La possibilité d'utiliser le profilage bactérien communautaire et le séquençage de l'ADN de prochaine génération pour évaluer les perturbations temporelles et spatiales causées par l'aquaculture des poissons à nageoires dans la baie de Fundy

PRRA-2016-M-10

Description

Les changements apportés aux habitats marins provenant de la charge organique associée aux activités d'aquaculture des poissons à nageoires se répercutent sur la diversité des espèces et les caractéristiques physiologiques des organismes, des bactéries jusqu’aux grands mammifères marins mobiles. Au temps de cet étude, la gestion de l'aquaculture a indiqué que leur seuil de gestion de la charge organique découlant de l’aquaculture n'est pas supérieur à 50 % de perte de biodiversité. Ces mesures étaient réalisées à l'aide d'indicateurs indirects de l'état oxique des sédiments benthiques.

Ce projet a permis de mettre à l’essai le concept selon lequel les conditions benthiques peuvent être surveillées facilement et de façon rentable par les populations bactériennes à l’aide de la dernière technologie de séquençage de l’ADN. Cette technologie commence à être adoptée à l’échelle internationale et qui établit de nouvelles normes en matière de surveillance environnementale. Si cette technique peut détecter des changements de la biodiversité benthique associés aux activités d'aquaculture, elle pourrait s'appliquer à tous les types de fonds, dans toutes les profondeurs d'eau. L'approche a prélevé des échantillons dans les couches de surface où le taux de remplacement des bactéries peut être très rapide et permettra d’avoir un aperçu des conditions environnementales actuelles au fond. Cette hypothèse était mise à l'essai dans la baie de Fundy pour acquérir une bonne compréhension des limites spatiales et temporelles de cette technique.

Constatations

Le profilage des communautés bactériennes au moyen d’un criblage d’ADN a révélé des tendances distinctes des communautés bactériennes entre les fermes d’élevage de saumon de l’Atlantique et les sites de référence situés dans la baie de Fundy, au Nouveau-Brunswick. Les tendances spatiales des communautés bactériennes étaient compatibles avec ce que l’on sait au sujet de la dispersion des déchets organiques et de leur contribution aux niveaux d’oxygène sur le fond marin. Les bactéries anaérobies, qui ont tendance à prospérer dans les environnements anoxiques et hypoxiques, étaient plus denses près des sites d’activités aquacoles, comparativement aux sites de référence.

Des différences entre la communauté bactérienne et l’activité biologique des bactéries sur le fond marin ont également été détectées entre les saisons (septembre et janvier). Le déclin de la communauté bactérienne entre septembre et janvier était probablement attribuable aux températures beaucoup plus basses et à la réduction de la productivité globale.

L’utilisation de l’ATP pour évaluer l’activité biologique sur le fond marin a également été très fructueuse. Il y a eu un déclin rapide et important de l’ATP le long d’un transect éloigné de la ferme d’élevage, et l’activité biologique semblait atteindre des niveaux normaux à une distance de 50 m. Il y a également eu une baisse de l’activité biologique entre septembre et janvier.

La présente étude a permis de démontrer que les bactéries pouvaient être échantillonnées efficacement et facilement identifiées, en temps opportun, pour produire des renseignements relatifs aux répercussions biologiques sur les écosystèmes marins, par rapport à l’aquaculture. L’étude a permis d’ajouter une composante biologique indispensable à la boîte à outils d’évaluation et de produire une grande quantité de données pouvant être utilisées pour différentes applications de gestion, qu’il s’agisse des répercussions des activités anthropiques sur les écosystèmes, de la santé des poissons ou des changements climatiques.

Publications

Frühe, L., Dully, V., Forster, D., Keeley, N.B., Laroche, O., Pochon, X., Robinson, S.M.C., Wilding, T., Stoeck, T., 2021. Global trends of benthic bacterial diversity and community composition along organic enrichment gradients of salmon farms. Frontiers in Microbiology 12:637811. doi: 10.3389/fmicb.2021.637811

Nom du programme

Programme de recherche sur la réglementation de l'aquaculture (PRRA)

Année

2016 - 2017

Chercheur(euses) principal(es)

Shawn Robinson
Chercheur, Pêches et Océans Canada, Station biologique de St. Andrews, Région Maritimes
Courriel: Shawn.Robinson@dfo-mpo.gc.ca

Collaborateur(rices)

Ben Forward, Conseil de la recherche et de la productivité du Nouveau-Brunswick