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L’ETUDE DE LA BIODIVERSITE A TRAVERS LA GENETIQUE

Contexte et Objectif –

L’outil génétique s’est démocratisé ces 20 dernières années pour être plus facilement exploité dans différentes problématiques. L’une de ses composantes, en pleine expansion actuellement, est la génétique des populations au service des grandes problématiques de la gestion écosystémique. Cette approche a commencé à être utilisée dans le contexte marin à La Réunion en 2004, pour rapidement s’étendre à un ensemble de programmes scientifiques. Ces programmes développés grâce à Run Sea Science, se basent sur différents modèles biologiques pour la gestion et la conservation des populations d’animaux marins.

Méthode -

Dans ce contexte, Trois grands domaines d’exploitation sont proposés :

1- Etudier la structure génétique d’espèces emblématiques : les tortues marines du sud ouest de l’océan Indien

Initié en 2005, l’utilisation de la génétique pour les tortues marines a permis de faire une découverte capitale dans le cadre de la conservation de ces espèces classées en Annexe 1 de la convention de Washington et sur la Liste Rouge des espèces menacées de l’UICN . Ce premier projet d’évaluation de la variabilité génétique des tortues vertes (Chelonia mydas), dans différentes colonies du sud ouest de l’océan Indien, a permis de mettre en évidence la présence de tortues vertes venues de l’Atlantique au niveau du canal du Mozambique (Figure 1). Cette découverte majeure contribue à améliorer considérablement les connaissances aussi bien au niveau de la biologie/écologie de cette espèce, qu’au niveau de son comportement. Ces résultats sont directement utilisables par les gestionnaires dans le cadre de l’établissement d’Unité de Gestions pour une gestion cohérente et efficace de l’espèce (Figure 1). Cette étude a également permis de mettre en évidence le fait que le sud-ouest de l’Océan Indien soit une zone de mélange entre ces deux grandes populations engendrant une variabilité génétique individuelle extrêmement importante, et donc un potentiel d’adaptation face à un contexte de changement climatique mondial en accélération. Dans le cadre de RUN Sea Science, l’objectif pour la période 2008-2012 est maintenant de caractériser les populations de tortues imbriquées (Eretmochelys imbricata – Photo 1) du SOOI, une espèce rare dans la zone et fortement impactée par les pêcheries artisanales.

Figure 1 Photo 1

2- Structure génétique d’espèces exploitées : le cas du stock d’espadon de l’océan Indien

L’espadon (Xiphias gladius) est une ressource halieutique importante pour les pays riverains de l’océan Indien, et plus spécifiquement les pays du sud ouest de la zone. Même si une grande partie des captures de cette espèce est exportée, une partie non négligeable est dédiée à la consommation locale de ces pays. L’exploitation de l’espadon a connu un fort développement dans l’océan Indien ces quinze dernières années et les prises ont été multipliées par cinq en dix ans, atteignant environ 35 000 tonnes en 1998. La pêche réunionnaise est actuellement le deuxième poste à l’export de l’activité économique de la Réunion, avec comme cible principale l’espadon. Après un pic en 2000 d’environ 2000 tonnes d’espadons pêchés par les palangriers hauturiers réunionnais, les captures ont diminué depuis cette date pour osciller autour de 1000 tonnes/an, restant pourtant une des ressources marines les plus importantes de la Réunion. Cependant, le manque de données sur la biologie et la structure du stock d’espadon à l’échelle de l’océan Indien ne permettent pas la mise en place d’évaluation de stock fiable pour cette espèce en pleine exploitation. Le projet IOSSS (Indian Ocean Swordfish Stock Structure), appuyé par RUN Sea Science, a pour objectif d’exploiter l’outil génétique par le biais de 3 marqueurs moléculaires (AND mitochondrial, microsatellites et SNP) dans le but de mieux connaître la structure du stock d’espadon à l’échelle de l’ensemble de l’océan Indien (Figure 2). Les résultats d’une telle étude fourniront aux gestionnaires des éléments concrets sur la structure du stock de cette espèce dans l’optique de son exploitation durable.

Figure 2 Photo 2 Photo 3

3- Notion de connectivité : évaluer les liens existants entre Aires Marines Protégées

Les aires marines protégées (AMP) sont mises en place pour aider à la préservation de la biodiversité marine. Elles sont supposées jouer un rôle dans les écosystèmes à une échelle supérieure à celle des limites de la réserve (c’est-à-dire, jouer un rôle de « source » pour les zones avoisinantes ; par exemple, les réserves de pêche dont la valeur économique dépend de l’export des poissons hors de la périphérie de la réserve). Bien qu’il existe un consensus sur les effets positifs des réserves marines, notamment sur la taille et l’abondance des espèces au sein des limites de la zone protégée, des informations manquent sur le rôle des réserves dans l’export des individus à différents stades de vie. En particulier du fait de la difficulté à l’estimer. Or, les profils de connectivité sont importants dans la compréhension du renouvellement du stock d’adultes au sein et hors de la réserve. En général, les estimations de connectivité entre populations sont basées sur des méthodes indirectes de dispersion (modèles basés sur la courantologie et les paramètres de reproduction de l’espèce, chimie des otolithes ou génétique des populations). Examiner la structure génétique existante entre populations peut permettre d’estimer le taux moyen d’échange d’individus et ainsi d’évaluer la connectivité entre zones sur le long terme. Bien qu’il y ait un besoin de mesures directes de la dispersion larvaire, la génétique des populations permet ici d’avoir une idée générale du degré de connectivité entre les différentes zones d’une région. Un nombre croissant d’études montre une différentiation génétique conséquente chez les espèces récifales, notamment chez celles présentant de fortes capacités de dispersion (longue durée de vie larvaire, investissement fort dans la reproduction en quantité et en durée...). C’est l’objectif du projet CAMP (Connectivité des Aires Marines Protégées du SOOI) qui démarre en 2009 grâce à l’appui de RUN Sea Sience : évaluer la structure génétique des populations de 3 espèces de poissons de récif (L. kasmira, E. merra et M. berndti), quantifier les flux de gènes pouvant s’opérer entre 10 sites répartis dans le sud ouest de l’océan Indien et ainsi évaluer le degré de connectivités entre les AMP du SOOI pour une gestion optimale.

Figure 3

Les trois espèces du projet CAMP de la gauche vers la droite : Epinephelus merra, Myripristis berndti, Lutjanus kasmira

Epinephelus merra Myripristis berndti Lutjanus kasmira

Liens des trois projets avec RUN Sea Science

Acquisition de matériels spécifiques d’analyse génétique Recrutement d’une généticienne des populations sur 17 mois Des échanges avec des généticiens européens

Partenaires de ces projets

Tortue : Nous avons un fidèle partenaire local avec qui nous menons les actions tortues, dont la génétique, depuis plus de 10 ans, il s’agit de Kélonia : l’observatoire des tortues marines Espadon-IOSSS : outre le partenariat avec l’IRD, nous avons établi des partenariats régionaux avec l’Australie (CSIRO), l’Afrique du sud (CAPFISH), la Thaïlande (AFREDEC) et les Seychelles (SFA-CTOI) CAMP : outre les partenaires locaux ARVAM et la Réserve Naturelle Marine de La Réunion, nous avons établis des partenariats régionaux forts avec l’Afrique du Sud (SAIAB), Les Seychelles (SFA), et les Comores (Parc Marin de Mohéli).

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