Interactions microbiennes dans la « Plastisphère méditerranéenne »

Notre article sur  » la plastisphère méditerranéenne » vient de paraitre dans la revue  « Environmental Pollution ».

Cette publication scientifique à été réalisée à partir de  données échantillonnées avec le Laboratoire citoyen des sciences  participatives d’Expédition MED et sous la direction du Prof. Linda Amaral-Zettler de NIOZ.

Objectif : Investiguer l’influence de la biogéographie concernant la structuration des communautés microbiennes présentes sur les déchets plastiques en mer Méditerranée.
La présence et la diversité de taxons dangereux qu’ils portent, et les interactions dominantes des bactéries et organismes eucaryotes présents doivent faire l’objet d’une surveillance permanente.

Les prélèvements ont été réalisés par Expédition MED en 2017- 2018 incluant dans les eaux méditerranéennes : les mers Adriatique, Ionienne, Tyrrhénienne et Ligurienne, les rivières Huveanne, Var, Golo et Arno et les ports de Marseille, Nice, Marina di Pisa et Bastia en France et Italie.

Méthodes : Séquençage d’ADN à haut débit (HTS), analyse causale de réseau, SWARM 18 algorithmes de clustering, algorithme de placement évolutif, microscopie électronique à balayage (SEM), 19 débris de plastique marins (PMD) collectés par le filet manta, caractérisation des PMD par 20 analyses spectroscopiques ATR-FTIR.

 

Résultats : Utilisant la combinaison du HTS, de l’analyse de réseau et du SEM, nous observons des différences régionales dans les bassins méditerranéens et inter-océaniques, des différences dans les communautés microbiennes associées aux débris de plastiques marins.  Les interactions positives entre les bactéries y compris entre et à l’intérieur d’espaces de vie, et comment ceci pourrait avoir un impact sur les écosystèmes marins environnants.

Premières conclusions :
Comme attendu, les communautés bactériennes de la Plastisphère Méditerranéenne ont montré plus de similarités avec celles de l’Atlantique comparées à celles du Pacifique, mais toutes les trois sont significativement différentes.
Lorsque les communautés bactériennes et eucaryotes de la Plastisphère sont considérées, les mers adjacentes au sein de la région méditerranéenne ont montré un gradient sans chevauchement aux extrémités (mers Adriatique et Ligurienne). Les analyses causales de réseau ont révélé d’importants effets positifs des interactions inter-domaines incluant une communauté probable associée au microbiome attaché à une nouvelle algue rouge membre de la Plastisphère. Les échantillons d’eau douce et marine ont abrité une diversité de champignons ce qui montre un léger chevauchement avec les récents champignons caractérisés en Atlantique, certains d’entre eux ont été reliés à microsporidia qui sont des microbes  causant des maladies. Les espèces algales répertoriées comme étant responsables de blooms algaux nocifs (HABs) ont également été observées sur des débris de plastique incluant des membres de genres non rapportés précédemment sur PMD.

Depuis 2017, Expédition MED s’est engagée dans l’étude de « la plastisphère », ce nouvel écosystème lié à la présence d’organismes (bactéries, virus, algues…), colonisant les milliards de déchets plastiques présents dans les mers et océans.
Ces micro-organismes potentiellement dangereux et pathogènes pour l’environnement marin et l’homme sont un des nouveaux enjeux de la pollution plastique.

Ces résultats de haut niveau, démontrent que le laboratoire citoyen d’Expédition MED, est une solution pour les citoyens de retrouver et de conserver le contact avec notre environnement, tout en contribuant à l’étudier, le restaurer et le protéger.
Par le biais de nos programmes de recherches associant des scientifiques et des volontaires amateurs,
(sans qualification particulière et/ou éclairés, des étudiants, des spécialistes, etc…), nous contribuons aux avancées en matière de connaissance et d’inventaires de l’environnement et de la biodiversité.
Ces sciences participatives et citoyennes permettent d’approcher et d’initier une gouvernance plus collaborative et citoyenne de notre bien commun que constituent nos ressources naturelles.

En Méditerranée, dans cette mer semi-fermée, les déchets plastiques ne connaissent pas de frontières et se déplacent au gré des vents et des courants. Les initiatives de réduction des déchets initiés dans les pays de la rive nord du bassin méditerranéen seront limitées voire inefficaces si elles ne sont pas développées et partagées avec l’ensemble des pays riverains.
Tous les pays du littoral Méditerranéen sont concernés et il est donc urgent et indispensable de collaborer tous ensemble afin de trouver des solutions communes pour stopper cette tragique pollution plastique.

C’est par cette approche scientifique et participative que le nouveau programme d’Expédition MED « Plastic Free Mediterranean Sea – Exhibitions for éducation » souhaite promouvoir une connaissance commune de la pollution plastique en Méditerranée par la collecte des données sur l’ensemble du bassin méditerranéen. L’objectif sera de sensibiliser et mobiliser les populations des pays riverains de la Méditerranée sur les enjeux des déchets plastiques en mer, à partir de données validées par la communauté scientifique. Cette action éducative permettra de faire évoluer la prise de conscience et de développer des initiatives communes

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