Tout ce qui brille n’est pas Noctiluca

Image de couverture: bioluminiscence dans la Ría de Vigo. Auteur: Buceo Islas Cíes.

Traduit par Marc Long

La semaine dernière, de nombreuses images de marées rouges associées à de la bioluminescence (« mar de ardora » comme nous l’appelons ici) ont été publiées dans les Rías Baixas, notamment dans les Rías de Vigo et de Pontevedra. L’apparence de ces taches colorées est typique de Noctiluca. Leur taille (environ 1 millimètre) permet de les voir à l’œil nu. Si vous remplissez une bouteille, des milliers de petites boules flottant dans une couche orange seront visibles.

J’ai écrit de nombreuses fois à leur sujet au cours des 11 dernières années (mon dieu…). Si vous tapez « Noctiluca » dans le moteur de recherche du blog, vous trouverez des articles comme celuici ou encore celui-la (en espagnol) avec plus d’informations à leur sujet. Aujourd’hui, il suffira de rappeler que ce sont des dinoflagellés hétérotrophes (ils ne font pas de photosynthèse), qui se nourrissent d’une grande variété de plancton.

Laissons de côté les Rías Baixas et le « Vigocentrisme ». Cette année, en juillet et en août, de nombreuses publications dans la presse ou à la télévision parlaient des marées bioluminescentes à la Costa da Morte («Un baño no mar de ardora coa Vía Láctea de compañeira en Corme«; GCIENCIA, 8-VII-2021; « ¿Cuándo y por qué arde el mar de la Costa da Morte? »; La Voz de Galicia, 13-VII-2021).

En ce qui concerne les vidéos, je retiens ce lien de @drewkorme entre les 15 et 16 août à Ermida (Corme). Sur son compte instagram vous découvrirez de magnifiques clichés. Mais comme je ne peux pas lier sa vidéo depuis facebook, en voici une autre d’une plage voisine (Niñóns, Ponteceso), par Oscar Blanco.

Les Rías Altas de Galice ont un charme naturel unique. Des lieux comme Carnota et la Ría de Corme et Laxe semblent idéaux pour profiter des marées bioluminescentes pendant l’été. Mais celà reste un phénomène naturel aléatoire et il n’est pas sûr à 100 % que vous pourrez les observer. Nous en parlerons un peu plus à la fin …

l suffit de lire des nouvelles telles que « Cinq plages galiciennes pour profiter des marées bioluminescentes » (« Cinco playas gallegas para disfrutar del Mar de Ardora », (La Voz de Galicia, 1-IX-2021)) pour se rendre compte que A Costa da Morte est une destination idéale pour profiter des marées bioluminescentes.

De plus, loin des grandes villes, cette région présente beaucoup moins de pollution lumineuse que les Rías Baixas ou la zone d’influence de La Corogne, où l’on met des lampadaires tous les 50 mètres pour éclairer la mer (on ne sait jamais, de peur qu’un Kraken ne sorte de l’eau et qu’on ne le voit pas).

Encouragés par ces nouvelles (et avant que les Noctilucas n’envahissent le sud de la Galice), je suis allé avec ma fille à la Ría de Corme e Laxe, le 29 août afin de voir la marée bioluminescente. Et aussi bien sûr pour collecter des échantillons et les examiner à l’IEO (Institut Espagnol d’Océanographie) de Vigo.

Ce matin là, nous avons observé une marée rouge sur la plage de Laxe. Enfin c’est ce qu’on pensait… car lorsque nous nous sommes approchés, il s’agissait d’une accumulation de macroalgues très « fines et plumeuses ». Elles avaient coloré le rivage en rouge vin mais il n’y avait pas de prolifération de phytoplancton…

L’une des plages évoquées dans la presse pour voir une marée bioluminescente était Rebordelo (Cabana de Bergantiños), à 5 minutes de route de Laxe. Dans l’après-midi, nous avons également entendu des conversations mentionnant ces marées, dans les terrasses et les restaurants. Nous sommes donc allés à Rebordelo dans la nuit du 29 au 30 août.

Rebordelo. Source: ACostaDaMorte.info

On accède à la plage par une route étroite et pentue. Alors que nous nous demandions si nous aurions de la chance, une lueur bleue au loin a éloigné tous nos doutes. À 22 h 30, nous avons marché jusqu’à la plage, l’accès était déjà encombré de voitures faisant la queue pour se garer.

Le bord de la plage était bondé de personnes armées de leurs téléphones portables et appareils photo qui enregistraient le spectacle des vagues illuminées par la marée bioluminescente.

Nous y avons passé presque deux heures. Je me suis baigné avec prudence : la mer était calme et l’eau fraîche mais supportable. Au moindre mouvement la mer s’illumine avec les vagues bleues qui se brisent dans la crique.

Je n’ai pas réussi à l’enregistrer mais étant donné la quantité d’images et de vidéos qui sont publiées, l’important est de profiter du spectacle. Et s’il vous plaît, éteignez les flashs !!! et les lampes vers le sol s’il vous plaît !!!

Le défilé des voitures illuminait la plage en cachant la bioluminescence et ce n’est que lorsque le trafic s’est arrêté un moment que l’on a pu apprécier le feu dans toute sa splendeur.

Lorsque nous sommes revenus à Laxe, j’ai observé les échantillons de Rebordelo et à l’œil nu, mais je n’ai rien vu dans l’eau. Ils n’avaient pas de couleur et pas de Noctilucas. J’ai conservé les échantillons dans un endroit frais et le lendemain, je les ai observés au microscope à l’IEO de Vigo.

En effet, je n’ai pas observé un seul Noctiluca mais une multitude de dinoflagellés, principalement du genre Alexandrium. A première vue, il y avait deux types de cellules selon leur taille : A. minutum (petit et rare) et un autre Alexandrium, rond et joufflu, qui remplissait l’échantillon et dansait sans arrêt.

Il y avait aussi du Lingulodinium polyedra de taille encore plus grande, pas très abondant mais facile à distinguer grâce à son aspect blindé et polyédrique. De nombreuses espèces d’Alexandrium (sauf A. minutum) produisent de la bioluminescence, tout comme Lingulodinium ! Tout commençait à avoir du sens.
Il restait à confirmer quelle espèce d’Alexandrium dominait l’échantillon.

Le principal suspect était A. tamarense bien qu’in vivo il n’y ait aucun moyen de le distinguer (du moins pour moi) d’un autre très similaire : A. ostenfeldii.

En faisant une coloration de leurs plaques de cellulose, ils peuvent être discriminés par épifluorescence grâce à un pore situé entre deux de leurs plaques. Si le pore est minuscule (ou si vous ne pouvez pas le voir), il s’agit de A. tamarense. Et c’était le cas : les cellules que j’ai réussi à observer dans la bonne position remplissaient cette condition.

Cellules d’A. tamarense isolées de la marée bioluminescente de Rebordelo. La flèche blanche indique le pore dont je vous ai parlé (Vp ; non visible sur l’image de gauche). Image d’épifluorescence obtenue à l’IEO Vigo. Auteur: F. Rodríguez

Quelques jours plus tard, les séquences génétiques (LSU et ITS rDNA) de deux cellules ont confirmé qu’il s’agissait d’Alexandrium tamarense. Cette espèce est donc sûrement celle qui a produit la marée bioluminescente à Rebordelo mais également sur d’autres plages de Corme-Laxe… et je suppose à Carnota aussi.

Il n’y a pas d’élevage de moules dans la Ría de Corme e Laxe. Mais l’Institut technologique de Galice pour le contrôle du milieu marin (INTECMAR) dispose d’une station d’échantillonnage (C5) pour les conditions environnementales et le phytoplancton. Elle est située à Ponteceso, à l’embouchure de la rivière Anllóns, à l’intérieur de l’estuaire. Les comptages de phytoplancton de la semaine suivante ont montré la présence d’Alexandrium spp. avec plus de 85 000 cellules/litre.

Alexandrium tamarense n’est pas toxique. Cependant, si vous faites une recherche sur Internet, vous constaterez qu’elle est citée comme une espèce toxique. La confusion est liée au fait que plusieurs espèces d’Alexandrium ont été nommées par erreur comme A. tamarense.

A moins d’être un expert en morphologie, il est franchement difficile de différencier un certain nombre d’espèces de ce genre sans un soupçon de doute. En raison de l’effort (et du temps) nécessaire à leur identification, elles sont souvent regroupées sous l’étiquette Alexandrium spp. et pendant des décennies, elles ont été désignées comme le « complexe d’espèces A. tamarense« .

En 2014, John et col. ont publié une étude dans laquelle ils ont finalement attribué des noms valides à des espèces qui étaient jusqu’alors attribuées aux groupes I à V d’Alexandrium tamarense. Si vous voulez plus de détails, j’ai déjà raconté cette histoire dans La importancia de llamarse Alexandrium.

Marie Victoire Lebour (1876-1971). Source: mujeresconciencia.com

Quel est le véritable Alexandrium tamarense ? Et bien c’est l’ancien groupe III, qui correspond aux organismes isolés où ils ont été décrits et qui est aussi celle de la Galice.

Cette espèce n’est pas toxique, contrairement aux autres espèces de l’ancien  » complexe A. tamarense  » (cité comme A. tamarense toxique dans les études antérieures à 2014).

Marie V. Lebour a décrit A. tamarense en 1925. Et elle l’a fait en ces termes…

(Goniaulax tamarensis) This little species was found up the river Tamar in estuarine water. Cell roundish, rather longer than broad. No apical horn […] Found only in the river Tamar estuary, near Plymouth.

The dinoflagellates of Northern Seas (Lebour, 1925)

Lebour mérite à elle seule un article. Elle était une illustre biologiste qui a commencé à étudier le microplancton au laboratoire marin de Plymouth à l’âge de 39 ans et y a fait toute sa carrière.

Elle étudiait différents organismes planctoniques: microalgues, copépodes, et les stades larvaires de poissons, mollusques ou encore de crustacés.

Ses livres sur les dinoflagellés et les diatomées ont été les premiers en langue anglaise. En particulier « The Dinoflagellates of the Northern Seas », qui comprend entre autres la description d’A. tamarense et ses propres illustrations (la méthode de coloration des plaques que j’ai mentionnée précédemment n’avait pas été découverte, elle a donc un mérite incroyable avec les moyens de l’époque).

Embouchure de la rivière Anllóns dans l’estuaire de Corme e Laxe. Auteur: D. Lema. Fuente: minube

Alexandrium tamarense est une espèce estuarienne, la trouver sur la plage de Rebordelo – et certainement sur les autres plages de la Ría de Corme e Laxe où il y a des marées bioluminescentes – n’est donc pas une surprise.

La combinaison des nutriments abondants, de la lumière, l’augmentation des températures estivales et des apports d’eau douce (moins dense) favorise la stratification de la couche de surface et tout celà stimule la croissance des populations d’A. tamarense.

La rivière Anllóns se jette dans une grande zone marécageuse et l’image satellite ci-dessous montre des signes intenses de chlorophylle, auxquels les populations d’A. tamarense doivent surement contribuer.

S’il s’agissait de Noctilucas, nous ne verrions pas ce signal car ils sont hétérotrophes (ils ne contiennent pas de chlorophylle propre, hormis celle de leurs proies à moitié digérées).

Image de l’embouchure de la rivière Anllóns, dans la Ría de Corme e Laxe (Sentinel 2, traitée avec un indice de chlorophylle normalisé). Auteur: Jorge Hernández.

La Ría de Corme e Laxe est toute petite par rapport à de nombreux autres estuaires de Galice. Depuis le port de Laxe, on peut contempler une grande partie de celle-ci…

Port et plage de Laxe. Auteur: F. Rodríguez

Il n’est pas surprenant que l’influence du Rio Anllóns favorise la croissance d’espèces estuariennes comme A. tamarense dans plusieurs zones de l’estuaire. Cette influence favorise le maintien des populations locales et stimule leur prolifération estivale année après année.

La formation de kystes par cette espèce et leur persistance dans les sédiments leur permet de se « réveiller » lorsque les conditions sont favorables. Cette propriété doit également contribuer au maintien de l’espèce dans le temps.

Les marées bioluminescentes sont également fréquentes en été sur la plage de Carnota, comme nous l’assure ma collègue Pilar Rial, une habituée des lieux. Et devinez quoi… la partie nord de cette immense plage reçoit de l’eau douce qui se déverse sur la plage de « Boca do Río ». En fait, dans la collection de cultures du CCVIEO, nous avons un A. tamarense isolé de Carnota provenant d’un échantillon collecté en été par Pilar.

Carnota est la plus grande plage de Galice. Source: El Español

L’intérêt pour la bioluminescence a énormément augmenté d’un point de vue touristique grâce aux images et aux vidéos de ces dernières années.

Nous recevons même des demandes de renseignements à l’IEO, directement ou par l’intermédiaire de la Xunta de Galicia, de la part de personnes qui veulent visiter la Galice et savoir où voir les marées bioluminescentes.

Il est impossible de prédire avec certitude où et quand aura lieu une marée bioluminescente spectaculaire.

Mais il est possible d’avoir plus de chances de les voir avec des informations actualisées. Pour l’instant, c’est le bouche-à-oreille, les communiqués de presse et les messages sur les médias sociaux qui fonctionnent le mieux…

Mais je pense qu’il est possible (et intéressant pour plusieurs raisons) de développer une application mobile basée sur la «science citoyenne» qui enregistrerait les observations de marées bioluminescentes géolocalisées par les personnes. Cette application présenterait également un intérêt scientifique : si les données sont collectées en continu dans le temps, nous pourrions étudier les tendances spatio-temporelles et les relier aux organismes responsables. Elle fournirait également des données précieuses pour le développement d’outils prédictifs.

Enfin, et surtout: Tout cela doit s’accompagner d’une information adéquate du respect des valeurs environnementales de l’environnement.

Pour revenir au début, les taches orange de Noctiluca sont faciles à reconnaître et donnent des indices permettant de rechercher les plages et zones côtières avec des marées bioluminescentes. Mais même si vous les voyez pendant la journée, les courants peuvent les déplacer et vous risquez d’être déçu la nuit. La meilleure chose à faire est d’être patient et de visiter plusieurs endroits dans les environs…

Dans le cas de A Costa da Morte et A. tamarense, je ne suis pas au courant de marées rouges pendant l’été. Mais si certains d’entre vous ont des informations, j’apprécierais que vous laissiez vos commentaires ici, merci beaucoup !

Rebordelo (26-VIII-2021, 4 jours avant de la bioluminiscence). Auteur: Antonio Fuentes Lema

REMARQUE:

Eh bien, il y a eu une marée rouge à Rebordelo ! Le 8 septembre 2021, Antonio Fuentes Lema (@Tonhox4), a posté sur twitter plusieurs images de la plage, prises le 26 août, avec l’eau tachée de brun.
Cette couleur est identique à celle de la marée rouge de Alexandrium minutum que nous avons observée à Vigo (juin-juillet 2018).

Les dinoflagellés photosynthétiques à la péridinine colorent la mer d’une couleur brun rougeâtre, très différente de l’orange des Noctilucas qui prolifèrent sur nos côtes.

Remerciements: à tous ceux qui ont partagé des images avec moi pour ce post, en particulier à Jorge pour l’image Sentinel 2. Et merci aussi à Basti (CACTI, UdV) qui fait toujours de son mieux pour analyser et envoyer les séquences dès que possible.

Références:

  • Dolan JR. Pioneers of plankton research: Marie Lebour (1876–1971) J. Plankton Res. 1–4. (2021).
  • John U. y col. Formal revision of the Alexandrium tamarense species complex (Dinophyceae) taxonomy: the introduction of five species with emphasis on molecular-based (rDNA) classification. Protist 165(6):779-804. (2014).
  • Lebour MV. The Dinoflagellates of the Northern Seas. Plymouth (UK), Marine Biological Association of the United Kingdom, 250pp. (1925).

Tiwanaku

Image de couverture: ville de Tiwanaku (ou Tiahuanaco). Source: lapaz.bo

Traduit par Marc Long

Le lac Titicaca est le plus haut lac navigable du monde, une oasis gigantesque d’origine glaciaire, à 3 800 mètres d’altitude sur le haut plateau des Andes. C’est la principale destination touristique de la Bolivie. Le lac est partagé avec le Pérou.

Sa présence adoucit le climat de la région, augmente l’humidité et la productivité de la terre. Une terre occupée et travaillée par diverses cultures et civilisations depuis plus de 4000 ans.

(Île flottante sur le lac Titicaca. Source: El Confidencial)

La civilisation de Tiahuanaco (ou Tiwanaku, dans la vallée du même nom au sud-est de Titicaca) est le meilleur symbole de la culture précolombienne.

La civilisation Tiwanaku était l’une des civilisations les plus anciennes et les plus importantes d’Amérique du Sud, elle a prospéré entre le VIe et le XIe siècle. Sa domination n’était pas militaire, elle exerçait son influence par le commerce, l’agriculture et la religion.

Les Tiwanakus pratiquaient une agriculture intensive sur les plaines inondables et les pampas (plaines) du lac. Ils ont notamment développé des cultures dans le bassin sud-est du Titicaca : le plus petit lac, Wiñaymarka (ou Huiñamarca), relié par un détroit <1 km.

Carte de la région du Titicaca. Source: Geocaching

Cette agriculture, associée à la production de maïs dans d’autres régions ainsi qu’à l’élevage de camélidés (lamas et alpagas ; domestiqués à partir de guanacos et de vigognes), a permis le commerce sur de longues distances pendant 600 ans.

Cette communauté politique et religieuse s’est effondrée vers 1100. Les origines du déclin de Tiwanaku font l’objet de diverses hypothèses, dont l’une d’elle serait une période de sécheresse prolongée dans la région.

Après Tiwanaku, l’occupation du lac s’est poursuivie par des populations autonomes qui ont exploité les zones cultivables jusqu’à l’arrivée de l’empire inca vers 1450.

Mais le climat a t’il été à l’origine de la fin des Tiwanakus?

Les changements climatiques figurent toujours parmi les causes favorisant l’essor ou entrainant le déclin des civilisations anciennes. En effet, les populations ont une grande dépendance à l’égard d’une agriculture stable (le maïs dans les cultures précolombiennes) et donc de l’approvisionnement en eau (avec la nécessité de périodes humides et sèches tout au long de l’année).

Pour étudier les variations climatiques, le dossier archéologique fournit des données de différents types qui peuvent être confrontées aux changements socioculturels…

Et comment étudier les oscillations climatiques dans une région dotée d’un immense lac? En utilisant les fossiles du plancton, en particulier ceux laissés par les diatomées et leurs frustules de silice pendant des milliers d’années dans les sédiments.

Les diatomées forment un composant abondant du phytoplancton avec des modes de vie variés et une multitude d’espèces. Sachant cela, deux études récentes (Weide et col. 2017; Bruno et col. 2021) les ont utilisées pour estimer les variations de profondeur et de salinité dans le Wiñaymarka.

Salar de Uyuni, la plus grande réserve de lithium au monde. Source: LonelyPlanet

Le lac Titicaca possède une superficie de 8562 km2 (un peu moins de la moitié du lac Ontario…), comprenant le lac Wiñaymarka qui représente à lui seul 1470 km2.

Et c’est ce lac qui nous intéresse en raison de son influence sur la vallée de Tiwanaku.

Sa petite taille – et son lien étroit avec le grand lac Titicaca – rend son niveau plus sensible aux fluctuations du climat. Les changements seront d’autant plus visibles chez les diatomées…

Pendant les périodes sèches des derniers millénaires, la communication entre le lac principal et Wiñaymarka a été réduite, voire interrompue.

Durant ces périodes, l’évaporation fait baisser le niveau du bassin et fait augmenter la salinité du lac.

Dans les cas extrêmes, le lac aurait pu s’évaporer complètement et laisser place à un immense plateau salé. Bien que cela ne se soit pas produit au lac Titicaca, un autre lac immense se trouvant sur les hauts plateaux de Bolivie a subi ce sort: l’actuel Salar de Uyuni. Parfaitement visible sur la photo ci-dessous comme une étendue blanche au sud du Titicaca.

Les variations climatiques et leurs effets sur le niveau du Titicaca sont un puissant moteur de l’évolution des diatomées.

Par exemple, différentes périodes climatiques – au cours des 400 000 dernières années – ont été mises en relation avec les changements de taille d’une espèce endémique et actuellement dominante : Cyclostephanos andinus.

(Image: geog.ucl.ac.uk).

Pour reconstituer les périodes climatiques (4000 ans) dans le Wiñaymarka des échantillons de sédiments ont été prélevés (jusqu’à environ 40 m de profondeur) et les fossiles de diatomées ont été répartis en 5 groupes écologiques:

  • 1>Planctoniques d’eau douce: vivant dans la colonne d’eau à des salinités faibles. (Cyclostephanos andinus, Discostella stelligera et Fragilaria crotonensis).
  • 2>Planctoniques halotolérantes: pouvant vivre dans l’eau douce ou modérément salée (Cyclotella meneghiniana).
  • 3>Benthiques: habitant les substrats éclairés dans les eaux peu profondes. (p.ej. Nitzschia denticulata et Epithemia spp.).
  • 4>Epiphytes: poussant attachés aux plantes (Cocconeis spp.).
  • 5>Salines: ayant besoin de salinités supérieures à 2g L-1 pour survivre (Chaetoceros sp., Fragilaria zelleri).

Tout ceci est un exemple de la façon dont la « science fondamentale » (dans ce cas, la taxonomie et l’écologie des diatomées) peut contribuer à d’autres types d’études, en l’occurrence ici des études anthropologiques.

Évolution des 5 principaux groupes de diatomées au cours des 4000 dernières années dans le lac Wyñaymarka. Auteur: Bruno et al. (2021), modifié de Weide et al. (2017). Source: Researchgate

La méthode est qualitative, mais permet d’estimer les changements de niveau du lac et de les mettre en relation avec d’autres indicateurs archéologiques (plantes, animaux et archives géologiques).

En période sèche, le Wiñaymarka était moins profond et la population de microalgues était dominée par des diatomées épiphytes et benthiques. Lorsque son bassin a été encore plus réduit et isolé du bassin principal, la salinité a augmenté et a favorisé les diatomées salines.

Au contraire, lorsque les niveaux d’eau ont remonté, les espèces halotolérantes ont occupé cette niche de salinités intermédiaires et d’eaux plus profondes. Enfin lorsque les niveaux d’eau ont atteint les niveaux actuels, les espèces d’eau douce ont dominé.

Finalmente, si el nivel sube a valores como los actuales lo que predominan son especies de agua dulce.

Les résultats ont été très révélateurs et ont mis en évidence les changements suivants. Le Wiñaymarka a oscillé entre des niveaux bas et des salinités modérées depuis le début de la série historique (4000 av. J.-C.) jusqu’à 700 av. J.-C. Pendant ces siècles, le climat a varié, mais les diatomées d’eau douce sont restées minoritaires…

Depuis, les diatomées d’eau douce ont renforcé leur présence. Cette augmentation ne se produit que lorsque le Wiñaymarka atteint son niveau maximum et déborde par la rivière Desaguadero.

Cette première augmentation a semblé ralentir vers 1120, soit à la fin de la civilisation Tiwanaku. Une nouvelle augmentation – 150 ans plus tard – l’a amené jusqu’aux niveaux actuels.

Ainsi, le Wiñaymarka atteint pour la première fois des dimensions comparables à celles présentes au milieu de la période Tiwanaku. Alors que pendant les siècles précédents, il était toujours à des niveaux inférieurs.

Les diatomées nous apprennent que les Tiwanaku ont connu des climats secs (avec des sécheresses modérées) et des climats humides similaires à ceux d’aujourd’hui. Sa disparition n’a coïncidé avec aucune sécheresse catastrophique.

Cela confirmerait l’hypothèse selon laquelle les problèmes politiques et sociaux (et non climatiques) seraient la principale raison de la disparition de la civilisation de Tiwanaku.

Pourtant la sécheresse prolongée a existé. Les diatomées et les marqueurs géologiques coïncident et semblent indiquer une grande sécheresse après la civilisation Tiwanaku (vers 1200).

Bergère et troupeau de moutons et de lamas sur le Titicaca. Source: alamy

La conclusion de ces études est qu’aucune relation directe n’a pu être établie entre les oscillations du lac et les changements socio-culturels de ses habitants dans le passé.

La région a subi des variations climatiques continues et chaque période archéologique a comporté des conditions sèches et humides.

Mais les différentes civilisations du Titicaca se sont adaptées à ces variations en maintenant une occupation et une utilisation constantes de cette zone pendant des milliers d’années.

Les populations indigènes d’aujourd’hui appliquent leur connaissance des cycles de pluie et du niveau des lacs pour gérer les ressources naturelles.

Références:

  • Bruno M.C. et col. The Rise and Fall of Wiñaymarka: Rethinking Cultural and Environmental Interactions in the Southern Basin of Lake Titicaca. Human Ecol. 49(2): 131-145 (2021).
  • Spanbaeur T.L. et col. Punctuated changes in the morphology of an endemic diatom from Lake Titicaca. Paleobiol. 44(1):88-100. (2018).
  • TRÓPICO. Libro de Viaje – Lago Titicaca (entre cultura y naturaleza). TRÓPICO – Red Lagos Vivos de América Latina y el Caribe. Banco Interamericano de Desarrollo?. 207 pp. (2011).
  • Weide D.M. et col. A ~6000 yr diatom record of mid-to late Holocene fluctuations in the level of Lago Wiñaymarca, Lake Titicaca (Peru/Bolivia). Quat. Res. 88(2):179-192 (2017).

Un dîner hallucinant

Image de couverture: araignée sauteuse. Auteur: A. Navarro. Source: RTVE

I’ve seen things, you people wouldn’t believe…

(Blade Runner, 1982)

Traduit par Marc Long

Nom, prénom et âge s’il vous plait ?

-40 ans. Je m’appelle M*** T***.

Bien, merci. Pouvez-vous m’expliquer ce qui vous est arrivé et pourquoi vous êtes ici ?

-Heu… Désolé, je suis encore un peu confus.

Il n’y a pas le feu, ne vous inquiétez pas. Voyons voir, quand avez-vous commencé à vous sentir mal ?

-Hier soir, j’ai commandé du poisson dans un restaurant à Cannes et ça a commencé quelques heures après le dîner. Nausées, vomissements… Quelle nuit j’ai passé. Le matin, mon estomac allait mieux, mais j’étais encore très faible. J’ai donc fait mes bagages du mieux que j’ai pu et j’ai quitté Cannes en voiture pour rentrer chez moi. Je conduisais seulement depuis une demi-heure quand tout a commencé.

Tout ? De quoi parlez-vous?

-Eh bien… au début, je ne voyais pas bien, le paysage devenait flou. J’ai freiné pour éviter un accident et me reposer. Puis un cri sauvage a éclaté, comme si j’étais au milieu de la jungle. Imaginez-vous. Je regardais dans tous les sens sans oser sortir de la voiture. J’ai cherché mon téléphone portable mais une ombre recouvrait la voiture. J’ai levé les yeux et c’était là : le ventre d’une sorte de scarabée, les pattes pendantes comme s’il était tombé du ciel ! Juste quelques secondes avant de disparaître.

Mon cœur s’emballe. Et ensuite ce sont des araignées, beaucoup d’araignées ! Presque aussi grandes que la voiture. Serrés les unes contre les autres, l’une après l’autre, elles couraient ! Mon Dieu ! Je ne savais pas où me mettre. Mais j’avais mon téléphone portable. J’ai essayé de composer le numéro d’urgence pour appeler à l’aide… et me voilà.

Ce que vous venez de lire est basé sur un fait réel qui s’est déroulé sur la Côte d’Azur en avril 1994, publié par de Haro et Pommier (2006), de l’hôpital Salvator en Marsella.

(Panoramique de Cannes. Source: Sofitel)

Le dialogue est imaginaire mais les faits sont bien réels. Un homme de 40 ans, cadre, a dû s’arrêter sur le côté de la route parce qu’il voyait des arthropodes géants. Il a été admis à l’hôpital avec une tachycardie sinusale due au choc, mais sans aucun autre symptôme. 36 heures plus tard, il n’avait plus aucun souvenir. Il avait mangé de la Saupe (Sarpa salpa), un poisson commun en Méditerranée.

L’ichtyosarcotoxisme est une intoxication provoquée par la consommation de chair de poisson toxique et se caractérise par divers troubles digestifs et neurologiques.

(Gambierdiscus. Auteur: F. Rodríguez)

L’une des formes les plus connues d’ ichtyosarcotoxisme est la ciguatera, dont nous avons parlé à de nombreuses reprises dans ce blog (par exemple El beso de la ciguatera). La ciguatera est une intoxication alimentaire affectant le système nerveux périphérique associée aux ciguatoxines produites par des dinoflagellés (Gambierdiscus).

Mais il existe une autre forme plus inhabituelle d’ichtyosarcotoxisme, l’ichthyoalleinotoxisme, qui affecte le système nerveux central et qui entraîne des hallucinations.

Ces symptômes disparaissent en quelques heures, ce qui constitue une différence majeure avec la ciguatera dont les symptômes peuvent durer des mois (les rechutes sont encore pires) et entraîner la mort dans les cas graves.

de Haro et Pommier incluent 16 espèces de poissons associées à des hallucinations. (j’insiste bien, TOUS), ont été enregistrés dans les eaux chaudes de l’océan Indien, du Pacifique et de la Méditerranée (Hawaï, Tunisie, île Maurice, île de la Réunion, etc.). Les poissons pouvant entrainer ces troubles comprennent les mérous (Epinephelus corallicola), des mugilidés (par exemple Mugil cephalus), des poissons chirurgiens (Acanthurus), des sigans (Siganus), etc. Ces poissons peuvent être herbivores, carnivores ou encore omnivores.

Saupe (Sarpa salpa). Source: viajemarino

Certains de ces poissons ont des surnoms populaires associés à leurs effets. Par exemple, les saupes (Sarpa salpa, comme celui que le cadre de 40 ans a mangé à Cannes) sont connus en arabe comme « le poisson qui fait rêver ».

Et sur plusieurs îles hawaïennes Mulloidichthys samoensis est appelé « le chef des fantômes «…

La confusion entre ciguatera et ichtyosarcotoxisme provient du fait que –dans certains cas– l’intoxication par la ciguatera (surtout dans l’océan Indien) ajoute aux symptômes habituels une dépression, des cauchemars et des hallucinations (par exemple 16% des 477 patients entre 1986-1994 à l’île de la Réunion).

Il n’y a pas de certitudes sur les substances qui provoquent les hallucinations. Plusieurs études les relient aux algues et au phytoplancton ingérés par les poissons dans leur régime alimentaire : macroalgues de la famille des Caulerpacées (notamment l’alcaloïde caulerpine), et/ou microalgues toxiques (dinoflagellés tels que Gambierdiscus, etc.).

Selon la littérature, la probabilité que le poisson vous fasse passer un mauvais quart d’heure varie selon la saison, la région et le mode de préparation.

Mais pour mieux comprendre la source de ces intoxications, la première étape est d’analyser le poisson, n’est-ce pas ?Dans cette optique, Bellasoued et al. (2012) ont étudié le contenu stomacal de 228 salamandres collectées tout au long de l’année dans le sud-est de la Tunisie. Les saupes sont des poissons bon marché couramment consommés dans la région, mais entre l’été et l’automne, elles ne sont pas recommandées car elles sont plus susceptibles d’être hallucinogènes.

Dans le cadre de ces travaux, ils ont découvert que les saupes n’étaient pas très friands de Caulerpa mais se nourrissaient principalement de feuilles de Posidonia oceanica (au passage elles ingèrent les organismes épiphytes qui y vivent). Mais pas de trace de Caulerpa dans leur régime alimentaire…

En revanche, ils ont confirmé que la présence de dinoflagellés, y compris d’espèces potentiellement toxiques, augmentait considérablement dans les Saupes à la fin du printemps et en été. Ils n’ont pas trouvé Gambierdiscus mais plusieurs espèces de Prorocentrum, Ostreopsis, Coolia y Amphidinium, qui sont communes dans les communautés benthiques des eaux chaudes.

Par ailleurs, aucune épidémie locale de ciguatera n’a été confirmée (à ma connaissance) en Méditerranée. La présence de Gambierdiscus en Méditerranée est minoritaire et n’entraine pas de proliférations contrairement à d’autres dinoflagellés tels que Ostreopsis ou Coolia.

Le seul exemple que je connaisse est celui d’Israël où une famille a été empoisonnée après avoir mangé du poisson-lapin (Siganus). Il a été publié comme un cas « inhabituel » de ciguatera, mais l’intoxication n’a duré que 12-30 heures et a produit des hallucinations… tirez vos propres conclusions.

Dans le travail de Bellasoued et al. (2012) ils n’ont pas analysé les toxines dans les poissons, mais un indicateur de leur présence éventuelle dans le foie, le cerveau et la chair : l’activité des enzymes antioxydantes. Ils ont conclu que les augmentations saisonnières de dinoflagellés toxiques étaient corrélées à l’activité antioxydante : en commençant par le foie, puis en s’étendant au cerveau et à la chair.

Cette activité antioxydante n’a pas été retrouvée chez une autre espèce de poisson « témoin » (Diplodus annularis) qui habite la même zone mais qui n’ingère pas de dinoflagellés toxiques dans son alimentation.

Dans une autre étude, les mêmes auteurs ont constaté une activité cytotoxique d’extraits de Posidonia epiphytes et de foies saupe (sur des cellules de foie humain). Mais la cytotoxicité n’a pas été retrouvée dans la chair ou le cerveau des poissons. Il est donc recommandé de ne pas manger les foies de saupe (en même temps ce n’est pas la partie la plus apétissante!).

L’histoire d’aujourd’hui est née d’un tweet de @QueirugaRogelio mentionnant les effets hallucinogènes des saupes méditerranéennes et de la réponse de @diversimar, qui a cité Bellasoued et col. (2012) en demandant si cela pouvait se produire ailleurs. Donc vous voyez: ça arrive seulement dans les eaux chaudes.

Dans le cas spécifique de la Galice, les communautés benthiques comprennent des genres de dinoflagellés tels que Coolia, Prorocentrum, Amphidinium, dont certains comportent des espèces potentiellement productrices de toxines. Mais elles ne produisent pas de proliférations importantes.

Par ailleurs, la présence de dinoflagellés toxiques tels que Ostreopsis et Gambierdiscus n’a pas été documentée à ce jour en Galice, où les remontées d’eau saisonnières constituent une barrière naturelle à l’établissement de populations stables.

Comme les habitués du blog le savent, les seules épidémies locales de ciguatera en Espagne ont été enregistrées dans les îles Canaries (De repente la ciguatera).

Avec la quantité de protéines de poisson consommée en Galice, si nous avions des espèces hallucinogènes, nous les connaîtrions déjà et elles auraient sûrement des surnoms populaires!

Références:

  • Bellasoued K. et col. Antioxidant response of a common herbivorous fish species (Sarpa salpa): Seasonal variation. Ciencias Marinas 38:57-71 (2012).
  • Bellasoued K. et col. Evaluation of cytotoxic compounds in different organs of the sea bream Sarpa salpa as related to phytoplankton consumption: an in vitro study in human liver cell lines HepG2 and WRL68. In Vitro Cell.Dev.Biol.—Animal 48:528-534 (2012).
  • de Haro L. & Pommier P. Hallucinatory Fish Poisoning (Ichthyoallyeinotoxism): Two Case Reports From the Western Mediterranean and Literature Review. Clin. Toxicol. 44:185-188 (2006).
  • Karalis T. Three clusters of ciguatera poisoning: Clinical manifestations and public health implications. Med. J. Aust. 172:160–162 (2000).
  • Quod J.P. & Turquet J. Ciguatera in Reunion Island (SW Indian Ocean): Epidemiology and clinical patterns. Toxicon 34:779-785 (1996).
  • Raikhlin-Eisenkraft B & Bentur Y. Rabbitfish (« Aras »): An Unusual Source of Ciguatera Poisoning. Isr. Med. Assoc. J. 4:28-30 (2002).
  • Vilariño N. et col. Human Poisoning from Marine Toxins: Unknowns for Optimal Consumer Protection. Toxins 10:324 (2018).

Feu et cendres

Image de couverture: incendies en Nouvelle Galles du Sud (Australie, 2019). Auteur: Orbital Horizon/Copernicus Sentinel Data/Gallo Images/Getty Images. Source: vox.com

Traduit par Marc Long

Durant (notre) hiver 2019-2020, des incendies ont ravagé le sud-est de l’Australie.

Durant l’été australien 2019/2020, c’est l’équivalent de deux fois la surface de la Belgique qui a brûlé, entrainant la mort d’une trentaine de personnes et le déplacement de milliers d’autres.

(Wallabie en Nouvelles Galles du Sud profitant de carottes tombées du ciel. Source: dailymail.co.uk).

On estime également que des centaines de millions d’animaux sont morts dans l’incendie, tandis que d’autres ont été tués pour des raisons de sécurité. Oui, vous avez bien lu: environ 10 000 chameaux ont été tués pour protéger les populations humaines.

La situation était telle que « l’Opération Rock Wallaby » a été créée : des milliers de kilos de pommes de terre et de carottes ont été largués depuis des hélicoptères afin que les colonies de ces marsupiaux puissent survivre après la catastrophe.

Les incendies de 2019 illustrent les conséquences des conditions météorologiques extrêmes (sécheresses prolongées et températures élevées), devenant plus fréquentes en raison du changement climatique.

Ce que nous savons, c’est que les grandes sécheresses en Australie sont associées à un phénomène similaire à « El Niño » qui se produit dans le Pacifique. Dans l’océan Indien ce phénomène est appelé «Dipôle de l’Océan Indien (DOI)».

C’est une modification périodique de la température de surface de l’océan Indien. Sa relation avec les sécheresses en Australie a été démontrée en 2009, sur la base d’une série chronologique de 120 ans.

Phase positive du dipôle de l’océan indien. Source: bom.gov.au

Le DOI comporte 3 phases : neutre, positive et négative. Pendant la phase positive, la température dans l’ouest de l’océan Indien est plus élevée, alors qu’un refroidissement a lieu dans les eaux de l’est de l’océan Indien.

Pendant cette période, l’upwelling côtier s’intensifie et la température de surface de l’océan Indien diminue, grâce à l’augmentation des alizés qui transportent les eaux de surface de l’Océanie vers l’Afrique.

L’intensité du DOI est généralement maximale entre août et octobre. Ses effets peuvent durer jusqu’en décembre, puis ils disparaissent avec l’arrivée de la mousson.

En septembre 2019, les observations laissaient penser que le DOI allait être particulièrement intense, et qu’il fallait donc s’attendre à des sécheresses intenses en Indonésie, à Singapour et en Australie.

Dipole Mode Index. Il s’agit de l’indice DOI normalisé, où l’on peut observer la phase positive intense de 2019. Source: Dr. Saji N. Hameed (http://enformtk.u-aizu.ac.jp)

Les grandes sécheresses en Australie sont donc liées à cette oscillation de température dans l’océan Indien. Si l’on ajoute à cela l’augmentation de la température due au changement climatique, on obtient le cocktail parfait pour la propagation des incendies.

L’Australie connait une période de sécheresse depuis 1995 – connue sous le nom de « Big Dry » – mais malgré cela, la zone touchée par les incendies s’était distinguée au niveau mondial par une croissance de sa végétation au cours des dernières décennies. Même le rapport du GIEC « Changement climatique et terres » (2019) avait reconnu cette amélioration:

Globally, greening trends (trends of increased photosynthetic activity in vegetation) have increased over the last 2–3 decades by 22–33%, particularly over China, India, many parts of Europe, central North America, southeast Brazil and southeast Australia.

IPCC (2019)
Les volcans des Aléoutiennes et de l’Alaska. Le nuage correspond à l’éruption du Kasatochi en 2008. Source: Fig. 1 de Langmann et col. (2010).

Mais les incendies sur terre peuvent-ils affecter la vie marine? Et si oui, comment? Et bien en fertilisant l’océan, par exemple.

Les cendres des incendies ou des éruptions volcaniques, le ruissellement des rivières, l’érosion ou les dépôts atmosphériques, apportent tous des minéraux et des nutriments (comme le fer) qui sont essentiels à la croissance du phytoplancton.

Le sable du désert agit également comme un engrais en mer. Ce phénomène est bien connu, mais ce n’est que dans les années 1990 qu’il a été suggéré que les cendres volcaniques pouvaient également jouer un rôle dans le cycle du fer et dans la production primaire dans l’océan.

Ce domaine d’étude est si récent que la première preuve d’une relation de cause à effet entre une éruption volcanique et une efflorescence microalgale a été établie en 2008 dans le Pacifique Nord-Est à la suite de l’éruption du Kasatochi (un volcan situé dans les îles Aléoutiennes, dans la ceinture de feu du Pacifique).

Le Pacifique Nord-Est est une zone de faible productivité tout au long de l’année en raison de la rareté des nutriments comme le fer dans la couche éclairée à la surface de l’océan.

Martin & Fitzwater ont choisi cette région pour confirmer l’hypothèse de la limitation en fer du phytoplancton en 1988. Ils y ont également vu une possible solution de contrer le changement climatique en augmentant la photosynthèse et l’absorption de CO2 dans l’océan. Une idée fascinante mais aux résultats mitigés qui a maintenant été abandonnée.

Presque immédiatement après l’éruption du Kasatochi début août, une croissance anormale du phytoplancton a été observée jusqu’en octobre.

(Différence entre la moyenne mensuelle de chlorophylle en 2008 et celle de 2002-2007, d’Avril (A) à Octobre (G). Source: Fig. 3 de Langmann et col. 2010).

La zone de de développement du phytoplancton détectée par satellite a coïncidé avec le déplacement et le dépôt atmosphérique des cendres volcaniques de Kasatochi.

Mais en plus de l’éruption, des conditions océanographiques favorables ont contribué au développement de l’efflorescence phytoplanctonique.

En effet, en été, la couche de mélange de surface est réduite à 20-40 mètres, ce qui augmente la stabilité et l’impact de la fertilisation, tous deux essentiels à la prolifération du phytoplancton pendant des semaines…

Si l’on s’intéresse maintenant aux effets des cendres provenant d’incendies, un exemple plus inquiétant existe.

En 1997, une mortalité massive des récifs coralliens a été observée dans les îles Mentawai, au large de Sumatra (Indonésie), suite à une marée rouge de phytoplancton. Cet événement a été rapporté dans un article de la revue Science (Abram et col. 2003).

Iles Mentawai (Indonesia). Source: everessencenutrition

La mort des récifs était probablement liée à l’hypoxie (un manque d’oxygène) associée à la fin de la marée rouge et à la décomposition de la matière organique.

Cette relation de cause à effet a été étayée par des témoignages locaux décrivant la mort du récif et des poissons alors que la mer était devenue rouge (nasa.gov).

La marée rouge fut immense : elle a recouvert l’archipel des Mentawaï, long de 400 kilomètres, et les dégâts qu’elle a causés étaient si importants que presque tous les récifs et les poissons de la région ont péri.

Malheureusement, personne n’a identifié la microalgue responsable de la marée rouge. Mais on ne peut pas exclure que cette efflorescence de microalgue ait été également toxique ou ichtyotoxique compte tenu des effets observés sur l’écosystème (il pourrait s’agir de dinoflagellés, de raffidophycées, qui sait…).

Oscillation du DOI au cours des 150 dernières années. Source: CSIRO.

Mais quelles étaient les causes de cette marée rouge mortelle ? Elle a coïncidé avec une période d’upwelling, favorisant la prolifération du phytoplancton, et avec des valeurs positives très élevées de l’indice DOI, qui ont intensifié l’upwelling côtier au large de Sumatra en 1997.

Pourtant l’étude des archives de récifs fossiles datant de 7 000 ans dans la région n’a révélé aucune perturbation de la croissance correspondant à des épisodes passés de mortalité massive malgré des indices DOI qui étaient également élevés dans le passé…

La mortalité des récifs en 1997 a donc été exceptionnelle. Et quelque chose d’autre a dû se produire cette année-là…

En 1997, les pires incendies qu’ait connus l’Asie du Sud-Est se sont produits, notamment sur les îles de Sumatra et de Bornéo.

A) étendue des récifs morts à Mentawai. B) anomalies de température de surface montrant un refroidissement associé à l’upwelling. C) Nuage de fumée associé aux incendies. Source: Abram et col. (2003).

Rien qu’à Sumatra, 15 000 km2 ont brûlé et des conditions anormales d’alizés d’est ont déplacé les nuages de cendres vers les îles Mentawai entre septembre et décembre 1997.

Des scientifiques ont estimé que l’apport de nutriments et de fer provenant des cendres des incendies (associé à des conditions de remontée d’eau favorables à la croissance du phytoplancton) a été plus que suffisant pour déclencher et maintenir la gigantesque marée rouge qui au final a causé la mort des récifs.

Cet incident est un signal d’alarme sur les conséquences graves que les feux de forêt (combinés à d’autres facteurs environnementaux) peuvent avoir sur l’océan.

Heureusement, cela ne semble pas avoir été le cas en Australie. À ce stade, aucune prolifération de phytoplancton n’a été signalée.

Poissons morts dans la rivière de MacLeay (New South Wales). Auteur: L. Newberry. Source: The Guardian.

Les mortalités de poissons observées dans les eaux intérieures de la Nouvelle-Galles du Sud étaient dues à un autre phénomène : au manque d’oxygène dans les rivières et les lacs chargés de cendres et de boue (The Guardian, 17-I-2020).

Et maintenant, voilà un koala très chanceux. J’adore la façon dont le sauveteur essaie de le calmer après l’avoir mis dans le porte-bébé. Une de ces vidéos qui donne de l’espoir mais qui laisse aussi un goût amer.

REMARQUE: Le 15 septembre 2021, « Widespread phytoplankton blooms triggered by 2019–2020 Australian wildfires » (Tang y col.; Nature 597:370-375), a été publié reliant la fertilisation par les aérosols libérés lors des incendies en Australie avec le développement ultérieur d’un gigantesque bloom dans l’océan Antarctique.

Références:

  • Abram N.J. et col. Coral reef death during the 1997 Indian Ocean Dipole linked to Indonesian wildfires. Science 301:952-955 (2003).
  • Bixby R.J. et col. Fire effects on aquatic ecosystems: an assessment of the current state of the science. Freshwater Science 34:1340-1350 (2015).
  • Duggen S. et col. The role of airborne volcanic ash for the surface ocean biogeochemical iron-cycle: a review. Biogeosciences 7:827-844 (2010).
  • Langmann B. et col. Volcanic ash as fertiliser for the surface ocean. Atmos. Chem. Phys. 10:3891-3899 (2010).
  • Martin J. H. & Fitzwater S. E. Iron deficiency limits phytoplankton growth in the north-east Pacific subarctic. Nature 331: 341–343 (1988).
  • Shukla P.R. et col. Technical Summary. In: Climate Change and Land: an IPCC special report on climate change, desertification, land degradation, sustainable land management, food security, and greenhouse gas fluxes in terrestrial ecosystems, 74 pp. (2019). Disponible en: IPCC.
  • Ummenhoffer C.C. et col. What causes southeast Autralia’s worst droughts? Geophys. Res. Lett. 36. L04706 (2019).

L’incident de Caruaru

Image de couverture: bloom de Microcystis aeruginosa (plage de São Lourenço do Sul). Source: Lemes et col. (2015)

Traduit par Marc Long

L’eau est un élément essentiel du corps humain

Ou pour être plus exact, il représente entre 50 et 60% de notre poids. Notre survie dépend d’elle et des substances qu’elle contient. Nous dépendons également du plasma, la partie liquide du sang qui, en plus des sels, des nutriments, etc., transporte les déchets que nous devons éliminer.

Et c’est là que nous arrivons aux reins, organes vitaux qui nettoient le sang en filtrant environ 180 litres par jour.

Leur importance est résumée par le dicton populaire selon lequel quelque chose de très cher (ou qui demande beaucoup d’efforts) « coûte un rein ». La tâche principale des reins est l’élimination des déchets et la régulation des fluides. Ils nous débarrassent des composés nocifs et renvoient les substances vitales (eau, glucose, sel, etc.) dans le sang pour maintenir l’équilibre de notre organisme.

Source: Le Parisien

En cas d’insuffisance rénale (<10% de la fonction rénale), il n’y a pas d’autre choix que de recourir à des thérapies telles que la dialyse ou la transplantation. Il existe deux types de dialyse : l’hémodialyse et la dialyse péritonéale.

Lors de l’hémodialyse, un rein artificiel (dialyseur) est utilisé pour purifier le sang. Il contient un filtre à deux parties, l’une pour le sang lui-même et l’autre pour le liquide de dialyse : le dialysat.

Le sang et le dialysat entrent en contact l’un avec l’autre, séparés par une membrane. Au début du traitement, une petite intervention chirurgicale est pratiquée sur le patient pour pouvoir réaliser la dialyse.

Le sang circule en sens inverse du dialysat, qui le nettoie par diffusion. Il y a généralement 3 sessions de 4 heures par semaine.

Les éléments les plus gros et les plus importants du sang (cellules sanguines, protéines, etc.) restent dans le sang qui arrive dans le dialyseur.

Les déchets tels que l’urée, la créatinine (et les ions tels que le Na et le K) diffusent à travers la membrane dans le dialysat et sont éliminés. Le liquide de dialyse peut être modifié en fonction des besoins de chaque patient.

L’incident de Caruaru

Caruaru est une ville minière de l’État de Pernambuco au Brésil.

Au début de l’année 1996, après une longue sécheresse, la ville a subi une coupure d’eau courante. Cela a mis en difficulté les deux cliniques de dialyse de Caruaru (privées mais partiellement subventionnées par le gouvernement).

Réservoir de Tabocas. Source: wikimedia commons.

L’eau utilisée pour la dialyse provenait du réseau municipal d’approvisionnement, prélevée dans le réservoir de Tabocas, à une quarantaine de kilomètres.

Après la purification pour l’approvisionnement public, les cliniques réalisant la dialyse procédaient à une purification supplémentaire en la faisant passer par des colonnes de sable, de carbone et de résines échangeuses d’ions, avant de la faire passer par un filtre à micropores. Les colonnes étaient régénérées tous les 3 jours.

Mais la sécheresse a modifié le cours des évènements.

Lorsque l’approvisionnement public est tombé en panne entre le 13 et le 17 février, l’une des cliniques a reçu de l’eau de Tabocas par camion-citerne. Le seul prétraitement a consisté à ajouter de fortes concentrations de chlore, puis la clinique a produit le dialysat selon la procédure habituelle.

La clinique de l’Instituto de Doenças Renais (IDR) comptait 126 patients dans son programme d’hémodialyse. Dès que les patients ont reçu une dialyse avec cette eau, ils ont développé des symptômes neurologiques (déficience visuelle, nausées, vomissements, etc.), et des dommages au foie ont été relevés chez 89% des patients.

Le premier décès est survenu le 20 février. Le 6 mars, il y a eu 10 victimes. Ensuite, l’unité de dialyse a été fermée et les patients ont été transférés à Recife. Mais le mal était déjà fait. Le 4 août, 55 personnes étaient mortes, le bilan final étant de 60 victimes.

Les décès ont été causés par des lésions hépatiques ou indirectement par des complications telles que la septicémie, les hémorragies gastro-intestinales et les problèmes cardiovasculaires.

Que s’est-il passé ? Que contenait l’eau ?

Structure des microcystines. Les abréviations indiquent les acides aminés compris dans ces toxines. A, alanine; L, leucine; R, arginine; Y, tryptophane. Source: Pérez-Morales et col. (2016).

Dans les premières analyses de sérum sanguin, on a d’abord recherché des contaminants tels que des métaux lourds, des pesticides, des chloramines… mais rien d’anormal n’a été détecté.

Mais lorsque la présence de toxines cyanobactériennes a été suggérée, les résultats ont montré la présence de microcystines (-YR, -LR et -AR). La microcystine-LR étant la plus toxique.

Les microcystines sont des heptapeptides (constituées de 7 acides aminés) cycliques. Plus de 200 variants sont actuellement connues.

Elles ont des effets hépatotoxiques puissants et inhibent les protéines phosphatases chez les mammifères, avec des conséquences graves (par exemple, dommages à l’ADN et nécrose cellulaire).

Elles favorisent également les tumeurs du foie chez les animaux de laboratoire. Un désastre.

Des études pathologiques sur des échantillons de foie de patients atteints ont montré des altérations identiques à celles observées chez les animaux domestiques et sauvages intoxiqués par les microcystines (c’est-à-dire des plaques de cellules hépatiques rompues et d’autres déformations).

Les cyanobactéries dominantes dans le réservoir de Tabocas sont tropicales. L’analyse des communautés phytoplanctoniques des années précédentes a montré que les cyanobactéries (Microcystis, Anabaena et Cylindrospermopsis) étaient dominantes depuis 1990. Leur prolifération dans les masses d’eau telles que les réservoirs est favorisée par des conditions environnementales particulières (confinement, températures élevées) et par un apport important de nutriments souvent d’origine anthropique.

Cyanobactéries du réservoir de Salto Grande (Brésil). A) Microcystis sp., B,M) Cyanobium sp., C) Calothrix sp., D) Chroococcidiopsis sp., E) Romeria victoriae, F) Microcystis panniformis, G) Synechococcus nidulans, H) S. elongatus, I) Microcystis sp., J) Lyngbya sp., K,L) Leptolyngbya sp. Source: Genuário et col. (2016).

Dans la période précédent (et pendant) les intoxications de février 1996, aucun échantillon n’a été collecté. Mais une première enquête menée après l’empoisonnement a révélé des populations phytoplanctoniques différentes entre mars et mai 1996, comprenant Aphanothece, Aphanizomenon, Chroococcidiopsis et Microcystis, entre autres genres.

Des échantillons prélevés fin mars 1996 ont été analysés quelques années plus tard et ont montrés que les cyanobactéries représentaient 99% de la communauté phytoplanctonique, avec plus de 20 millions de cellules/litre (principalement Aphanizomenon manguinii et deux espèces d’Oscillatoria).

Les principaux producteurs de microcystine sont bien sûr Microcystis, mais aussi Planktothrix, Oscillatoria, Anabaena et Aphanizomenon.

Les microcystines sont les seules cyanotoxines pour lesquelles l’OMS a publié des directives sanitaires, avec des limites de sécurité fixées dans l’eau potable à 1 μg/L/jour de microcystine-LR (et un niveau d’alerte moyen de 20 μg/L).

Jusqu’à 10 μg/L de microcystines ont été détectés dans le sérum des patients intoxiqués et on estime que l’eau de source en contenait jusqu’à 19,5 μg/L.

Des restes intacts et des fragments de microalgues et de cyanobactéries ainsi que d’autres cyanotoxines (cylindrospermopsines) ont été trouvés dans les colonnes de filtration d’eau de la clinique.

Les traitements d’hémodialyse nécessitent environ 120 litres d’eau par personne. Vous pouvez imaginer que la concentration de cyanobactéries et de cyanotoxines à Tabocas était plus que suffisante pour provoquer une intoxication aiguë chez les malheureux patients.

L’incident de Caruaru a soulevé la nécessité d’inclure les cyanotoxines dans la surveillance de l’eau et d’améliorer les techniques de traitement avant dialyse. Suite à cet événement, le Brésil a introduit – en 2000 – des modifications législatives incluant les cyanobactéries et les cyanotoxines dans le contrôle de la qualité de l’eau destinée à la consommation humaine.

Remerciements : L’histoire d’aujourd’hui est née d’une citation de Luiz Mafra  » Quoi de neuf de l’autre côté de l’Atlantique ? Des études récentes sur les microalgues toxiques et les toxines de la côte brésilienne  » lors de sa présentation en ligne à la WIV réunion ibérique sur les biotoxines marines et les microalgues toxiques, REDIBAL (29-30 juin 2021).

Références:

  • Azevedo SM y col. Human intoxication by microcystins during renal dialysis treatment in Caruaru-Brazil. Toxicology 181-182:441-446 (2002).
  • Drobac D. y col. Effects of cyanotoxins in humans. Arh Hig Rada Toksikol 64:305-316 (2013).
  • Genuário DB y col. Cyanobacterial community and microcystin production in a recreational reservoir with constant Microcystis blooms. Hydrobiologia 779:105–125 (2016).
  • Jochimsen EM y col. Liver failure and death after exposure to microcystins at a hemodialysis center in Brazil. N Engl J Med 338:873-878 (1998).
  • Komárek J. Background of the Caruaru tragedy; a case taxonomic study of toxic cyanobacteria. Alg Studies 103:9-29 (2001).
  • Pérez-Morales A. y col. Estado actual del estudio de cianobacterias dulceacuícolas formadoras de florecimientos en el centro de México. p. 408-421. En: García-Mendoza E. y col. (eds.). Florecimientos Algales Nocivos en México. Ensenada, México. CICESE. 438 pp. (2016).
  • Pouria S. Fatal microcystin intoxication in haemodialysis unit in Caruaru, Brazil. Lancet 352:21–26 (1998).
  • Turner AD y col. Analysis of Microcystins in Cyanobacterial Blooms from Freshwater Bodies in England. Toxins 10:39 (2018).
  • Fuentes Web: National Kidney Foundation. Hemodiálisis, lo que necesita saber (2006).

La bulle de verre

Image de couverture: Randy. Source: Mer&Ocean

Traduit par Marc Long

A Lorbé, en Galice, il y a une rue dédiée à un dauphin: « a rúa do golfiño ». Je connais très bien l’endroit, ma femme est originaire de là, mais je ne connaissais pas les détails de l’histoire. Il y a seulement quelques années, un dauphin était apparu dans le port de Lorbé (Oleiros, province de La Corogne en Galice).

Port de Lorbé (Oleiros, La Corogne). Source: Turismo de Galicia

Depuis l’été dernier, la nouvelle d’un dauphin solitaire dans l’estuaire de Muros-Noia s’est répandue dans la presse.

Bien qu’à Lorbé il y ait des efflorescences de phytoplancton nuisibles et une production de moules célèbres pour leur taille et leur qualité….

…les principaux personnages du jour seront les cétacés (avec l’accord des microalgues et des fruits de mer bien entendu!). Comme je ne suis pas expert en la matière, je serais ravi d’avoir des retours de personnes plus compétentes sur le sujet dans les commentaires de cet article.

Nous attribuons aux animaux des émotions presque humaines. Nous essayons de les comprendre et de faire preuve d’empathie à leur égard. Mais personne ne peut imaginer ce qui se passe dans la tête d’un chien ou d’un chat, sans parler d’un animal sauvage, aussi “amical” soit-il.

Les animaux sauvages n’ont pas besoin de nous. Cela leur suffit déjà de survivre, de se reproduire et de transmettre leurs gènes à la génération suivante. Le contact avec les humains est quelque chose qui peut être dangereux pour eux mais aussi pour nous.

Tout dépend de l’animal (et d’un peu de bon sens). Par exemple, quelles sont les limites à respecter avec un grizzly ? Quelqu’un est-il vraiment intéressé à les connaître ? Et bien oui, Timothy Treadwell s’y est intéressé. Dans l’un des documentaires que j’ai vus et qui m’a le plus marqué, « Grizzly man » (2005), Werner Herzog a retracé l’histoire de cet homme et sa fascination pour les grizzlys (Ursus arctos horribilis; sous-espèce de l’ours brun).

Photo de Grizzly Man (2005). Source: MUBI

Treadwell a vécu un moment en Alaska avec les grizzlis. D’où les belles images de ce film et son terrifiant dénouement (que le réalisateur a traité avec beaucoup de délicatesse).

Cet homme aimait les ours, sans aucun doute. Mais il est évident que ce n’était pas réciproque. Ils ont simplement toléré sa présence. Jusqu’à présent, c’est assez simple à comprendre.

Mais qu’en est-il d’un “gentil” dauphin, quelles sont les limites?

Les grands dauphins (Tursiops truncatus) sont connus en Galice sous le nom d’arroaz. C’est sans doute l’animal le plus opposé que l’on puisse imaginer à un grizzly. Mais le message est le même : les deux sont des animaux sauvages et non des animaux de compagnie.

Aucun d’entre eux n’a été domestiqué pendant des milliers d’années, et nous n’avons pas non plus sélectionné des caractères qui nous permettent de coexister avec eux. Nous les entraînons à faire des pirouettes dans les parcs aquatiques ou à d’autres fins (militaires, par exemple), mais leur monde n’est pas le nôtre, même s’ils semblent nous chercher et sont “amicaux”.

Les dauphins ne s’habituent pas seulement à nous, mais ils peuvent aussi chercher le contact avec les gens. Même s’ils sont amicaux, il faut se méfier d’eux. Il sont dans leur environnement et comparés à eux, dans l’environnement marin, nous sommes maladroits et vulnérables.

Ces jours-ci, plusieurs articles ont été publiés dans les médias au sujet d’un dauphin solitaire dans la Ría de Muros. Pour le CEMMA (Coordinadora para o Estudo dos Mamíferos MAriños : Coordinateur pour l’étude des mammifères) son nom est Confi, et il semble qu’il ait été baptisé car il est apparu pendant le confinement (NIUS, 1-VI-2021), Plus tard il est également devenu populaire de l’appeler Manoliño. Je copie ici le communiqué de la CEMMA sur les réseaux sociaux le 2 juin dernier (traduit du galicien):

Voici « Confi ». Source: NIUS.

Qui est Confi ? Confi est un dauphin « arroaz » solitaire vivant dans l’estuaire de Muros-Noia depuis décembre 2019 qui, étant donné sa situation solitaire, cherche des interactions avec les humains.

Si les dauphins « arroaz » sont des animaux sociaux, pourquoi Confi vit-il isolé ? Lorsqu’un dauphin « arroaz » a trois ans, sa mère le quitte généralement pour entamer un nouveau cycle de reproduction. Le problème est que si le jeune dauphin n’accepte pas cette séparation, il est violemment expulsé du groupe, et s’il ne retrouve pas ses congénères, il devient solitaire.

Que s’est-il passé lors de la rencontre avec Confi ? Compte tenu des interactions répétées avec lui dans le passé, sa recherche de compagnie est de plus en plus fréquente, ce qui l’amène à rechercher et à presser les nageurs, kayakistes, plongeurs et les « navalleiros » pour jouer avec eux lorsqu’ils travaillent ou font d’autres activités. Il peut arriver qu’il se sente rejeté et réagisse mal, ou même qu’il identifie une situation à risque et tente d’aider le plongeur. Le problème est que l’interaction avec un animal de 300 kg, même si ce n’est pas votre intention, peut provoquer des accidents.

Comment en est-on arrivés là ? Lorsque Confi est apparu, les experts du CEMMA ont conseillé de ne pas interagir avec l’animal car il pouvait représenter un risque pour tous : évitez de le toucher, ignorez-le… Les recommandations n’ont pas été suivies car il était très sympathique. Les « navalleiros » changent aujourd’hui d’emplacement quand ils le peuvent pour l’éviter, mais parfois c’est impossible.

CEMMA, 2 juin 2021

REMARQUE: « navalleiros » (terme utilisé dans la version originale espagnole de l’article) est le nom donné en Galice aux ramasseurs de couteaux (Ensis arcuatus), des mollusques bivalves très prisés qui vivent à faible profondeur dans le sable et sont traditionnellement capturés à la main.

Comme l’indique le CEMMA, dans une interaction entre l’homme et le dauphin, le dernier est toujours perdant. Car l’idéal serait que l’animal retourne auprès de ses congénères et reprenne sa vie à l’état sauvage, plutôt que de renforcer son interaction avec l’homme. La vraie vie n’est pas un parc aquatique, même si certains de ces dauphins solitaires ont fini par y atterrir.

Ce qui a commencé comme des jeux « affectueux » a fini par renforcer de plus en plus la curiosité d’un animal pesant 300-400 kg, dont nous ne pouvons pas contrôler les actions. Il y a quelques jours, j’ai parlé avec Alfredo López (CEMMA) et il a utilisé l’expression « briser la bulle de verre  » pour faire référence à cette limite qui a été franchie avec Confi en ignorant les conseils de la CEMMA. Dès le début, ils ont prévenu que « Confi sera ce que nous voulons qu’il soit« . Mais les choses n’ont pas été bien faites et les erreurs du passé ont été répétées.

Gaspar/Jean Floc’h, en Galice. Auteur: Xesús Bua. Source: La Voz de Galicia.

Car avant Confi, il y avait d’autres dauphins solitaires en Galice comme « Gaspar » et « Nina ».

Gaspar est apparu en décembre 2007 à Cangas, puis la veille de l’Épiphanie 2008 (d’où son nom) à Ribeira. Il est en fait originaire de Bretagne, où il était connu sous le nom de Jean Floc’h depuis 2003.

Il était un habitué des ports bretons de Brest, Camaret ou Douarnenez. Il était attachant les premières années, mais ensuite il s’est trop intéressé aux objets maritimes comme les rames, les hélices et les filets. Et c’est ainsi que des pêcheurs amateurs ont menacé de le tuer en 2007.

Peu après, il quitte la Bretagne pour la Galice, les Asturies et le Portugal…

Dans la description de Jean Floc’h élaborée par l’association française Réseau Cétacés, ils disent qu’il était très énergique, peu enclin au contact physique, mais qu’il aimait beaucoup tout ce qui impliquait le matériel maritime, alors ils ont tenu à l’ignorer pour qu’il se désintéresse des bateaux. À Vigo, Gaspar devient une célébrité et apparaît même sur une affiche du carnaval de la ville.

Mais la même histoire qu’en Bretagne s’est répétée : d’abord des jeux avec des baigneurs et des marins, puis des incidents dans plusieurs ports comme Cangas et Vigo, des blessures, des frayeurs et des dommages aux navires…

À la mi-2010, Gaspar/Jean Floc’h a disparu pour toujours. Des années plus tard, le journal breton Le Télégramme (24-VIII-2018) a lié sa disparition à une explosion sous-marine dans un port de Galice (sans préciser lequel). Dans la presse galicienne, je n’ai trouvé aucune information, ils ont seulement mentionné que Gaspar avait disparu, rien d’autre…

Félix Rodríguez de la Fuente (1928-1980). Source: Los lobos de los siete picos.

En 1971, un dauphin est apparu dans le port de Lorbé et la nouvelle a eu un grand retentissement au niveau national et international. Ils l’ont appelé « Nino ».

De nos jours, les dauphins solitaires font encore la une de l’actualité, alors imaginez il y a 50 ans, lorsque pratiquement aucun dauphin n’était connu du grand public…

Le plus grand divulgateur de nature d’Espagne, Félix Rodríguez de la Fuente, avait à l’époque un programme en noir et blanc appelé « El Planeta Azul » (Planète bleue). Et Félix et son équipe se sont rendus de Lorbé au milieu de l’été.

La première chose qu’ils ont confirmée est qu’il s’agissait d’une femelle et qu’au lieu de « Nino », ils l’ont renommée « Nina ». En fait, le chapitre (34’38 »; disponible sur RTVE) était intitulé « Nina, el delfín« . Plus précisément « una señorita delfina« .

Le langage de l’époque était très différent de celui d’aujourd’hui et de nos jours il semble quelque peu innocent et répétitif, mais Félix reste Félix et il est impossible d’arrêter de regarder le reportage avant la fin.

À un moment donné, il se demande ce qui se passera si un jour il arrive quelque chose à ce dauphin, et insiste pour savoir si toutes les mesures de sécurité auront été prises jusqu’à ce que Nina décide de quitter Lorbe…

Ainsi, en plus de plonger et de jouer avec elle, il interroge le gouverneur civil et un commandant de la marine, qui lui expliquent les mesures qu’ils ont prises pour la protéger.

Même les petits-enfants du dictateur se baignent avec Nina ! La famille Franco avait l’habitude de passer l’été chaque année dans le pazo voisin de Meirás…

Mais cette histoire a connu une fin tragique.

En décembre 1971, Felix a diffusé un deuxième épisode de Planeta Azul consacré à Nina.

Il y mentionne que ces derniers mois, l’équipe de Jacques Cousteau s’est rendue à Lorbé pour enregistrer des images qui ont été diffusées au niveau international.

Mais il explique également que Nina venait de disparaître et que les habitants étaient tristes. La dernière fois qu’ils ont entendu parler d’elle, c’était par un pêcheur qui l’a vue se déplacer lentement dans l’estuaire. Felix dit qu’il ne préfère pas savoir ce qui lui est arrivé.

Peu après, sa dépouille a été retrouvée sur la plage de San Pedro, tout près de Lorbé. Et elle a été enterrée là. Dans les nouvelles de l’Ideal Gallego (04-I-1972; fuente: montedasmoas) ils mentionnent que le corps était décomposé et qu’il n’y avait pas d’experts pour déterminer les causes de sa mort.

Mais certains sites web que j’ai consultés sur ce sujet suggèrent ouvertement qu’elle a été tuée…

Le cas de Nina est très particulier, aujourd’hui « a rúa do golfiño » préserve sa mémoire, même si, comme vous l’avez lu, elle aurait dû s’appeler « a rúa da golfiña« .

A Lorbé. Auteur: Toni Pazos.

Et quel était le but de tout cela? Eh bien, je pense que nous devons apprendre pour que les dauphins solitaires ne soient que cela, des solitaires, afin qu’ils retournent à leur vie sauvage dès qu’ils retrouvent force et confiance, en toute liberté.

Remerciements: au conseil municipal d’Oleiros, dont le maire, Ángel García Seoane, a confirmé que « a rúa do golfiño » doit son nom à Nina.

Références:

Canards et lentilles à Punta Balea

Traduit par Marc Long

Chaque été, des milliers d’habitants de Vigo, comme une horde de gnous du Serengeti, s’échappent vers la rive nord de l’estuaire de Vigo à la recherche d’espaces naturels moins fréquentés. Parmi ces espaces, Punta Balea, à Cangas, est une petite zone d’une beauté très particulière. Je vais vous parler de son histoire dans l’article d’aujourd’hui.

L’histoire de Punta Balea est liée à une entreprise Galicienne emblématique: Massó, une ancienne conserverie et usine baleinière, symbole du lien entre la mer et les habitants de cette terre.

Tout a commencé en 1816 lorsque Salvador Massó Palau (d’origine catalane), s’est installé à Bueu en fondant une entreprise de sardines pour les distribuer sur la côte méditerranéenne espagnole. L’usine de Bueu est rejointe en 1941 par celle de Cangas, qui emploie 2 000 ouvriers et ouvrières (principalement des femmes).

À côté de ce complexe a également été construite, dans les années 50, l’usine baleinière de Punta Balea, qui a transformé baleines et cachalots jusqu’en 1985. Je vous ai dit une fois que les marées rouges de Mesodinium étaient parfois prises pour des taches de sang des baleines autour de Massó (ceci m’a été raconté par Santi Fraga à l’IEO de Vigo).

Massó a fermé en 1993.

Aujourd’hui, l’ancienne usine de Bueu abrite le musée Massó, tandis que la gigantesque usine de Cangas et les bâtiments alentours sont abandonnés et tombent en ruine. L’usine de Massó se trouve au sud du port de Cangas. Et de là commence un très joli chemin qui longe la côte jusqu’à son extrémité Ouest (côte de Cabo Home et Vela).

Au début du chemin se trouve la zone naturelle de Punta Balea. Moi-même, je m’y rends souvent en été pour me promener ou profiter de ses plages, notamment la plage de Congorza.

Cette petite plage possède une petite digue, un bar de plage (chiringo) et un bâtiment (ancien abattoir, aujourd’hui abandonné). La station d’épuration de Cangas est toute proche, à peine dissimulée, mais l’endroit reste malgré tout très agréable.

Il y a quelques semaines, alors que nous nous promenions le long de Punta Balea en direction de la plage d’Areamilla, nous avons remarqué un chemin qui se terminait par une lagune verte. Je ne me rappelle pas l’avoir vue auparavant (et si c’est le cas, je n’y ai pas prêté beaucoup d’attention). Son nom est Lagoa da Congorza.

Lagoa da Congorza. Auteur: F. Rodríguez

Elle a une surface respectable (2,6 hectares) avec une profondeur maximale de 2 mètres. Inscrite à l’inventaire des zones humides de Galice, elle est l’une des rares zones humides d’eau douce permanente de la province de Pontevedra. Malgré cela, rien ne l’indique et le long de Punta Balea, vous ne verrez aucune information sur la zone ou ses caractéristiques.

De loin, je pensais qu’il y avait une efflorescence de cyanobactéries. Mais en m’approchant, j’ai été surpris de découvrir qu’il s’agissait de petites plantes flottantes. Et avec Google Lens, j’ai confirmé qu’il s’agissait de « lentilles d’eau« , des plantes aquatiques du genre Lemna avec une minuscule feuille et une racine qui pendent dans l’eau.

Je n’allais pas en rester là, vous pouvez l’imaginer…

Quelques jours plus tard, j’y suis retourné pour prélever un échantillon d’eau de la lagune et l’observer au microscope. Quant à Lemna, j’ai identifié deux espèces: Lemna minuta et L. minor. La taille des deux est similaire et ils diffèrent en ayant respectivement 1 ou 3 veines centrales. Nous les verrons plus tard au microscope.

La lentille d’eau a un nom très pertinent en anglais: duckweed.

Dans la Congorza, les premiers à vous accueillir sont les canards : les canards colverts (Anas platyrhynchos). Parfois, ils sont plus de 50. Ils passent les heures à naviguer sur la lagune et à défricher les lentilles… laissant derrière eux un sillon d’eau qui se remplit rapidement de vert.

Ils ne sont pas timides. Ils s’approchent parce qu’ils sont habitués à être nourris – ERREUR ! Réprimez vos instincts bienveillants et laissez-les tranquilles, ce ne sont pas des animaux de compagnie et ils ne dépendent pas de vous pour leur survie !

En pratique, les restes de nourriture et les excréments de tant de canards engraissés augmentent les nutriments dans les eaux stagnantes du Congorza, favorisant la croissance incontrôlée des lentilles d’eau.

Pour vous donner une idée de leur nombre. J’ai collecté des Lemna dans 15 cm² et je les ai pesés après les avoir égouttés avec un papier : 25 grammes.

En extrapolant ce chiffre à la surface approximative de la lagune (5300 m²), j’obtiens environ 6 tonnes de lentilles. Ca fait beaucoup de lentilles non ? Et je pense que c’est un calcul très bas vu sa couverture

Une semaine plus tard, je suis retourné à Punta Balea.

J’avais trouvé des références sur l’endroit sur internet et j’ai collecté d’autres échantillons pour enregistrer des images et des vidéos du plancton. J’étais sur le point de partir, mais j’ai rencontré plusieurs personnes qui pointaient leurs téléobjectifs et jumelles vers la lagune. Et c’est ainsi que j’ai rencontré Antonio, Carlos et Esteban, du groupe de baguage d’oiseaux Anduriña, qui se consacre à l’étude scientifique des oiseaux sauvages en Galice.

Ils ont été ravis de m’expliquer l’histoire de la lagune et de Punta Balea. Le lendemain, nous nous sommes retrouvés là-bas et Antonio m’a offert « O Espazo Natural de Punta Balea« , un livre publié par Anduriña en 2006, avec une subvention du gouvernement Galicien.

Il y détaille la diversité biologique de Punta Balea : le milieu marin, les dunes, etc. et la Lagoa da Congorza elle-même. Ainsi que de la forêt qui l’entoure, diminuée après la construction de la station d’épuration. Oui, il n’y a pas de meilleur endroit qu’un espace naturel…

Voici un petit échantillon d’oiseaux à Lagoa da Congorza. Toutes les images ont été cédées et appartiennent à Antonio Fernández Cordeiro (Groupe de baguage d’oiseaux Anduriña). Les légendes sont aussi les siennes.

Le livre d’Anduriña sur Punta Balea mentionne que la lentille d’eau est Lemna minor. Ils m’ont également confirmé que la lagune en est recouverte toute l’année et qu’il ne s’agit pas d’un phénomène saisonnier. Cette couverture verte bloque en grande partie la lumière. Il y a donc peu de phytoplancton et de production primaire pour alimenter l’écosystème aquatique (comme je l’ai vérifié plus tard au microscope).

Sortie de la lagune de la plage de La Congorza. Auteur: F. Rodríguez

La détérioration de l’environnement de la lagune se poursuivra si personne ne fait rien.

La lagune a une sortie sur la plage de La Congorza et les algues vertes qui prolifèrent à sa sortie sont une autre preuve visuelle de l’eutrophisation rampante de la lagune. De plus, la position basse de la sortie empêche la lagune d’atteindre un niveau suffisant entre l’automne et le printemps.

Ainsi, les berges qui étaient autrefois inondées et abritaient des quenouilles (ou roseau à massette; Typha latifolia) sont désormais sèches toute l’année, ce qui nuit aux oiseaux qui les utilisent normalement comme refuge pour se reproduire.

Ces dernières années, l’initiative citoyenne visant à protéger l’écosystème naturel de Punta Balea a d’abord stoppé le projet de construction d’une marina et des bâtiments associés, puis a encouragé une proposition visant à déclarer Punta Balea zone naturelle d’intérêt local (Espacio Natural de Interés Local; ENIL). Avec un succès dans le premier cas mais un échec (pour le moment) de la deuxième proposition.

Sans cette protection, le sort de la zone naturelle de Punta Balea dépendra du prochain plan général de planification municipale de Cangas. Et une grande partie des terres, celles qui appartenaient à Massó, sont la propriété d’ABANCA.

Malgré sa détérioration et les ruines de Massó, Punta Balea est un espace naturel fascinant. Mais qui encoure un sérieux risque. Cette zone est menacée par des des intérêts économiques car elle occupe un terrain très convoité sur le littoral.

Je pense que les responsables politiques, la société et les propriétaires fonciers devraient privilégier le bien commun de ce joyau naturel avant de promouvoir des utilisations compatibles avec le patrimoine historique et environnemental de Punta Balea. Et ainsi retrouver l’équilibre de ses écosystèmes. Pour toutes ces raisons, il est essentiel de le déclarer comme ENIL.

Et maintenant je vais vous montrer le monde microscopique de la Congorza.

Vous avez vu les photos des lentilles d’eau, mais voici une vidéo. Les « petits vers » qui nagent parmi eux à toute vitesse sont des Spirostomum : des ciliés communs dans les eaux pauvres en oxygène et riches en matières organiques. Et à 1 minute apparaît également une Paramécie (toutes les images ont été enregistrées à l’IEO de Vigo avec un Zeiss Axiovert).

Voici à quoi ressemble la racine de lentille d’eau, vue à un grossissement de 400x…

Passons maintenant à la vie microscopique. Tout d’abord le cilié Spirostomum (au grossissement 400x et bien immobile car sinon il est difficile de le suivre dans sa course).

Vous pouvez le voir ici en action, cette fois à un grossissement de 100x. Les filaments verts au début et à la fin de la vidéo sont des cyanobactéries (Oscillatoria). Tout au long de l’enregistrement, d’autres ciliés (Paramecium et Euplotes) sont croisés. L’ombre noire est une lentille d’eau…

Dans la vidéo suivante, nous avons des organismes plus petits, à un grossissement de 400x : le cilié Coleps et la cyanobactérie Oscillatoria, qui comme son nom l’indique se déplace en oscillant d’un côté à l’autre en fonction de la lumière.

Vous verrez également des flagellés verts (Euglenophyceae) et plusieurs diatomées. Regardez bien un détail : à l’intérieur de Coleps se trouve une petite diatomée qu’il vient de manger (identique à celle que l’on voit à droite de la vidéo, peut-être Achantidinium).

Et enfin, voilà un montage photos de certains des protagonistes (approximativement à un grossissement de 400x).

1: Coleps (cilié). 2: diatomées (possiblement Achnantidinium, ou Lemnicola (se sont des épiphytes de Lemna), Gogorevia ou Achnantes. 3: Phacus (Euglenophyta). 4: Pandorina (Chlorophyta). 5: Navicula (diatomée). 6: Bacteries; il y a beaucoup de grumeaux comme celui-ci dans tous les échantillons que j’ai collectés. 7: Petite chaine de Oscilatoria (Cyanobactérie).

Referencias:
• O espazo natural de Punta Balea. Grupo de anelamento Anduriña. 76 pp. (2006).
• Fuentes web: salvemosmonteferro

Après la guerre

Marché de Noël sur la Place de la Liberté (Brest). Source : Office de tourisme Brest métropole

Rappelle-toi Barbara

Il pleuvait sans cesse sur Brest ce jour-là

Et tu marchais souriante

Barbara (Jacques Prévert, 1946)

Traduit par Marc Long

J’ai découvert Brest lors d’un congrès en 2000. La ville m’a laissé une impression étrange, comme si j’étais dans une maquette grandeur nature. Tout était très bien rangé et à sa place.

J’ai vite appris que Brest avait été rasée (littéralement) pendant les bombardements de la Seconde Guerre mondiale. Le sentiment que j’avais de ses rues émanait donc de quelque chose de bien réel.

Au fil des ans, j’ai découvert que la Bretagne est une région qui regorge de villages charmants: maisons, châteaux et bâtiments uniques vous ramenant des siècles en arrière.

Rennes, Saint Malo et Lorient sont des exemples d’autres villes bretonnes détruites pendant la guerre. Mais le cas de Brest est particulier: c’était un important port militaire occupé par les nazis en 1940, où a été construite une base de sous-marins. Ils y ont fait une place forte pendant 4 ans et ne l’ont pas quittée de leur propre initiative…

Brest a subi des bombardements continus (plus de 300 !) par les Alliés jusqu’à sa libération en 1944. Le siège de Brest a été dévastateur et lorsque les troupes américaines ont hissé leur drapeau, elles l’ont fait au milieu d’un champs de ruines, dans un paysage post-apocalyptique. Seule une bonne partie du château médiéval et le musée de la marine à l’intérieur ont résisté.

Déminage d’une mine dans la rade de Brest (15 septiembre 2020). Auteur : Marine Nationale. Source: Le Télégramme

La reconstruction a été loin d’être facile.

Aujourd’hui, Brest est une ville d’apparence moderne, sans centre historique. Des obus, des mines et des bombes d’avion, y sont encore régulièrement retrouvés, (dans le sous-sol et dans la rade).

Elle compte quelques 140 000 habitants et (au cas où cela vous intéresserait) est jumelée avec Coruña.

Depuis la fin du 20ème siècle, une augmentation progressive du dinoflagellé Alexandrium minutum, producteur de toxines paralysantes (saxitoxines), a été observée dans la baie de Brest. Sa première prolifération en Bretagne a été détectée en 1987, mais plus au sud, dans la baie de Vilaine…

Dans la rade de Brest, sa présence était occasionelle jusqu’en 2008. Mais en 2009, une première efflorescence importante a eu lieu, suivie en 2012 d’une autre prolifération très importante. L’efflorescence de 2012 a provoqué les premières contaminations de coquillages avec des niveaux dépassant 10 fois les niveaux autorisés de saxitoxines, entrainant ainsi des interdictions de commercialisation. Les proliférations se sont étendues à d’autres estuaires de la côte atlantique française, où le dinoflagellé continue à provoquer des fermetures fréquentes dans le secteur de l’aquaculture.

Dans une telle situation, on peut se demander si A. minutum est l’exception dans un écosystème stable ou si sa récente prolifération reflète des changements plus larges dans les communautés.

Marée rouge de Alexandrium minutum dans l’estuaire de la Penzé (Bretagne). Source: Ifremer.

Alors… le phytoplancton de la rade de Brest a-t-il changé ? Eh bien, la réponse est OUI.

Et maintenant posons-nous les questions suivantes: quand, comment et pourquoi?

Les séries historiques sur le phytoplancton ne datent que de quelques décennies et n’offrent pas de larges perspectives (à l’exception, par exemple, de l’enquête CPR britannique CPR survey, qui a débuté en 1931).

Mais il existe des alternatives. La détection des formes de résistance (kystes) dans les sédiments des fonds marins et les analyses de l’ADN environnemental permettent de savoir si un dinoflagellé toxique comme A. minutum est nouveau dans le voisinage ou s’il est un résident régulier.

Une première étude en 1993 (Erard-Le Denn et al.) n’a pas détecté de kystes d’A. minutum dans les sédiments de la rade de Brest avant 1990. Mais Siano et al. en 2021 sont allés un peu plus loin, en échantillonnant 3 zones dans la rade de Brest. Ils ont analysé l’ADN environnemental dans des carottes de sédiments du fond de la rade (de la surface jusqu’à une profondeur maximale de 12 m) pour reconstituer les paléocommunautés de protistes (autrement dit les communautés que l’on retrouvait en rade à l’époque).

Ils ont ainsi réussi à en reconstituer la composition, microalgues comprises, et remonter jusqu’au Moyen Âge (1121±149). C’est de cette manière qu’il est possible de connaître le point de départ de l’époque préindustrielle et d’aborder des questions aussi intéressantes que celles que vous verrez ci-dessous…

Au cours des siècles qui ont vu les règnes de François Ier (1515-1547), du Roi-Soleil, Louis XIV (1643-1715) ou du dernier Bonaparte (Napoléon III, 1852-1870), le phytoplancton brestois est resté impassible tant pour l’avenir de la France que pour celui de l’humanité en général.

Biecheleria tirezensis. Source: Raho et col. (2018)

A cette époque, la rade de Brest était dominée par des dinoflagellés de l’ordre des Suessiales (Pelagodinium et Biecheleria/Protodinium). Les Suessiales ne produisent pas de toxines mais ils se caractérisent par un grand nombre de plaques thécales par rapport aux autres dinoflagellés. Pourquoi ? Eh bien, allez savoir

Puis, parmi les straménopiles – qui comprennent les protistes hétérotrophes et les diatomées – les premiers ont régné en maîtres.

Les changements dans le phytoplancton de la baie de Brest sont seulement intervenus au milieu du 20ème siècle.

Les communautés de dinoflagellés ont changé radicalement au cours des années 1940. Les Suessiales « historiques » ont été remplacées par un nouvel ordre, les Gonyaulacales, d’abord par le genre Gonyaulax et à partir des années 1980 par Alexandrium et Heterocapsa (ordre des Peridiniales).

Quant aux straménopiles, dans les années 40 et 50, le règne des organismes hétérotrophes a fait place aux diatomées parmi lesquelles Chaetoceros s’est distingué jusque dans les années 1980. Puis, depuis les années 1990, il a été détrôné par le genre Thalassiosira entre autres.

Que s’est-il passé au cours de ces deux périodes du 20e siècle (années 1940 et 1980) pour que le phytoplancton subisse des changements irréversibles?

Et bien, une activité industrielle frénétique liée à l’occupation nazie entre 1940 et 1944 et la chute de 30 000 tonnes de bombes sur la ville qui a sûrement contaminé la baie (directement et par les eaux continentales).

C’est ainsi que le poème « Barbara » décrit cet enfer: « Sous cette pluie de fer / De feu d’acier de sang » (J. Prévert).

Résumé graphique des résultats des paleocommunautés en rade de Brest. Auteur: Siano et col. (2021). Source: x-mol.com

Siano et al. avouent la difficulté de connaître avec précision la composition métallique des projectiles mais les anomalies de plomb et de chrome dans les sédiments de Brest coïncident avec celles de Pearl Harbor (USA) après le violent bombardement de l’aviation japonaise.

Et les changements intervenus dans les années 80 et 90 ? Dans ce cas, ils seraient liés au déséquilibre du rapport azote/phosphore (N/P) en rade de Brest.

Les nitrates provenant des engrais et du regain d’activité agricole à partir des années 1950-60 sont la cause de ce déséquilibre. Le développement agricole continu dans la seconde moitié du 20ème siècle a conduit à un doublement des taux de nitrates dans les rivières de l’Aulne et de l’Elorn entre les années 1970 et 1990.

Les changements anthropiques diminuent également le rapport entre le silicate (Si) et N et P, ce qui a d’autres conséquences sur la composition du phytoplancton : la productivité des diatomées peut perdre du poids au profit d’autres groupes, notamment les dinoflagellés toxiques.

Néanmoins, la rade de Brest a bien résisté aux proliférations de dinoflagellés toxiques jusqu’à la dernière décennie. Et une curieuse hypothèse pourrait expliquer celà : une “bombe à retardement” de silicate liée à un organisme invasif.

Après la Seconde Guerre mondiale, la culture de l’huître du Pacifique (Crassostrea gigas) a été introduite et, avec elle, une autre espèce invasive sans valeur économique : le gastéropode Crepidula fornicata.

Les populations de Crepidules se sont tellement développées qu’elles ont fini par couvrir de vastes zones au fond de la rade de Brest…

Communautés de Crepidula fornicata et coquilles Saint-Jacques dans la rade de Brest. Source: Stiger-Pouvreau & Thouzeau (2015).

Il y avait des plans pour les éradiquer mais il y a 10 ans les populations ont commencé à régresser (on ne sait pour quelle raison). Ils constituaient une menace sérieuse pour l’aquaculture car ils entraient en compétition avec des bivalves d’intérêt commercial comme les coquilles Saint-Jacques (Pecten maximus).

Mais les Crepidules ont un autre effet. Ils filtrent l’eau et produisent des bio-dépôts enrichis en silicate, élément essentiel pour les diatomées.

Ainsi, après la prolifération des diatomées au printemps, les bio-dépôts de Crepidula retenant les silicates se dissolvaient ensuite dans l’eau, et facilitaient la croissance des diatomées pendant l’été.

Au début du 21e siècle, des résultats expérimentaux et des modèles ont appuyé cette hypothèse  » Si/Crepidule « , indiquant que leur éradication avait potentiellement augmenté la probabilité de proliférations de dinoflagellés toxiques en raison de la limitation en silicate pendant l’été.

Au cours de la dernière décennie, alors que Crepidula a reculé, les efflorescences toxiques telles que celles d’A. minutum sont devenues récurrentes. C’est donc le bon moment pour réévaluer cette hypothèse établissant un lien entre les différentes communautés et les équilibres biogéochimiques actuels.

L’étude des paléocommunautés de la baie de Brest (Siano et al.) montre que l’influence humaine en baie de Brest a transformé les conditions environnementales préindustrielles modifiant inéluctablement les assemblages de phytoplancton. Ces conditions ont également changé avec l’introduction d’espèces « ingénieurs de l’écosystème » telles que Crepidula ou d’autres espèces invasives.

Donc rien n’a plus été pareil après la guerre. Tant pour les personnes que pour le phytoplancton…

En 1962 sort l’album « Yves Montand chante Jacques Prévert« , qui comprend un poème émouvant, « Barbara« , écrit par Prévert en 1946.

Cet article commence et se termine avec lui, pour que nous n’oublions pas que la guerre est une connerie qui emporte tout, sauf la douleur et les souvenirs de ceux qui y ont survécu

Remerciements: à Marc Long, tant pour une nouvelle traduction que pour m’envoyer l’article de Raffaele Siano et col.

Références:

  • Chapelle A. y col. The bay of Brest (France), a new risky site for toxic Alexandrium minutum blooms and PSP shellfish contamination. Harmful algae news 51:4-5 (2015).
  • Erard-Le Denn E. y col. In: Smayda T.J. & Shimizu Y. (Eds.). Toxic Phytoplankton in the Sea. Elsevier Science Publisher, pp. 109-114 (1993).
  • Raho N. y col. Biecheleria tirezensis sp. nov. (Dinophyceae, Suessiales), a new halotolerant dinoflagellate species isolated from the athalassohaline Tirez natural pond in Spain. Eur. J. Phycol. 53:99-113 (2018).
  • Ragueneau O. y col. The Impossible Sustainability of the Bay of Brest? Fifty Years of Ecosystem Changes, Interdisciplinary Knowledge Construction and Key Questions at the Science-Policy-Community Interface. Front. Mar. Sci. 5:124 (2018).
  • Siano R. y col. Sediment archives reveal irreversible shifts in plankton communities after World War II and agricultural pollution. Curr. Biol. 31:1–8 (2021).
  • Stiger-Pouvreau, P. & Thouzeau, G. Marine Species Introduced on the French Channel-Atlantic Coasts: A Review of Main Biological Invasions and Impacts. Open Journal of Ecology 5:227-257 (2015).

La république des tortues

Image de couverture : blason du territoire britannique de l’océan Indien. Auteur : Demidow. Source : Wikipedia

Traduit par Marc Long

Toute surface en contact avec l’eau de mer peut être colonisée. Lorsque la colonisation a lieu sur une surface inerte, on parle d’encrassement (« fouling » en anglais) mais si le « support » est un être vivant, on parle d’épibiose. Les tortues sont particulièrement concernées par ce sujet, car elles ne portent pas seulement leur maison sur leur dos, mais tout un écosystème

La peau et la carapace des tortues sont parfaites pour le développement de différents épibiontes, à la fois sessiles (bien ancrés à la carapace!), sédentaires (qui se déplacent un peu mais pas trop loin non plus), ou mobiles. Et combien peut-il y en avoir ? Il suffit de regarder les tortues caouannes (Caretta caretta) pour trouver plus de 200 espèces d’épibiontes.

La République Tortue. Parmi ses paisibles citoyens, on trouve les Cirripèdes (un groupe de crustacés comprenant les balanes ou encore les pouce-pieds), considérés comme des pionniers puisqu’ils facilitent l’arrivée d’autres colonisateurs. Ils adhèrent à la fois à la coquille et aux tissus mous et peuvent former d’énormes colonies sur certains spécimens.

Outre les balanes, on trouve toutes sortes de crustacés, de mollusques, de cnidaires, d’échinodermes, de macroalgues (vertes, brunes, rouges), d’éponges et même de poissons qui profitent de la République des tortues pour vivre de manière mutualiste, commensale ou – plus rarement – parasitaire.

Un exemple classique est celui des crabes du genre Planes qui vivent généralement en couple et se cachent dans la zone de la queue (oui oui, ils se réfugient dans le cul des tortues), d’où ils sortent pour se nourrir d’autres épibiontes. Les tortues offrent une protection à leurs colonisateurs et réduisent la concurrence avec les autres espèces. Pour les tortues, les épibiontes peuvent être un fardeau inconfortable, mais peuvent également constituer un camouflage (visuel, chimique et électrique) et une défense contre les prédateurs.

Et le phytoplancton dans toute cette histoire?

Les phases initiales de la colonisation des tortues (avant l’arrivée des macro-organismes) comprennent généralement l’absorption de macromolécules en surface, suivie de l’installation de bactéries puis viennent les eucaryotes unicellulaires (protozoaires, champignons et les diatomées).

Chelonicola costaricensis. Source: Majewska et col. (2015)

L’existence de microalgues épibiontes et de communautés spécifiques chez les baleines et les dauphins est connue depuis longtemps. Nous en avons parlé dans « En la piel de las ballenas » (article en espagnol).

Mais concernant les tortues, il n’y a pas eu d’articles publiés avant 2015! Incroyable non ? Bon, peut-être pas tant que ça, mais moi en tous les cas ça m’étonne…

Les études que j’ai parcourues décrivent des diatomées épizoïques couvrant toute la surface disponible des tortues avec des densités moyennes de 17 000 cellules/mm2.

Leur diversité est généralement faible et elles font partie d’un biofilm avec de la matière organique d’origine bactérienne – et des diatomées elles-mêmes – qui contribue à la stabilité physique et à la survie des communautés microbiennes.

Ça ne doit pas être simple de vivre sur une tortue. Les conditions instables et le défi adaptatif qu’elles imposent peuvent expliquer la faible diversité des espèces dans les travaux réalisés à ce jour.

Depuis 2015, des diatomées de nouveaux genres et espèces ont été décrites avec des noms aussi curieux que Chelonicola costaricensis (Chelonicola parce qu’elle vit sur les tortues qui appartiennent à l’ordre des “Chéloniens”, et costaricensis parce qu’elle a été isolée de carapaces de tortues olivätres (Lepidochelys olivacea) venant pondre sur la plage d’Ostional, au Costa Rica).

De nouveaux genres ont également été identifiés, comme Poulinea et Medlinella, ou de nouvelles espèces d’autres genres comme Tursiocola (T. denysii, T. guyanensis et T. ying-yangii) ou Tripterion (T. societatis), typiques des cétacés (diatomées « cétacés »)…

…d’autres genres plus communs dans les biofilms marins comme Achnantes, Nitzschia et Proschkinia (P. sulcata, P. lacrimula, etc.), ont également été retrouvés. Mais également Labellicula (L. lecohuiana) dont la seule espèce connue (L. subantarctica) a été trouvée sur une falaise.

Parmi toutes ces espèces, Tursiocola ying-yangii a attiré mon attention, elle a été nommée ainsi car la forme de ses aréoles (petits trous dans la couverture de silice) rappelle le symbole du ying-yang.

Le degré de spécificité et la distribution biogéographique de ces diatomées sont à peine connus en raison de l’attention récente et des rares études à leur sujet.

La Tortue Rouge (M. Dudok de Wit, 2016). Une histoire muette et inoubliable. Source: cinemascomics

Leur mode de vie épizootique pourrait être obligatoire dans certains cas, car leur présence sur d’autres surfaces semble accidentelle ou liée à l’activité de leurs hôtes.

Davantage d’études sont toutefois nécessaires pour connaître leur degré d’association : certaines semblent bien adaptées et pionnières, tandis que d’autres diatomées peuvent adhérer plus tardivement et sont révélatrices de l’habitat où les tortues se nourrissent où se reproduisent.

L’étude des espèces et des communautés de diatomées épizoïques présente donc un grand intérêt écologique. Il ne s’agit pas seulement d’élaborer des listes taxonomiques et de découvrir de nouvelles espèces.

Les tortues juvéniles vivent généralement dans les zones pélagiques (près de la surface) et océaniques ; elles ont ensuite tendance à choisir les environnements côtiers et benthiques. Selon l’âge, la zone géographique et l’habitat, leurs épibiontes évoluent donc naturellement pour refléter ces changements de vie.

C’est pourquoi les études sur la faune associée et l’épibiose chez les tortues peuvent contribuer à la connaissance de leur distribution géographique, de leur habitat et de leurs migrations, en fournissant des données complémentaires au marquage, à la télémétrie par satellite, à l’analyse isotopique, à la génétique des populations…

Mais attention la succession naturelle des épibiontes peut également être rompue lorsque les tortues lissent leur carapace en se frottant contre des surfaces immergées!

Références:

  • Báez J.C. et col. Preliminary check-list of the epizoic macroalgae growing on loggerhead turtles in the Western Mediterranean Sea. Marine Turtle Newsletter 98:1-6. (2002).
  • Frankovich T.A. et col. Tursiocola denysii sp. nov. (Bacillariophyta) from the neck skin of Loggerhead sea turtles (Caretta caretta). Phytotaxa 234:227–236 (2015).
  • Frick M.G et Pfaller J.B. Sea Turtle Epibiosis. The Biology of Sea Turtles Volume III. Chapter: 15. CRC Press Editors: J. Wyneken, K.J. Lohmann, J.A. Musick. pp. 399-426 (2013).
  • Majewska R. et col. Diatoms and Other Epibionts Associated with Olive Ridley (Lepidochelys olivacea) Sea Turtles from the Pacific Coast of Costa Rica. PLoS ONE 10(6):e0130351 (2015).
  • Majewska R. et col. Labellicula lecohuiana, a new epizoic diatom species living on green turtles in Costa Rica. Nova Hedwigia, Beiheft 146:23–31 (2017).
  • Majewska R. et col. Six new epibiotic Proschkinia (Bacillariophyta) species and new insights into the genus phylogeny. Eur. J. Phycol. 54:609–631 (2019).
  • Riaux-Gobin C. et col. New epizoic diatom (Bacillariophyta) species from sea turtles in the Eastern Caribbean and South Pacific. Diatom Res. 32:109-125 (2017).
  • Riaux-Gobin C. et col. Two new Tursiocola species (Bacillariophyta) epizoic on green turtles (Chelonia mydas) in French Guiana and Eastern Caribbean. Fottea, Olomouc 17:150–163 (2017).

Le régime de Mickey Mouse

Image: Picocystis salinarum. Autor: D. Patterson. Source: Microbial Life

Traduit par Marc Long

Les biscuits sont des friandises que l’on s’amuse à façonner de plusieurs façons : bonhomme de pain d’épice, cœur, biscuits de Noël, etc. Ou encore en forme de Mickey Mouse, nous rappelant ainsi l’histoire suivante…

Aujourd’hui, le personnage principal de cet article est une microalgue faisant seulement 2-3 microns (même si vous l’observez au microscope avec un grossissement de x100 000, vous ne verrez que des points), faisant ainsi partie du picoplancton.

Elle a été isolée en 1991 dans les marais salés de San Francisco, en Californie (85‰ de salinité, soit près de trois fois plus que l’eau mer) et a été baptisée…Picocystis salinarum (Lewin et col. 2000).

Picocystis salinarum. A) cellule sphérique, B) forme trilobée. Source : Lewin et al. (2001). Les abréviations correspondent au noyau (n), au chloroplaste (c), à la mitochondrie (m), à la paroi cellulaire (cw), au granule d’amidon (s) et au dictyosome (appareil de Golgi ; d).

En pleine croissance, ce sont de petites sphères, mais avec une carence en nutriments, elles acquièrent une forme trilobée.

Peu de temps après, la découverte d’un organisme similaire dans le lac Mono (Californie) a été publiée. Il a été appelé Picocystis sp. parce qu’elle ne semblait pas tout à fait la même microalgue. Et les auteurs ont également fait preuve d’un peu d’humour :

Le lac Mono. Source: Artigoo.

« A chloroplast was located in each of the two smaller lobes and the nucleus in the larger third lobe, reminiscent of Mickey Mouse. »

Roesler et col. (2002)

Le lac Mono est un endroit étonnant.

Il fait penser à une œuvre de Dalí et ses conditions environnementales ne sont pas moins remarquables…

Quand je l’ai vu, cela m’a rappelé la mer de Salton, dont nous avons discuté dans l’article intitulé Un futuro para Salton Sea (Article en espagnol).

La mer de Salton est née d’une erreur humaine (suite à la rupture d’un barrage) et est en train de mourir. Alors que le lac Mono, lui, est naturel, quelques étudiants ayant empêché sa disparition alors que son sort semblait inévitable.

Voici ce qui s’est passé. Le lac Mono, en Californie, était un plan d’eau alcalin et salin (légèrement au-dessus de 40‰ de l’océan), vieux de plus de 50 000 ans et situé dans les montagnes de la Sierra Nevada (à près de 2 000 mètres d’altitude).

Artemia monica. Auteur: djpmapleferryman. Source: Wikipedia

En 1941, les affluents qui alimentaient le lac ont été détournés pour répondre à la demande croissante en eau de Los Angeles. Et vous pouvez imaginer la suite

Dans les 40 années qui ont suivi, il a perdu la moitié de son volume mettant en évidence les tufas (des formations calcaires en forme de cheminée) de son lit. La salinité a été multipliée par deux, le pH est monté à 9,8 et pas un seul poisson ou vertébré n’a survécu

Face à de tels changements, seules des mouches alcalines (Ephydra hians), une espèce de crustacé unique au monde (Artemia monica), et les microalgues constituant leur principal régime alimentaire ont survécu: les Picocystis.

Ces microalgues représentent à elles seules 50% de la production primaire du lac. Et en hiver, elle ne descend généralement pas en dessous de 25%…

Il y a aussi des diatomées (Nitzschia) et des cyanobactéries, mais la reine indétrônable reste Picocystis.

Et les Artémias en raffolent ! En laboratoire, chacune d’entre elles mange en moyenne 500 000 Picocystis par heure !

Les Artémias elles-mêmes sont une ressource fondamentale pour les oiseaux sur la route migratoire du Pacifique de l’Amérique du Nord qui va de l’Alaska à la Patagonie. Un bel exemple de la dépendance entre les écosystèmes et les êtres vivants.

Limicoles (Phalaropes de Wilson et à bec étroit) au lac Mono. Source: monolake.org

Le lac Mono était monomictique avant les années 80′. C’est-à-dire que la stratification de la couche supérieure formée pendant la saison chaude se dissipait une seule fois par an, mélangeant et oxygénant ainsi ses eaux à la fin de l’année.

Mais en 1982, la détérioration de l’environnement et un événement « El Niño » intense ont initié une phase méromictique: une stratification de surface continue pendant 5 années de suite.

Et lorsque le mélange des eaux profondes et peu profondes a été rétabli, une nouvelle catastrophe s’est produite : l’ammonium, le méthane et le soufre accumulés au fond ont provoqué l’anoxie temporaire du lac.

En 1984, pendant cette stratification persistante, un maximum de chlorophylle de subsurface s’est formé. Et dans des conditions où l’on aurait pu s’attendre à des bactéries photosynthétiques anoxygènes, c’était en fait une microalgue eucaryote qui était responsable de ce maximum de chlorophylle: Picocystis sp. !

Dans la collection de cultures de microalgues de l’Institut Océanographique Espagnol à Vigo (CCVIEO, IEO Vigo) nous avons une souche de Mickey Mouse, pardon, de Picocystis salinarum (RCC3402). Auteur: F. Rodríguez.

Les Picocystis du lac Mono peuvent se développer dans la pénombre (<0,1 % de la lumière de surface disponible en été), et donc proliférer à des profondeurs allant jusqu’à 20 mètres.

Ils supportent une gamme IMPRESSIONNANTE de salinités (0-260‰), et de pH (4-12) et tolèrent également bien les faibles niveaux d’oxygène.

Cette plasticité physiologique lui permet d’établir des populations permanentes dans le lac, maintenant ainsi la production primaire, et supportant l’écosystème et les êtres vivants qui en dépendent : les Artémia et les oiseaux.

Picocystis possède une autre propriété surprenante: c’est une chimère dans sa composition pigmentaire. Chlorophylles et caroténoïdes des algues vertes (chlorophylle b, violaxanthine, etc.) et d’autres pigments de la lignée évolutive rouge (diatoxanthine, alloxanthine et monadoxanthine, les deux dernières étant typiques des cryptophycées) sont présents chez cette microalgue.

Des années plus tard, des collègues de la Station Biologique de Roscoff ont invité José Luis Garrido (IIM-CSIC) et moi-même à participer à un article (dos Santos et col. 2017) qui a établi la classification taxonomique de Picocystis salinarum.

Nous avons contribué à cette étude en analysant la composition pigmentaire de Picocystis salinarum qui coïncidait précisément avec les pigments de Picocystis sp. du lac Mono.

Et en combinant la génétique, la morphologie et les analyses pigmentaires, P. salinarum a finalement été incluse dans une nouvelle classe d’algues vertes : Picocystophyceae. Rappelez-vous: le phytoplancton en forme de Mickey Mouse, ou les « cookies » mangés par les Artémias du lac Mono si vous préférez).

En bleu foncé, le niveau minimum atteint par le lac Mono. En bleu clair, le niveau d’avant 1941 et la ligne du milieu est l’objectif fixé par l’État de Californie en 1994. Source: monolake

C’est bien beau tout ça mais le lac Mono? Il ne devait pas disparaitre?

Et bien si...

Mais en 1976, un jeune professeur de l’université de Stanford (David Gaines) a mené une étude écologique avec un groupe d’étudiants dénonçant la détérioration et la menace d’effondrement des écosystèmes. Et en 1978, ils ont créé le Mono Lake Committee (Comité du lac Mono) qui est toujours actif avec 16 000 membres.

Armés de la connaissance scientifique (et de la conscience environnementale), ils se sont lancés dans la lutte pour la protection de ce lac et ont obtenu en 1994 l’approbation de la State Water Board Decision 1631 (appuyée par un rapport d’impact environnemental de 1700 pages !!!).

Membres du Mono Lake Committee durant la «Rehydration Ceremony» (1982). Auteur: S. Johnson. Source: longlivemonolake

Cette réglementation de l’État a mis fin à son déclin en établissant un niveau d’eau minimum, un débit permanent pour les ruisseaux qui l’alimentent et la restauration de l’habitat des oiseaux aquatiques.

Ils pensaient atteindre le niveau minimum espéré en 20 ans… mais ce n’est pas si facile. En avril 2021, le niveau d’eau du lac est toujours inférieur au niveau décrété en 1994.

Son volume fluctue chaque année en raison des conditions climatiques, des sécheresses et d’un apport variable des eaux de fonte de la Sierra Nevada.

La tendance générale est à la hausse et l’avenir du lac semble assuré grâce à la mèche allumée par l’engagement environnemental de ce professeur et de ses étudiants.

Références:

  • dos Santos, A.L. et col. Chloropicophyceae, a new class of picophytoplanktonic prasinophytes. Sci. Rep. 7:14019. (2017).
  • Lewin, R.A. et col. Picocystis salinarum gen. et sp. nov. (Chlorophyta)—a new picoplanktonic green alga. Phycologia 39:560–565. (2000).
  • Roesler, C.S. et col. Distribution, production, and ecophysiology of Picocystis strain ML in Mono Lake, California. Limnol. Oceanogr. 47: 440–452. (2002).
  • Stamps, B.W. et col. Metabolic Capability and Phylogenetic Diversity of Mono Lake during a Bloom of the Eukaryotic Phototroph Picocystis sp. Strain ML. Appl. Environ. Microbiol. 84:e01171-18. (2018).
  • Sources web: monolake.org