\u00c9tudier l\u2019ADN pr\u00e9serv\u00e9 dans les s\u00e9diments marins peut nous apporter de pr\u00e9cieuses informations sur l\u2019\u00e9volution des communaut\u00e9s planctoniques marines. Son contenu est essentiel aux travaux men\u00e9s pour comprendre les trajectoires d\u2019\u00e9volution des \u00e9cosyst\u00e8mes c\u00f4tiers, et ce \u00e0 l\u2019\u00e9chelle de plusieurs si\u00e8cles.<\/p>\n\n\n\n
En couplant les observations pal\u00e9og\u00e9n\u00e9tiques \u00e0 d\u2019autres indicateurs biog\u00e9ochimiques, il est ainsi possible de remonter jusqu\u2019aux causes des changements biologiques observ\u00e9s. Cette analyse pluridisciplinaire a justement fait l\u2019objet d\u2019une \u00e9tude en Bretagne, dans la rade de Brest, projet pilot\u00e9 par l\u2019Ifremer (Institut fran\u00e7ais de recherche pour l\u2019exploitation de la mer) entre 2017 et 2020.<\/p>\n\n\n\n
Ces travaux ont d\u00e9montr\u00e9 que les pollutions de la Seconde Guerre mondiale et celles de l\u2019activit\u00e9 agricole intensive apr\u00e8s les ann\u00e9es 1940 avaient compl\u00e8tement modifi\u00e9 les populations locales de plancton de la rade, favorisant le d\u00e9veloppement d\u2019esp\u00e8ces de microalgues toxiques.<\/p>\n\n\n\n
Des changements spectaculaires depuis 1940<\/strong><\/p>\n\n\n\n Gr\u00e2ce \u00e0 l\u2019\u00e9chantillonnage de s\u00e9diments marins de diff\u00e9rentes \u00e9poques (carottes s\u00e9dimentaires) dans trois sites de la rade de Brest, il a \u00e9t\u00e9 possible de reconstruire l\u2019\u00e9volution des communaut\u00e9s planctoniques depuis le Moyen \u00c2ge, il y a de cela 1400 ans, jusqu\u2019\u00e0 pr\u00e9sent.<\/p>\n\n\n\n Apr\u00e8s avoir \u00e9t\u00e9 \u00e9chantillonn\u00e9es, les carottes de s\u00e9diments ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9coup\u00e9es centim\u00e8tre par centim\u00e8tre en proc\u00e9dant imm\u00e9diatement \u00e0 la pr\u00e9servation et l\u2019analyse de l\u2019ADN ancien avec des m\u00e9thodes pr\u00e9cautionneuses visant \u00e0 \u00e9viter des contaminations avec l\u2019ADN contemporain.<\/p>\n\n\n\n Cet ADN ancien a \u00e9t\u00e9 amplifi\u00e9 et s\u00e9quenc\u00e9, et une analyse par \u00ab metabarcoding \u00bb (\u00e9tude massive de barcodes mol\u00e9culaires permettant d\u2019identifier les esp\u00e8ces) a permis de caract\u00e9riser de mani\u00e8re exhaustive les communaut\u00e9s de microeucaryotes (protistes) anciennes et modernes et d\u2019analyser les changements dans leur composition au cours du temps.<\/p>\n\n\n\n Le r\u00e9sultat est spectaculaire. Du Moyen \u00c2ge jusqu\u2019aux ann\u00e9es 1940-50, certains genres dominent dans le plancton de la rade. Apr\u00e8s cette p\u00e9riode, d\u2019autres ordres et genres apparaissent, et ceux qui dominaient pr\u00e9c\u00e9demment ont disparu presque totalement.<\/p>\n\n\n\n Comment expliquer ce changement ? Des analyses de polluants (m\u00e9taux lourds et PCBs) ont \u00e9t\u00e9 effectu\u00e9es dans les m\u00eames s\u00e9diments.<\/p>\n\n\n\n Nickel et chrome, signatures de pollutions li\u00e9es \u00e0 la guerre<\/strong><\/p>\n\n\n\n Des pics de concentrations en nickel et en chrome ont \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9s sur cette m\u00eame p\u00e9riode de 1940-1950. Ces signatures chimiques peuvent \u00eatre associ\u00e9es \u00e0 diff\u00e9rentes sources de pollutions (trafic naval, construction des bases sous-marines, bombardements) engendr\u00e9es par l\u2019industrie militaire de la Seconde Guerre mondiale.<\/p>\n\n\n\n La rade de Brest a en effet subi 165 bombardements avec plus de 30 000 tonnes de bombes d\u00e9ploy\u00e9es. La ville a \u00e9t\u00e9 compl\u00e8tement d\u00e9truite entre 1940 et 1944, ann\u00e9e o\u00f9 il ne restait que quatre b\u00e2timents debout dans le centre-ville.<\/p>\n\n\n\n Ces m\u00eames signatures chimiques ont \u00e9t\u00e9 retrouv\u00e9es en teneurs similaires sur d\u2019autres sites de guerre navale, tels que Pearl Harbor \u00e0 Hawa\u00ef o\u00f9 l\u2019aviation japonaise a d\u00e9truit la flotte am\u00e9ricaine en 1945.<\/p>\n\n\n\n Apr\u00e8s la guerre, le boom des pesticides et des engrais<\/strong><\/p>\n\n\n\n Dans les s\u00e9diments de la p\u00e9riode post-guerre, les contaminations aux m\u00e9taux lourds (zinc, plomb, argent, cuivre, mercure) et aux polychlorobiph\u00e9nyles (PCBs) ont \u00e9t\u00e9 attribu\u00e9es aux activit\u00e9s humaines, et en particulier au d\u00e9veloppement des activit\u00e9s industrielles et agricoles qu\u2019a connu le territoire brestois.<\/p>\n\n\n\n Ces donn\u00e9es sugg\u00e8rent un usage croissant de pesticides et d\u2019engrais dans les terres et leur \u00e9coulement vers le littoral via le lessivage des contaminants dans les rivi\u00e8res bretonnes.<\/p>\n\n\n\n Des analyses des concentrations de pollen de plantes (aulne, fr\u00eane, saule) sur le m\u00eame site d\u2019\u00e9tude t\u00e9moignent des changements des paysages et des pratiques agricoles finist\u00e9riennes, et confirment les pressions humaines subies par le paysage c\u00f4tier breton.<\/p>\n\n\n\n Les pollutions d\u2019origine agricole et industrielle, superpos\u00e9es aux effets des contaminations engendr\u00e9es par la Seconde Guerre mondiale, ont ensemble boulevers\u00e9 les communaut\u00e9s planctoniques de l\u2019\u00e9cosyst\u00e8me et favoris\u00e9 le d\u00e9veloppement de nouveaux assemblages d\u2019esp\u00e8ces, dont certaines sont toxiques pour l\u2019homme.<\/p>\n\n\n\n Une microalgue toxique dans les hu\u00eetres<\/strong><\/p>\n\n\n\n La microalgue Alexandrium minutum est ainsi devenue progressivement plus abondante dans la rade, provoquant, \u00e0 l\u2019occasion de ses efflorescences r\u00e9guli\u00e8res, des interdictions de vente des coquillages.<\/p>\n\n\n\n Accumul\u00e9e par les hu\u00eetres et d\u2019autres bivalves qui s\u2019en nourrissent, elle les rend impropres \u00e0 la consommation en provoquant des syndromes neurologiques et paralysants puissants, pouvant entra\u00eener, dans de rares cas, la mort d\u2019un humain par arr\u00eat du muscle cardiaque.<\/p>\n\n\n\n La pollution humaine n\u2019a ainsi pas seulement transform\u00e9 le plancton de la rade mais \u00e9galement contribu\u00e9 au d\u00e9veloppement d\u2019un nouveau risque sanitaire pour l\u2019humain.<\/p>\n\n\n\n Sans parler des cons\u00e9quences \u00e9conomiques subies par la fili\u00e8re conchylicole lorsque les exploitations aquacoles sont ferm\u00e9es durant les efflorescences toxiques, comme cela s\u2019est produit en \u00e9t\u00e9 2012 en rade de Brest justement \u00e0 la suite d\u2019une efflorescence toxique d\u2019Alexandrium minutum<\/p>\n\n\n\n Des effets irr\u00e9m\u00e9diables<\/strong><\/p>\n\n\n\n L\u2019approche pal\u00e9o\u00e9cologique poursuivie dans le cadre de cette \u00e9tude d\u00e9montre que, depuis la p\u00e9riode de la Seconde Guerre mondiale, nous ne retrouvons plus dans la rade de Brest les communaut\u00e9s planctoniques pr\u00e9sentes au Moyen \u00c2ge.<\/p>\n\n\n\n En l\u2019espace d\u2019environ 70 ann\u00e9es, la communaut\u00e9 microbienne locale n\u2019a jamais retrouv\u00e9 la composition de la p\u00e9riode ant\u00e9rieure aux contaminations. Les analyses sur le plancton marin sugg\u00e8rent ainsi que des changements potentiellement irr\u00e9versibles ont pu se produire dans l\u2019\u00e9cosyst\u00e8me de la rade de Brest.<\/p>\n\n\n\n En effet, la modification connue par le plancton ne repr\u00e9sente peut-\u00eatre que la partie \u00e9merg\u00e9e de l\u2019iceberg. Il est possible qu\u2019elle ait entra\u00een\u00e9 des effets en cascade le long de la cha\u00eene trophique marine, dont le plancton constitue la base, avec des cons\u00e9quences potentiellement n\u00e9gatives sur les communaut\u00e9s du zooplancton, des organismes filtreurs benthiques ou des poissons.<\/p>\n\n\n\n La n\u00e9cessit\u00e9 d\u2019une r\u00e9duction drastique des polluants<\/strong><\/p>\n\n\n\n Ces observations contribuent aux \u00e9tudes sur la capacit\u00e9 de r\u00e9silience d\u2019un \u00e9cosyst\u00e8me c\u00f4tier, c\u2019est-\u00e0-dire sa capacit\u00e9 \u00e0 r\u00e9cup\u00e9rer son \u00e9quilibre apr\u00e8s un changement majeur.<\/p>\n\n\n\n Le seul vrai moyen de revenir aux conditions pr\u00e9c\u00e9dant les contaminations d\u2019origine humaine et de r\u00e9duire le risque induit par le plancton toxique serait de diminuer drastiquement l\u2019usage des pesticides et engrais chimiques, et de poursuivre une politique de transition \u00e9cologique vers des pratiques agricoles plus soutenables pour l\u2019environnement.<\/p>\n\n\n\n Les courbes des polluants montrent que, gr\u00e2ce aux efforts accomplis depuis les ann\u00e9es 1990 par le secteur, la pollution a diminu\u00e9. Il est toutefois difficile de d\u00e9terminer si cela suffira \u00e0 la reconstitution de l\u2019\u00e9cosyst\u00e8me planctonique pr\u00e9-Seconde Guerre mondiale, compte tenu des changements continus de l\u2019espace c\u00f4tier brestois.<\/p>\n\n\n\n Cette \u00e9tude illustre combien l\u2019activit\u00e9 de l\u2019homme est susceptible d\u2019engendrer des d\u00e9g\u00e2ts irr\u00e9versibles sur l\u2019\u00e9cosyst\u00e8me marin, m\u00eame dans sa composante la plus microscopique. Esp\u00e9rons que la mise en \u00e9vidence de ces effets puisse \u00e9viter de reproduire l\u2019histoire de la rade de Brest et que la conscience accrue de ces enjeux fasse \u00e9voluer la gestion du territoire marin c\u00f4tier.<\/p>\n\n\n\n