ADN aéroporté collecté accidentellement par voie aérienne

Jan 06, 2024

Les stations de surveillance qui testent déjà la pollution pourraient avoir un double objectif de cartographier le déclin de la biodiversité, révèle une nouvelle étude

Des hiboux aux hérissons en passant par les champignons, le matériel génétique des plantes et des animaux est aspiré par inadvertance par les stations de surveillance de la qualité de l'air du monde entier, créant un « coffre-fort de données sur la biodiversité » inexploité, selon un nouvel article scientifique.

À l'échelle mondiale, des milliers de filtres à air testent en permanence la présence de métaux lourds et d'autres polluants dans l'atmosphère. Les scientifiques réalisent maintenant que ce réseau de surveillance détecte également des traces invisibles de matériel génétique connu sous le nom d'ADN environnemental aéroporté (eDNA) à partir de morceaux de cheveux, de plumes, de salive et de pollen.

Les tests d'ADNe de deux stations britanniques de qualité de l'air - l'une dans un parc de Londres et l'autre dans une zone rurale à l'extérieur d'Édimbourg - ont révélé la présence de plus de 180 champignons, insectes, mammifères, oiseaux et amphibiens, y compris des blaireaux, des loirs, des petits hiboux, des hérissons et tritons lisses. L'ADNe de plantes a également été collecté, notamment l'achillée millefeuille, les marguerites, les orties, le blé, le soja et les choux.

Les données peuvent indiquer aux scientifiques quels animaux vivent à proximité et pourraient devenir un outil important pour surveiller le déclin de la biodiversité en amassant de grandes quantités de données locales sur de longues périodes.

"Cette infrastructure peut représenter une formidable opportunité de collecter des données de biodiversité à haute résolution à l'échelle nationale", ont écrit les chercheurs dans l'article publié dans Current Biology. "Cela change la donne pour notre approche de la surveillance de la biodiversité sur terre."

Le taux croissant d'extinctions d'espèces dans le monde est une préoccupation majeure pour les scientifiques. "Le potentiel de cela ne peut être surestimé", a déclaré le premier auteur Joanne Littlefair de l'Université Queen Mary de Londres. "Presque tous les pays disposent d'une sorte de système ou de réseau de surveillance de la pollution atmosphérique, appartenant au gouvernement ou privé, et dans de nombreux cas les deux. Cela pourrait résoudre un problème mondial de mesure de la biodiversité à grande échelle."

Les réseaux de surveillance de l'air, dont certains fonctionnent depuis des décennies, sont concentrés en Europe, en Asie et en Amérique centrale et du Nord, mais certains se trouvent également dans les pays du Sud.

La collecte de données eDNA n'interfère pas avec leur capacité à surveiller la qualité de l'air. Les chercheurs ont découvert qu'ils pouvaient encore collecter de l'ADNe à partir d'un filtre vieux de huit mois stocké à température ambiante, et qu'il pouvait durer des décennies s'il était congelé. Ils encouragent désormais les stations de surveillance à conserver les filtres pour préserver les informations eDNA qu'ils contiennent.

Andrew Brown du National Physical Laboratory du Royaume-Uni et l'un des auteurs de l'article ont déclaré: "Au cours des deux dernières décennies de ma carrière, j'ai travaillé sur la pollution de la qualité de l'air pour évaluer l'exposition de la population à des polluants potentiellement nocifs.

"Découvrir que ce réseau extrêmement bien établi peut être utilisé par un domaine scientifique entièrement différent - et qu'il a tout ce potentiel caché auquel nous n'avions jamais pensé - est extrêmement excitant."

La recherche a été menée en collaboration avec une équipe de l'Université York au Canada.

L'échantillonnage de l'eDNA est plus développé dans les écosystèmes aquatiques, où les consultants en écologie l'utilisent souvent pour rechercher la présence de grands tritons crêtés. À l'aide de systèmes aéroportés, des scientifiques de l'Université de Lund ont pu recueillir l'ADN de 85 espèces d'insectes, et des espèces de zoo ont également été identifiées en échantillonnant l'air ambiant.

Tout cela ouvre un moyen non invasif de suivre la faune, sans qu'il soit nécessaire que l'animal soit à proximité, contrairement aux pièges photographiques ou à la surveillance acoustique. Le Dr Fabian Roger de l'Université de Lund, qui n'a pas participé à cette dernière étude, a déclaré : "Ce qui est excitant, c'est que ces filtres sont collectés à partir d'un réseau de surveillance existant, qui présente un réseau opérationnel qui pourrait être coopté pour suivi de la biodiversité.

Toujours en question, a-t-il dit, était l'utilité des données dans la surveillance de la biodiversité : "Détecter certaines espèces à certains moments n'est pas la même chose que détecter un signal de changement de biodiversité, qui est représentatif d'une zone plus large".

Les chercheurs doivent encore analyser les données de plusieurs stations sur une période prolongée. "Je suis tout à fait d'accord que le potentiel pourrait être énorme", a déclaré Roger.

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