Les chercheurs utilisent l’eDNA pour suivre les lynx, les carcajous et bien plus encore

L’ADN environnemental présent dans les traces de neige peut aider les écologistes à trouver et à étudier des carnivores rares

Les empreintes rondes d’un animal inconnu menaient sur une route enneigée dans la forêt nationale de Lolo, dans l’ouest du Montana. Jessie Golding se pencha pour inspecter les traces, puis marcha lentement le long du sentier, laissant derrière elle des empreintes de raquettes de la taille d’un Bigfoot. C’était une journée inhabituellement chaude pour un début de février ; le soleil s’était éloigné sur les traces de l’animal jusqu’à ce qu’il ne reste plus que des empreintes circulaires. Golding a deviné leur origine : le lynx du Canada. Elle a laissé tomber son sac, a enfilé une nouvelle paire de gants jetables et a commencé à ramasser la neige des voies dans un sac en plastique propre. Dans la neige, il y avait un fil d’Ariane invisible que Golding utiliserait plus tard pour découvrir l’identité de l’animal : l’ADN environnemental.

Golding est le chef du programme de surveillance des mésocarnivores multi-espèces pour le Centre national de génomique et la région du Nord du US Forest Service. Au cours des cinq dernières années, elle a développé cette nouvelle méthode d’utilisation de l’ADN environnemental, ou ADNe, trouvé dans les traces de neige pour identifier des espèces rares de carnivores forestiers, notamment le lynx du Canada, le carcajou, les pêcheurs, la martre et le renard roux des montagnes. Ces espèces vivent dans les forêts de l’ouest du Montana et du nord de l’Idaho, mais sont typiquement insaisissables.

La nature secrète de ces animaux rend difficile pour les chercheurs de surveiller l’évolution de leurs populations. Mais Golding et ses collègues peuvent utiliser l’ADNe des traces dans la neige pour identifier la présence de ces espèces afin de mieux comprendre où elles existent. « La première étape pour pouvoir conserver une espèce est de savoir où elle se trouve », explique Golding. « Et vous seriez surpris combien de fois nous ne le savons pas. »

L’ADNe provient des pattes d’un animal individuel et peut se présenter sous la forme de cellules cutanées ou de sécrétions de glandes odoriférantes. Lorsque l’animal marche dans la neige, il laisse derrière lui ce matériel génétique. En cherchant de la nourriture, un lynx peut tracer plus de huit kilomètres de traces en une journée ; un carcajou peut se coucher encore plus. Le mouvement constant de ces animaux en hiver signifie que les pistes font partie intégrante de ces paysages enneigés.

Le processus de surveillance des carnivores rares repose traditionnellement sur l’identification visuelle des traces sur le terrain et sur le suivi des traces jusqu’à un endroit où l’animal a tué une proie, s’est nourri ou a laissé des excréments. Les sites de mise à mort et les excréments contiennent également de l’ADN utilisé pour identifier l’espèce de carnivore. Une autre méthode courante consiste à installer des « stations d’appât » qui attirent les animaux avec des proies déjà mortes. De petites brosses à poils métalliques seront installées près de l’appât pour attraper les poils de l’animal, ce qui constitue un autre moyen d’obtenir des échantillons d’ADN. Mais ces méthodes de surveillance peuvent demander beaucoup de travail et de temps.

Cependant, la collecte d’échantillons d’ADNe est rapide et facile, explique Golding. La principale préoccupation est de s’assurer que chaque échantillon est collecté sans aucune contamination. Ceci est accompli avec des gants neufs, de nouveaux sacs et du matériel stérilisé pour chaque échantillon. Une fois qu’elle a récupéré un sac de neige sur une piste, l’échantillon est conservé congelé jusqu’à ce qu’il soit prêt à être analysé en laboratoire. Une détection positive d’une espèce peut être déterminée à partir de traces vieilles de plusieurs semaines, et un seul brin d’ADN suffit.

Identifier des carnivores rares à partir de l’ADNe dans leurs traces semblait au départ une tâche difficile à Golding. Elle a d’abord appliqué la méthode dans la forêt nationale de Beaverhead-Deerlodge, où l’on ne connaissait pas la présence de lynx du Canada. Mais en 2018, un citoyen privé avait pris une photo avec une caméra de télédétection, et la photo ressemblait curieusement à un lynx. L’image ambiguë a inspiré le premier test pour voir si la méthode eDNA pouvait aider à confirmer ce que la caméra ne pouvait pas confirmer.

Ne sachant pas quelle quantité de neige serait nécessaire pour trouver l’ADNe, Golding se souvient en avoir collecté plusieurs litres à l’emplacement du piège photographique et l’avoir traîné hors de la forêt. À la surprise de Golding, quelque part dans ces gallons de neige se trouvait l’ADNe d’un lynx. Cela a changé la donne.

Le lynx du Canada est répertorié comme menacé d’extinction en vertu de la Loi sur les espèces en voie de disparition. Cela signifie que, où qu’ils se trouvent, les gestionnaires des terres doivent réfléchir à l’impact des décisions sur les espèces, explique Scott Jackson, responsable du programme national sur les carnivores du Service forestier. Pour pouvoir chasser, se reproduire et survivre, le lynx a besoin de forêts diversifiées avec des peuplements d’arbres jeunes et vieux. Mais un bon habitat du lynx peut facilement être gâché par des décisions mal informées concernant la gestion forestière, comme l’endroit où abattre ou effectuer des brûlages dirigés. « Plus nous en saurons sur les espèces susceptibles de vivre sur ce terrain, plus nos décisions de gestion seront éclairées », déclare Jackson.

Malgré l’importance de ces données fondamentales, elles font souvent défaut pour ces espèces dans leurs chaînes de montagnes Rocheuses. Mais alors que le changement climatique continue de modifier l’habitat dont dépendent ces espèces rares, il sera impératif d’en savoir le plus possible sur leur localisation et sur l’état de santé de leurs populations.

L’ADN environnemental peut faire de la collecte de ces informations un processus plus efficace, explique Betsy Herrmann, responsable de la planification et des ressources de la forêt nationale de Beaverhead-Deerlodge. Parce que la collecte des traces de neige est si simple, Herrmann a impliqué des personnes de son département autres que des chercheurs pour contribuer aux efforts. Désormais, lorsque les agents chargés de l’application des lois du Service forestier et les spécialistes des loisirs découvrent des traces supposées rares de carnivores, ils sont formés pour collecter l’ADN. Selon Herrmann, un plus grand nombre de personnes impliquées dans le processus de suivi a permis de couvrir davantage de terrain.

Golding aimerait voir un jour cette méthode de surveillance de la faune être étendue à un effort scientifique citoyen. Identifier visuellement les traces dans la neige peut être difficile, voire impossible, explique Golding. Mais l’ADNe est un outil puissant pour identifier les endroits où se promenaient les espèces les plus mystérieuses des montagnes. «Je dis toujours à mon équipe : ‘Si vous avez le moindre doute, ramassez simplement la neige’», explique Golding.