Cas d'étude terrestre

Évaluation de la méthode ADNe pour la détection et la lutte contre les espèces exotiques envahissantes végétales

Introduite en dehors de leur aire de répartition naturelle, les Espèces Exotiques Envahissantes (EEE) modifient profondément les équilibres écologiques en se propageant durablement et en rentrant en compétition avec la biodiversité native. La lutte contre les EEE, notamment végétales, est devenue indispensable dans le cadre de la préservation de la biodiversité. Dans une démarche prospective et novatrice, Grenoble Alpes Métropole a souhaité évaluer une méthodologie de détection moléculaire précoce des astéracées, famille de plantes herbacées dont certaines espèces, comme l'aster lancéolé, sont considérées comme invasives, afin d'améliorer la planification des actions territoriales de management paysager des invasions.

Mission d'ARGALY, en collaboration avec CRISALID :

Tester un plan expérimental basé sur la méthode de metabarcoding ADNe en vue de détecter des espèces herbacées vivaces invasives dans un espace naturel de la métropole grenobloise.

Échantillonnage

Le parc Hubert Dubedout, géré par Grenoble Alpes Métropole, a été choisi comme site d'étude. Cinq parcelles présentant différents degrés d'infestation ont été définies comme suit :

Parcelle non infestée : zone a priori vierge de toute EEE utilisée comme témoin négatif, en milieu de prairie
Parcelle émergente : zone identifiée à la suite de rares observations d'EEE sur le terrain
Parcelle peu infestée : zone présentant quelques plantes invasives
Parcelles infestées : deux zones avec observations régulières d'astéracées invasives. Ces deux parcelles sont soumises à des traitements d'intervention différents : l'une a fait l'objet d'un fauchage (A) tandis que l'autre a subi un arrachage (B) des plants d'asters.

Chaque parcelle a fait l'objet de prélèvements de sol en triplicats biologiques à trois périodes successives : printemps 2023 / automne 2023 / printemps 2024.

L'objectif de ce plan expérimental était de répondre aux questions suivantes :

L'ADNe terrestre peut-il être utilisé comme un outil de biodiagnostic précoce et sensible des EEE végétales vivaces, dont la partie aérienne disparaît annuellement en hiver ?

L'ADNe terrestre révèle-t-il les effets de différents traitements des EEE végétales (fauchage vs. arrachage), et si oui, peut-il constituer un outil d'aide à la décision paysagère ?

Localisations des parcelles du parc Hubert Dubedout (Métropole de Grenoble) échantillonnées dans le cadre des analyses ADNe pour la détection des EEE astéracées

Après extraction de l'ADN contenu dans les échantillons, trois marqueurs génétiques des élasmobranches ont été testés pour l'amplification PCR et l'inventaire par metabarcoding : Shark_miniCOI (Fields et al. 2015), Elas01 (Miya et al. 2015) et Elas02 (Taberlet et al. 2018). En parallèle, six couples d'amorces spécifiques ont été conçus ou optimisés in silico puis testés in vitro pour la détection par qPCR de quatre espèces de requins et deux espèces de raies, choisies selon leur statut sur la liste rouge des espèces menacées établie par l'Union Internationale pour la Conservation de la Nature (UICN).

Résultats de l'inventaire global

Les données issues du séquençage ont permis de dresser, par analyse bioinformatique, la liste des taxons identifiés pour chaque échantillon avec le nombre de séquences associées. Les cartographies ci-dessous représentent les taxons Poissons et Elasmobranches identifiés par les marqueurs Elas01 et Elas02 selon la localisation des stations :

Elas01 permet d'apprécier la diversité ichtyologique avec la détection de 38 familles de poissons et 114 espèces. Ce marqueur a également permis d'identifier six espèces de raies et quatre espèces de requins.
Elas02 détecte également un grand nombre de familles de poissons osseux (21 familles avec 64 espèces) ainsi qu'un total de quinze espèces d'élasmobranches (neuf espèces de raies et six espèces de requins).
Il n'existe pas de différence significative entre les performances de détection des espèces cibles par metabarcoding et qPCR, les données obtenues par les deux méthodes sont cohérentes.
Les inventaires par observation directe et par ADNe conduisent à des résultats similaires pour les espèces communes telles que les raies aigles, raies pastenagues à tâches noires et raies fouets. En revanche, les deux méthodes s'avèrent complémentaires concernant les espèces moins fréquentes dans les eaux réunionnaises.
La répartition des élasmobranches autour de l'île semble varier selon l'orientation est/ouest et les saisons. Par exemple, les raies fouet ont été davantage détectées entre janvier et mars, et la présence des raies guitares a été plus importante en hiver austral malgré une détection tout au long de l'année.

Conclusion de l'étude

L'outil ADNe confirme et complète les données issues du programme MAEO : la majorité des espèces observées visuellement sont détectées par ADNe et certaines espèces non visibles par les caméras ou lors des plongées d’observation sont identifiées grâce à l'ADNe. Le projet, en collaboration avec ARGALY, a ainsi permis d’apporter une expertise ADNe pour le suivi des raies et des requins à La Réunion afin de participer à une meilleure connaissance de la biodiversité des élasmobranches de l’archipel des Mascareignes, et ouvre donc la voie pour la mise en place d’actions de préservation.

Voir le rapport complet du projet IRRAE

(Inventaire des Requins et Raies autour de La Réunion à partir d’analyses d’ADN Environnemental avec une Approche Ecosystémique)