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À la recherche de la biodiversité en Nouvelle-Calédonie : Collecter le vivant, et après ?

Les volets « forêts » et « eaux douces » de l’expédition scientifique « La Planète revisitée » s’achèvent après un mois d’inventaire de la micro-faune de Nouvelle-Calédonie. Pour les chercheurs, cette fin a en réalité tout d’un point de départ. Le début d’un long chemin s’étirant sur des mois, voire des années, pour publier dans des revues scientifiques des descriptions des nouvelles espèces collectées, mais aussi séquencer leur génome.

Reportage de Yann Chavance,
paru sur LeMonde.fr
 

Après le terrain, l’aventure scientifique peut véritablement commencer. Pour l’heure, c’est sous des trombes d’eau que le vaste inventaire de la micro-faune de Nouvelle-Calédonie, réalisé dans le cadre de l’expédition « La Planète Revisitée », s’achève pour les équipes en forêt comme pour celles du volet « eaux douces ». Les échantillons récoltés ces dernières semaines sont précautionneusement emballés, étiquetés, protégés, prêts à rejoindre les locaux du Muséum national d’histoire naturelle (MNHN).

Pour le matériel et les prélèvements les plus imposants, un conteneur traversera deux océans pour atteindre l’Hexagone dans quelques mois. Du côté des responsables logistiques du MNHN et de l’ONG Pro-Natura, qui ont monté cette expédition, la mission est accomplie sans casse, malgré les conditions météorologiques qui ont chamboulé les plannings. Pour les chercheurs par contre, cette fin a en réalité tout d’un point de départ. Le début d’un chemin de plusieurs mois voire années.

 

La plupart des phasmes de Nouvelle-Calédonie, comme cette grande femelle, ne vivent nulle part ailleurs © Yann Chavance

La plupart des phasmes de Nouvelle-Calédonie, comme cette grande femelle, ne vivent nulle part ailleurs, par Yann Chavance

 

Tous les jours, les chercheurs doivent trier les spécimens collectés pour faciliter leur conservation et leur identification ultérieures © Yann Chavance

 

Tous les jours, les chercheurs doivent trier les spécimens collectés pour faciliter leur conservation et leur identification ultérieures © Yann Chavance

Tous les jours, les chercheurs doivent trier les spécimens collectés pour faciliter leur conservation et leur identification ultérieures, par Yann Chavance

 

Une grande bâche a été tendue au camp de base pour permettre aux scientifiques de travailler par tous les temps © Yann Chavance

Une grande bâche a été tendue au camp de base pour permettre aux scientifiques de travailler par tous les temps, par Yann Chavance

Le laborieux travail de taxonomie

Collecter un coléoptère, un mollusque ou un crustacé encore inconnu n’a que peu d’intérêt si l’histoire s’arrête là. Après la capture, il faut publier une description de l’espèce dans une revue scientifique – un moyen d’officialiser la découverte et de la partager avec la communauté scientifique. Tant qu’une espèce n’est pas décrite, elle n’existe pas aux yeux de la science. Cette discipline appelée taxonomie nécessite un travail long, parfois laborieux, comme l’explique l’enseignant chercheur Nicolas Rabet (université Pierre et Marie-Curie/MNHN) : « On considère souvent qu’il faut dix ans pour former un spécialiste capable de faire de la taxonomie, résume le scientifique en triant ses derniers échantillons récoltés. Cela implique de faire des illustrations des organismes, de les confronter aux espèces connues et donc d’avoir une parfaite connaissance de leur morphologie comme des publications déjà existantes. »

De plus, dans bien des cas, la seule description morphologique n’est plus suffisante. « Nous sommes nombreux à pratiquer une taxonomie dite intégrative, reprend Nicolas Rabet. En plus des données morphologiques traditionnelles, nous intégrons des aspects génétiques mais aussi, quand cela est possible, des informations sur le comportement ou la durée du cycle de vie. »

Pour cela, le spécialiste des branchiopodes élève lui-même ces petits crustacés. Les échantillons de terre prélevés en Nouvelle-Calédonie seront humidifiés en France l’été prochain, pour mimer la reprise des pluies. Le chercheur pourra alors observer à loisir l’éclosion des œufs de crustacés et engranger une somme considérable de données sur le mode de vie des différentes espèces. Cette méthode apporte des connaissances très complètes mais demande des mois pour aboutir à une publication.

Enfin, les apports de ce type de mission ne se limitent pas aux chercheurs qui y participent. Koen Martens, directeur de recherche à l’Institut royal des sciences naturelles de Belgique, traque une autre classe de crustacés appelés ostracodes. Mais pas seulement : « Je note également les autres organismes qui sont présents. Ainsi, les spécialistes qui sont intéressés par certains groupes aquatiques en Nouvelle-Calédonie pourront ensuite demander à étudier ces échantillons », explique-t-il, les yeux rivés sur une loupe binoculaire comme après chaque journée de collecte. Tous les sédiments de mares, les filtrations de lacs ou les échantillons d’eau de rivière seront ainsi référencés et conservés indéfiniment. Pour qu’un jour peut-être, un autre chercheur y découvre de nouvelles espèces.

 

L’entomologiste Laurent Soldati traque les petits coléoptères dans la terre d’une fougère © Yann Chavance

L’entomologiste Laurent Soldati traque les petits coléoptères dans la terre d’une fougère, par Yann Chavance

 

De nombreuses espèces d’insectes étant essentiellement nocturnes, les « chasses » se font également en pleine nuit, à la lueur de la lampe frontale © Yann Chavance

De nombreuses espèces d’insectes étant essentiellement nocturnes, les « chasses » se font également en pleine nuit, à la lueur de la lampe frontale, par Yann Chavance

Programme génétique original

À ces problématiques de description d’espèces s’ajoute, pour le volet forestier de l’expédition, un programme génétique original. En parallèle de la collecte effectuée par une dizaine de scientifiques dans les forêts d’altitude, un protocole de piégeage standardisé a été mis en place sur trois sites distants de quelques kilomètres. Sur chacun, cinq pièges – des dômes de tissu capturant les insectes volants – ont accumulé pendant deux semaines des centaines d’insectes dans des pots remplis d’alcool. De retour en France, les contenants subiront une batterie d’analyses génétiques pour développer une approche encore peu pratiquée sur les insectes : le « metabarcoding ».

Outre l’étude classique, chaque spécimen verra une partie bien précise de son génome – sa carte d’identité génétique – séquencée. Cette courte séquence étant en théorie spécifique de l’espèce à laquelle appartient le spécimen, tout autre insecte présentant ce « code-barre génétique » devrait appartenir lui aussi à cette espèce. Cette méthode, rapide mais détruisant au moins en partie les spécimens, sera reproduite pour tous les insectes collectés. Une fois cette gigantesque bibliothèque élaborée, les chercheurs passeront dans les séquenceurs l’alcool seul des pots, sans leurs insectes. Comme l’alcool garde en théorie une trace ADN des organismes qui s’y sont trouvés, l’équipe espère montrer qu’il est possible de retrouver l’ensemble, ou du moins une grande partie, des codes-barres génétiques préalablement séquencés.

« Si cela fonctionne, nous pouvons imaginer dans le futur qu’en disposant d’un échantillon de ce type, avec un grand nombre d’espèces différentes dans un flacon, il suffirait de prendre un peu d’alcool pour arriver à déterminer la composition de l’échantillon, sans avoir à détruire ni à trier aucun spécimen », suggère Philippe Grandcolas, directeur de recherches CNRS/MNHN, responsable du volet forestier de l’expédition.

Même si, pour cela, une bibliothèque de codes-barres génétiques devra préalablement être constituée. Autrement dit, pour faire du « barcoding », la plupart des espèces du milieu doivent déjà être connues et décrites. « Ce sont des méthodes puissantes, rapides et innovantes, mais elles ne peuvent se substituer à la taxonomie, rappelle ainsi M. Grandcolas. Notre but est de valider un protocole, mais également de démontrer que l’on gagne énormément en puissance quand on couple génétique et taxonomie. » L’image d’Épinal du naturaliste penché sur son microscope reste donc d’actualité.

 

Situés à plus de 1000 mètres d’altitude, les sommets entourant le camp se retrouvent souvent dans les nuages © Yann Chavance

Situés à plus de 1000 mètres d’altitude, les sommets entourant le camp se retrouvent souvent dans les nuages, par Yann Chavance