Un peu de moules pourrait-elle réparer nos cours d’eau pollués ?

Des chercheurs font appel à des espèces indigènes pour aider à restaurer les lits de cours d'eau dégradés en Virginie du Nord

Avec des bottes en caoutchouc dépassant à peine la surface de l’eau, un écologiste aquatique Denise Bruesewitz s'accroupit au-dessus d'un petit plongeon dans l'eau, jetant un sac d'oignons rempli de créatures ressemblant à des roches dans le lit du ruisseau. Elle pense que les mollusques fluviaux discrets et insignifiants qu'elle libère pourraient mettre un terme aux écosystèmes d'eau douce de l'Amérique du Nord. de se dégrader rapidement.

« C'est l'un de mes animaux préférés », a déclaré Bruesewitz, professeur d'études environnementales au Colby College. « Ils sont fascinants. Ils sont beaux. Mais vous savez, ils sont en quelque sorte invisibles.

À mesure que les usines, les fermes, les centres commerciaux, les terrains de golf et les autoroutes se sont développés au fil des décennies, le paysage urbain en pleine croissance de l'Amérique du Nord a de plus en plus empiété sur ses cours d'eau, amincissant ses ruisseaux et érodant ses berges.

Pour cette raison, au lieu de s'infiltrer progressivement dans le sol pour permettre aux microbes et aux racines de s'y disperser lentement, lorsque la pluie tombe maintenant, elle frappe le sol plus rigide et plus dur, inondant le bassin versant. dans ce que les scientifiques appellent des « éclairs ». Ces éclairs balayent les engrais, les pesticides, les débris, les sédiments et les bactéries et les déversent dans l’eau non filtrés, décimant ainsi de nombreux écosystèmes marins délicats.

Les polluants finissent par s'écouler dans le réseau de ruisseaux et finissent par s'accumuler dans les estuaires, là où l'eau douce rencontre l'océan. Cela peut libérer les eaux de ruissellement agricole dans l'eau, provoquant niveaux anormalement élevés de prolifération d'algues, réduisant les niveaux d'oxygène. Un cas classique peut être vu dans la baie de Chesapeakele plus grand estuaire des États-Unis. (Le Fondation de la baie de Chesapeake a attribué à la baie une note D-plus pour la santé environnementale plusieurs années de suite.)

Pour contrer cela, plusieurs organisations locales ont passé les 15 dernières années à restaurer physiquement les ruisseaux qui mènent à la baie, introduction de rochers et de galets supplémentairespierre pour prévenir l’érosion, un premier pas vers la restauration des écosystèmes fluviaux. Mais une équipe dirigée par Bruesewitz pense qu'il est crucial de se concentrer également sur l'aspect chimique de la restauration de ces cours d'eau : se débarrasser de la pollution qu'ils ont absorbée en faisant appel à l'aide des moules d'eau douce indigènes des cours d'eau.

Ces énormes bivalves sont comme le filtre Brita de la nature. Lorsqu'ils se nourrissent, ils peuvent filtrer jusqu'à 15 gallons d'eau par jourabsorbant les bactéries et les contaminants de la colonne d’eau, en métabolisant certains d’entre eux et laissant le reste sous forme de caca pour que les microbes présents dans les sédiments se décomposent. Ce sont d’importants ingénieurs des écosystèmes, et ils sont spécialement conçus – une « solution miracle » – pour siphonner l’azote supplémentaire présent dans l’eau, ce qui engendre des proliférations d’algues toxiques, explique Bruesewitz.

Bien que le sud-est Les États-Unis sont déjà un haut lieu des moules d'eau douce et abritent plus de 270 espèces de ces mollusques bivalves.ils ont fait face à une myriade de menaces. La fragmentation de l'habitat, la pollution excessive et l'industrie du bouton, qui a conduit les gens à récolter des moules pour fabriquer des boutons brillants à l'échelle industrielle au XIXe siècle, ont fait de ces invertébrés l'un des organismes les plus menacés de la planète. L'héritage de telles pressions existe encore aujourd'hui, et environ 65 pour cent des espèces de moules du pays sont menacéeset 30 d’entre eux ont déjà été déclarés éteints.

Ainsi, l'été dernier, l'équipe de Bruesewitz a sélectionné deux rivières physiquement restaurées dans une zone suburbaine de Reston, en Virginie, à environ 20 miles à l'ouest de Washington, DC, et a réintroduit manuellement 1 500 elliptio orientaux adultes dans les deux rivières, chaque moule étant prélevée dans les cours d'eau voisins. Cela s'appuie sur les recherches de 2019 lorsqu'une équipe de scientifiques stocké quelques centaines de moules dans des enclos en forme de cage pour tester s'ils pouvaient survivre dans les cours d'eau restaurés.

«Nous avons sélectionné environ six piscines différentes dans chacun des ruisseaux, puis nous les avons littéralement jetées à l'eau», explique Bruesewitz. Ils voulaient leur donner « la flexibilité de trouver l’endroit où ils étaient le plus heureux ». L'elliptio oriental est abondant dans toute l’Amérique du Nord et a la taille d'une canette de soda, ce qui en fait un bon premier choix pour tester la capacité d'alimentation du filtre.

« L'avantage des adultes sauvages est qu'ils ont atteint leur pleine croissance et qu'ils ont fait l'expérience de toutes les conditions », explique Jess Jonesbiologiste de la restauration à Virginia Tech qui a collaboré à ce projet. Dans les 20 ans de Jones travailler sur des projets comme ceux-cises recherches suggèrent que les moules juvéniles auraient moins de chances de survivre.

Le but est de présenter 35 000 moules de six espèces différentes— y compris les plantes grimpantes et les flotteurs triangulaires — au cours des cinq prochaines années. Un L'assemblage de moules est utile car elles peuvent filtrer différentes parties de la colonne d'eau, s'enfouir à différentes profondeurs et être plus actives à différentes périodes de l'année, offrant ainsi un plus grand pouvoir de filtration.

Depuis la première introduction, Brusewitz et Jones sont retournés vérifier les mollusques à intervalles mensuels. Jusqu’à présent, les nouveaux résidents semblent se porter très bien : ils creusent, se déplacent, tracent des sentiers en forme de serpent dans les sédiments et gardent leurs vannes ouvertes pour la filtration. En juin 2024, les moules avaient un taux de survie de 98,2 % dans leurs nouvelles fouilles.

Étant donné que la plupart de ce que les chercheurs savent sur les moules est théorique et compliqué à tester dans la nature, ce projet est une « idée plutôt intéressante », selon Chris Eadsspécialiste des moules d'eau douce à la North Carolina State University, qui n'est pas impliqué dans le projet. « Je pense que c'est un très bon test pour savoir « Est-ce que ça va marcher ? »

L'un des doutes quant à la réussite de ce projet réside dans le fait qu'il n'est toujours pas clair si les moules vivront longtemps, en bonne santé et seront capables de se reproduire, compte tenu de leur vie sexuelle particulière. Lorsque les moules d’eau douce tombent enceintes, elles produisent des millions de larves miniatures appelées glochidies et les infiltrent dans les branchies et les nageoires des poissons. Différentes espèces ont des astuces différentes et créatives pour y parvenir, et chaque espèce de moule a un ensemble préféré de poissons hôtes à parasiter.

L'elliptio oriental dupe ses hôtes préférés :l'anguille d'Amérique, la perchaude, le touladi et le chabot tachetéentre autres, en libérant un filet de mucus de glochidies dans lequel ils s'emmêlent. Mais Brusewitz et son équipe ne savent pas si ces poissons hôtes spécifiques prospèrent dans les ruisseaux où ils ont relâché les moules.

«Cette question des espèces de poissons hôtes est en réalité très compliquée et pas entièrement comprise», explique Bruesewitz, car il n'est pas gravé dans le marbre de quelles moules ont besoin quels poissons hôtes. Si les poissons hôtes ne sont pas présents en nombre suffisant, l'équipe obtiendra également des permis pour transférer des poissons des systèmes voisins ou les élever en laboratoire pour le repeuplement. Mais c’est encore loin.

Étant donné le nombre croissant de projets axés sur les huîtres et les moules dans les écosystèmes marins, il est « vraiment cool » de commencer à réfléchir à la façon dont les bivalves peuvent également faire une différence en amont, déclare Carla Atkinsonécologiste aquatique à l'Université d'Alabama, qui n'a pas participé à l'étude. L'un des projets les plus connus visant à éliminer la pollution de la baie de Chesapeake est le plan de l'Oyster Recovery Partnership visant à replanter 10 milliards d'huîtres indigènes.

Il s’agira néanmoins d’un « projet à long terme », a déclaré Atkinson. « Ce n'est pas comme si vous alliez simplement mettre vos muscles à l'extérieur et qu'ils disaient : 'Ouais, nous sommes de retour, les choses vont bien' », a-t-elle ajouté. « Vous devez le faire encore et encore avant de pouvoir espérer réussir. C'est un peu comme un processus qui dure une décennie.

Au cours des prochains mois, Bruesewitz et ses collègues garderont un œil sur les moules et sur leur impact sur leurs écosystèmes : ce qu'elles mangent et font caca, et si les niveaux d'azote et de phosphore ont diminué de manière significative. Si cela fonctionne, Bruesewitz espère que cela deviendra un modèle pour des projets de restauration à travers le pays.