sur une zone beaucoup plus vaste.
Au Canada, qui a le plus long littoral du monde – 240 000 kilomètres – cela a des avantages.
« C’est un moyen idéal d’entrer dans un environnement et d’avoir un aperçu rapide de ce qui pourrait s’y trouver ou non. Et quand je dis, vite, regarde, c’est parce qu’on sort avec une bouteille pour capter un litre d’eau, ce qui bien sûr est beaucoup plus simple qu’un gros bateau qui doit se contenter d’un gros filet et de beaucoup d’équipage, » dit-il Abbott.
L’eDNA a ses limites. Il ne compte pas les poissons, ne peut pas dire l’âge, le sexe ou la taille, mais c’est un moyen de vérifier la présence ou l’absence d’une espèce.
Abbott a déclaré que cela pourrait aider à surveiller les changements dans l’écosystème, tels que le changement climatique.
«Nous nous attendons à ce que les poissons se propagent plus au nord à mesure que les eaux se réchauffent et que les chaînes plus au nord deviennent plus tolérantes envers les espèces plus tropicales et subtropicales. Nous nous attendons à ce que l’eDNA soit un bon outil pour détecter ces extensions de distribution tôt, peut-être avant que nous puissions les attraper dans un filet.