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30 août 2016.

Mesurer la biodiversité des rivières grâce à leur ADN environnemental

Le biologiste suisse Florian Altermatt est formel : "Nous (...)

Le biologiste suisse Florian Altermatt est formel : "Nous pourrons bientôt mesurer la diversité biologique comme on mesure les paramètres physico-chimiques de l’eau." Avec une équipe de chercheurs, il vient même de démontrer que cette idée était tout à fait praticable en extrayant tout l’ADN de la Glatt, une rivière zurichoise, par le biais de prélèvements d’eau à divers points de son parcours.

Professeur à l’Institut de Biologie de l’évolution et de Sciences de l’environnement de l’Université de Zurich et à l’Institut fédéral de recherche sur l’eau (Eawag) à Dübendorf, Florian Altermatt vient de publier les résultats de cette recherche dans la revue Nature Communications.

Jusqu’à présent, pour mesurer la biodiversité des rivières, il fallait patiemment collecter, identifier et analyser une à une toutes les espèces présentes dans le cours d’eau. Désormais, grâce à l’ADN laissé par les divers organismes dans les matrices environnementales comme l’eau ou le sol, il est possible de le faire non seulement dans la rivière mais également dans les milieux limitrophes.

Il faut savoir en effet que tous les organismes libèrent en permanence de l’ADN dans leur milieu environnant, par exemple sous la forme de peaux ou de déjections. Les nouvelles techniques des sciences biologiques permettent aujourd’hui de séquencer cet ADN dit environnemental puis de le comparer avec les données recueillies par les méthodes traditionnelles pour vérifier que les organismes détectés vivent réellement dans le milieu étudié.

Dans des études antérieures, l’équipe de chercheurs coordonnée par le professeur Altermatt avait déjà montré que l’ADN était transporté sur des kilomètres dans les rivières. Plus encore : les échantillons d’eau ne contiennent pas seulement des informations sur les organismes aquatiques mais également sur ceux qui vivent dans le milieu terrestre environnant.

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De simples échantillons d’eau puisés dans une rivière offrent la possibilité d’en déterminer aussi son degré de biodiversité (photo : Eawag)

Dans leurs travaux sur la Glatt, les scientifiques ont ainsi récolté les empreintes génétiques des organismes de tout le bassin versant de la rivière zurichoise et ont réussi à démontrer le potentiel de l’ADN environnemental pour la détermination de la diversité biologique des animaux. "Dans un seul litre d’eau, explique Florian Altermatt, nous avons trouvé l’ADN d’un nombre étonnant d’espèces, allant des insectes aquatiques comme les éphémères aux castors qui vivent un peu plus haut".

Et comme il est désormais possible d’automatiser les procédés scientifiques, on peut imaginer – c’est l’une des conclusions de cette étude – que les services publics chargés d’analyser les échantillons d’eau régulièrement prélevés dans les rivières pour en surveiller la qualité physique et chimique pourront également, dans un avenir pas très éloigné, en déterminer aussi la biodiversité. (Source : Eawag)


- Florian Altermatt & all., "Environmental DNA reveals that rivers are conveyer belts of biodiversity information", Nature Communications, August 30, 2016.




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Mot d’eau

  • Le Lac

    “Si près qu’ils approchent du lac, les hommes n’en deviennent pas pour ça grenouilles ou brochets. Ils bâtissent leurs villas tout autour, se mettent à l’eau constamment, deviennent nudistes… N’importe. L’eau traîtresse et irrespirable à l’homme, fidèle et nourrissante aux poissons, continue à traiter les hommes en hommes et les poissons en poissons. Et jusqu’à présent aucun sportif ne peut se vanter d’avoir été traité différemment”. (Henri Michaux, "La nuit remue", 1935)

Glossaire

  • Limnologie

    Père de la limnologie (du grec "limné", lac, étang), le savant suisse François-Alphonse Forel (1841-1912) parlait d’elle comme de "l’océanographie des lacs". Il la définissait comme la "science des eaux continentales, des eaux stagnantes réunies dans des bassins limités et profonds, qui ne sont ni des fleuves ou rivières, ni des marais ou étangs, ni des eaux souterraines". Aujourd’hui, cette discipline a pris le sens plus large d’étude de tous les aspects écosystémiques des lacs et des grands réservoirs naturels d’eau douce à ciel ouvert.


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