Toute chose vivante répand une signature invisible à travers son paysage, qu’il s’agisse d’un blaireau se promenant dans l’herbe, d’un chêne poussant dans la forêt ou d’un aigle planant au-dessus de sa tête. Fourrure, plumes, cellules de la peau, spores, pollen – tout cela est chargé d’informations génétiques qui s’envolent dans une soupe atmosphérique riche en données. Les scientifiques appellent cette information ADN environnemental, ou eDNA, et elle est si puissante qu’en janvier 2022, les chercheurs ont annoncé qu’ils avaient été en mesure d’identifier l’espèce dans deux zoos simplement en prélevant de l’eDNA dans l’air ambiant.
James Allerton, un scientifique spécialiste de la qualité de l’air au National Physical Laboratory du Royaume-Uni, a pris connaissance de cette expérience et en a eu une attends juste une minute idées. Le laboratoire exploite un certain nombre de réseaux de surveillance de la qualité de l’air, y compris le réseau des métaux lourds du Royaume-Uni. À ces stations de surveillance, l’air passe à travers des filtres, qui sont ensuite analysés pour mesurer les niveaux de métaux toxiques. « Nous n’étions pas assis à la NPL en pensant : Je me demande s’il y a de l’ADN récupérable sur ces filtres ?» se souvient Allerton. Pourtant, l’idée était trop intrigante pour être ignorée. « Lorsque vous lisez un rapport sur des personnes qui ont réussi à capturer de l’ADN animal dans l’air – et nous y sommes, travaillant sur des mesures particulaires – alors vous avez le moment de l’ampoule. »
En particulier, Allerton et son collègue scientifique sur la qualité de l’air du NPL, Andrew Brown, se sont demandé si les instruments du laboratoire avaient accumulé par inadvertance une abondance d’ADNe qui permettrait de suivre la biodiversité locale. « Certaines d’entre elles au Royaume-Uni ont été établies dès les années 1960 et 1970 », explique Brown à propos des stations de surveillance. « Donc, ils sont effectivement là-bas pour prélever des échantillons exactement de la même manière chaque jour, chaque semaine, chaque mois de chaque année pendant très longtemps. »
Les deux ont contacté les biologistes à l’origine de l’étude du zoo – Joanne Littlefair de l’Université Queen Mary de Londres et Elizabeth Clare de l’Université York de Toronto – pour unir leurs forces. Aujourd’hui dans la revue Biologie actuelle, ils annoncent leurs découvertes révolutionnaires : entre une station de surveillance de la qualité de l’air en Écosse et une autre à Londres, ils ont pu détecter plus de 180 types d’organismes via l’eDNA. Cela comprend une ménagerie d’animaux, comme des cerfs, des hérissons, des blaireaux et des tritons; les plantes qui comprennent les arbres, les graminées, le blé et d’autres cultures ; et 34 espèces d’oiseaux, dont des oiseaux chanteurs, des pigeons et des petits hiboux.
Leur étude suggère que les scientifiques de l’atmosphère du monde entier ont accidentellement collecté des données génétiques qui pourraient donner aux biologistes un aperçu sans précédent de l’évolution des écosystèmes. Ce serait une vaste et incroyablement précieuse cache d’informations. « Même des échantillons hebdomadaires sur des milliers et des milliers de sites représentent plus de données sur la biodiversité que nous n’en avons jamais vues », déclare Clare. « En science de la biodiversité, on considère annuel les sondages sont des données à haute résolution. Donc, l’idée qu’il y ait des enquêtes hebdomadaires menées comme celle-ci – qui sont essentiellement automatisées – est quelque chose que je ne pense pas que nous ayons jamais envisagé auparavant.
En fait, dit Clare, les scientifiques de la qualité de l’air n’y avaient pas pensé non plus. « Nous avons eu beaucoup de ces conversations avec des scientifiques au cours des deux dernières semaines et avec des personnes qui gèrent ces réseaux », explique Clare. « Quand nous disons : ‘Tu t’es rendu compte que ça aussi ?’ Ils ont tous un moment de regard choqué sur leur visage. Et puis ils vont, ‘Oh, mais de cours il doit.’ Cela semble vraiment évident une fois qu’on vous en a parlé, mais cela n’est pas évident, car les personnes qui les exploitent ne sont pas des biologistes.
L’ADNe aéroporté pourrait devenir un outil puissant pour la préservation des espèces, déclare Craig Leisher, directeur du suivi et de l’évaluation à Nature Conservancy, qui n’a pas participé à la nouvelle recherche. Par exemple, si l’ADN d’une espèce envahissante commence à flotter dans une zone protégée, des instruments atmosphériques pourraient alerter les écologistes de la menace. De tels moniteurs seraient particulièrement puissants sur les îles, qui sont très vulnérables aux espèces envahissantes, comme les rats : si un instrument détecte l’ADN d’un rongeur, cela pourrait immédiatement inciter les défenseurs de l’environnement à passer à l’action.
