Invasion biologique en Méditerranée

Conséquences de ce phénomène et moyens de lutte pour y faire face

Le phénomène d’invasion biologique sur les côtes méditerranéennes s’accélère depuis le début du 20e siècle. Quels sont les moyens mis en œuvre pour lutter efficacement contre l’expansion de ces populations d’espèces non-indigènes ? L’exemple de Mnemiopsis leidyi.

 

Par définition, une espèce non-indigène est une espèce “introduite” volontairement ou involontairement par l’Homme dans un nouvel environnement, autre que celui de son habitat naturel. Certaines de ces espèces ont la capacité de devenir invasives, mais pas toutes. On dit que l’espèce est nuisible écologiquement et économiquement parlant (Boudouresque et al., 2005).

Les invasions biologiques représentent un problème planétaire majeur du 21e siècle, dont les conséquences sont encore très largement sous estimées par le public. Pourtant, ce phénomène en croissance est irréversible et impacte les écosystèmes sur le long terme (Boudouresque & Verlaque, 2005).

 

« Après tout, les marées noires peuvent être un grave problème environnemental mais par la suite elles disparaissent. Alors que les marées (invasions) biologiques ne disparaissent pas » (Chris Bright,1998).

 

Attention ! Une espèce envahissante n’est pas nécessairement une espèce invasive. Il est important de ne pas confondre ces deux notions car une espèce envahissante peut être une espèce indigène : elle est initialement naturellement présente dans son aire de répartition native, mais elle a proliféré du fait de l’action de l’Homme.

 

Quelques chiffres clés

  • Environ 10% des espèces introduites deviennent par la suite invasives (Williamson & Fitter, 1996).
  • La mer Méditerranée est considérée comme étant un “hot-spot” de diversité, mais c’est également une des zones les plus touchées par l’arrivée d’espèces “aliens”, qui représentent 5% de sa faune et de sa flore totale (Boudouresque, 2004) : la richesse en espèces n’est pas une barrière contre les invasions biologiques.
  • Depuis le début du 20e siècle, le nombre d’espèces introduites a été multiplié par 2 tous les 20 ans en Méditerranée (Ribera & Boudouresque, 1995).

 

La Méditerranée est particulièrement touchée par ces introductions car c’est une mer semi-fermée, ce qui la rend encore plus sensible. De plus, le Canal de Suez facilite l’arrivée de nouvelles espèces depuis la Mer Rouge. Ces arrivées massives d’espèces non-indigènes seraient corrélées avec le trafic maritime lié au commerce qui ne cesse de croître (Galil, 2000).

 

Comment reconnaître une espèce introduite ?

On distingue au total 10 critères qui permettent de déterminer la probabilité d’introduction d’une espèce (Boudouresque, 2013) :

 

  1. L’espèce est nouvelle dans l’aire en question
  2. Il existe une discontinuité géographique entre l’aire où l’espèce est native et sa nouvelle localisation
  3. La nouvelle aire est très localisée : des habitats similaires à ceux qui ont déjà été colonisés ne contiennent pas l’espèce introduite
  4. La cinétique de l’extension suit un schéma logique
  5. L’espèce a une tendance à proliférer (qui peut ensuite s’atténuer)  
  6. Une source potentielle d’introduction est située à proximité
  7. La nouvelle population est génétiquement identique à des populations éloignées
  8. La nouvelle population possède seulement une part de variabilité génétique de l’espèce de l’aire de départ
  9. L’absence d’espèces associées
  10. La symbiose exclusive avec une autre espèce « alien »

 

Il existe plusieurs vecteurs d’introduction possibles, qui peuvent être répartis en 3 catégories : les introductions délibérées, les espèces “fugitives” (transportées par l’Homme délibérément mais dont l’introduction est accidentelle), et les espèces transportées de façon non-intentionnelle. Parmi cette dernière catégorie, les cas de figure les plus courants sont le transport sur les coques des navires, ainsi que dans les eaux de ballast*.

 

*Eau de mer chargée dans un navire afin de l’équilibrer et de le stabiliser. Lors de la prise d’eau certains organismes peuvent être introduits dans le bateau puis rejetés au moment du “déballastage” dans un écosystème différent. L’Organisation maritime internationale a adopté en 2004 une convention qui exige que les eaux de ballast soient traitées avant d’être rejetées.

 

Mnemiopsis leidyi, exemple d’une espèce invasive

C’est un organisme pélagique, gélatineux et bioluminescent qui possède un fort potentiel invasif et que l’on retrouve majoritairement en milieu côtier peu profond (doris.ffessm.fr). L’espèce est originaire des côtes américaines de l’Atlantique.

 

L’espèce a d’abord été introduite en Mer Noire où elle s’est naturalisée avant de proliférer rapidement, dans les années 80. Elle a ensuite envahi la Mer d’Azov, de Marmara, la Mer Egée, la Mer Caspienne et s’est également retrouvée en Méditerranée dans les années 2000 (Boero et al., 2009). Les eaux de ballast sont considérées comme le vecteur d’introduction en Méditerranée.

 

Sur les côtes françaises, sa première observation officielle daterait de 2005 (Marchessaux et al., 2020).

 

Même si le succès d’installation d’une espèce nouvellement introduite est imprévisible, on retrouve chez certaines espèces quelques caractéristiques qui permettent de faciliter leur arrivée/développement.

 

C’est le cas de l’espèce Mnemiopsis dont le nom scientifique est Mnemiopsis leidyi. En effet, ce cténophore hermaphrodite est capable de s’autoféconder : 1 seul individu peut produire plusieurs milliers d'œufs par jour, qui deviendront des individus sexuellement matures en à peine 1 à 2 semaines. Cela permet à l’espèce de se reproduire et donc de se multiplier très rapidement, favorisant l’expansion de ses populations (doris.ffessm.fr).

De plus, cet organisme planctonophage (qui mange du plancton) est capable de survivre plusieurs semaines sans s’alimenter, ce qui est un atout majeur pour s’installer dans des régions où il serait susceptible de ne pas trouver des ressources nutritives suffisantes immédiatement.

Mnemiopsis tolère également des variations importantes de température et de salinité, ainsi que des taux d’oxygène très bas (Boero et al., 2009). Il aurait même la capacité de se régénérer à partir d’un fragment de plus d’un quart de sa taille (Shiganova et al., 2001).

Toutes ces caractéristiques confèrent à Mnemiopsis leidyi ce grand potentiel invasif précédemment évoqué, ce qui explique que l’on puisse retrouver cette espèce dans des milieux marins aux propriétés parfois bien différentes.

 

Quelles sont les conséquences de ces invasions biologiques et quels moyens existe-t-il pour y faire face ?

Ces invasions peuvent avoir des impacts environnementaux, sociaux et économiques pouvant aller jusqu’à la modification irréversible du fonctionnement d’un écosystème et à la disparition d’une activité économique locale (Boudouresque, 2013).

 

Si l’on reprend l’exemple de Mnemiopsis leidyi, le cténophore a impacté de façon significative les pêcheries professionnelles en Mer Noire. En effet, en diminuant la biomasse de la ressource disponible de par sa consommation vorace de zooplancton mais également d’œufs et de larves de poissons, il a fait passer les 204 000 tonnes d’anchois pêchés en 1984 à seulement 200 tonnes en 1993 (doris.ffessm.fr).

En Méditerranée, il a été rapporté par les pêcheurs que l’espèce colmate les filets où les poissons y meurent asphyxiés. Ceci pose évidemment des problèmes pour les espèces qui doivent être vendues vivantes, comme les anguilles. Sous le poids des individus, il arrive même que les filets se déchirent, ce qui engendre un surcoût pour les réparer ou en acheter de nouveaux (Marchessaux, 2020).

Si en Méditerranée le nombre d’études est encore insuffisant pour quantifier l’impact réel sur les pêcheries professionnelles (Marchessaux, 2020), il semblerait toutefois que les pertes engendrées par les dégâts causés par cette espèce s'élèveraient à près de 50% des revenus mensuels. Cependant, la prolifération de Mnemiopsis ne semble pas aussi importante que celle observée en Mer Noire. Ceci pourrait s’expliquer par des différences de température, de salinité, de prédateurs entre les deux milieux. La disponibilité des proies joue également un rôle important dans l’abondance saisonnière de cette espèce (Shiganova et al., 2001).

 

N’étant pas urticante pour l’Homme, Mnemiopsis ne représente pas un danger pour la santé, les plages ne seront donc pas fermées. Néanmoins, une désertion de celles-ci a été soulignée à partir d’un certain de seuil de concentration.

 

Pour faire face à ce genre de situation, il existe plusieurs méthodes de lutte contre les invasions biologiques. La méthode considérée dépend du stade de l’invasion. On en distingue 3 :

  • La prévention, qui consiste à agir en amont, pour justement éviter l’arrivée et l’implantation d’une espèce non-indigène à potentiel invasif (par exemple mise en place de règles sur la production, le transport, la vente de certaines espèces).
  • La détection précoce, qui mène à l’éradication rapide. En effet les espèces introduites sont plus susceptibles d’être traitées avec succès dès leur premier stade d’invasion.
  • Le contrôle et/ou le confinement des espèces invasives largement répandues, afin de gérer les espèces introduites à des niveaux écologiquement/socialement acceptables et pour limiter leur propagation en les contenant dans une aire géographique définie.

 

L’éradication d’une espèce marine invasive qui a déjà proliféré étant impossible la plupart du temps, les méthodes de contrôle et de confinement sont généralement privilégiées. Dans les deux cas, des coûts seront à prévoir.

 

Plusieurs méthodes d’éradication et de contrôle existent : manuelle, mécanique, chimique, thermique et enfin biologique. Le principe de ce dernier contrôle biologique est un peu particulier puisqu’il consiste à utiliser une espèce (généralement non-indigène) contre une espèce introduite afin de réduire ses populations.

En Mer Noire, un autre cténophore, le béroé ovale, a été introduit en 1997 et a permis de réguler l’expansion de Mnemiopsis. Beroe ovata se nourrissant exclusivement de cette espèce, il ne représente pas une menace pour les copépodes, les œufs et larves du zooplancton (Shiganova, 2001). On le retrouve également en Méditerranée.

 

Comment les sciences participatives permettent-elles de lutter contre les espèces non-indigènes ?

Les sciences participatives se répandent de plus en plus, et sont particulièrement utiles pour enregistrer la présence de certaines espèces qu’il peut être difficile d’observer avec des méthodes plus traditionnelles (Silvertown, 2009), ce qui est le cas des gélatineux comme Mnemiopsis. En effet, ces derniers peuvent obstruer les filets de prélèvement planctonique, et sont également difficilement observables par satellite, ce qui peut mener à une sous-estimation de la taille réelle de leur population.

De plus, il est inimaginable de déployer suffisamment de scientifiques le long des milliers de kilomètres de la côte méditerranéenne afin de surveiller le comportement de quelques espèces. C’est pourquoi ces collectes de données citoyennes représentent une aide précieuse et un gain de temps considérable ; la démultiplication de personnes augmente la puissance d’observation, ce qui permet de récupérer des informations qui autrement seraient perdues.

 

Grâce au programme BioLit, les citoyens peuvent participer au signalement de ces “Nouveaux Arrivants”, et ainsi aider la communauté scientifique à en savoir plus sur la répartition des espèces. Par exemple, les signalements peuvent contribuer au suivi de la saisonnalité de l’espèce Mnemiopsis, puisqu’il a été démontré que dans son aire de répartition native, sa dynamique de population présente des différences selon les saisons (Shiganova et al., 2001). La thématique « Les Nouveaux Arrivants » de BioLit évolue pour proposer 2 listes, chacune composée d’une vingtaine d’espèces non-indigènes à suivre. L’une est dédiée aux façades Atlantique/Manche et Mer du Nord et l’autre à la façade Méditerranée. Des outils de participation seront prochainement diffusés.

A terme, cela permettrait de mettre en place des solutions de gestion durables des espèces invasives.

 

Autre exemple de développement de sciences participatives à des fins scientifiques : la Commission Internationale pour l’Exploration Scientifique de la Méditerranée (CIESM) a mis en place le JellyWatch Programm, en 2009. Cela a permis de collecter des centaines d’informations sur le macroplancton gélatineux, dont Mnemiopsis qui a, grâce à cela, été observé pour la première fois en Méditerranée occidentale, en 2009.

 

Bibliographie

Boudouresque, C. F., 2004. Marine biodiversity in the Mediterranean: status of species, populations and communities. Travaux scientifiques du Parc national de Port-Cros, 20, 97-146.

Boudouresque, C.F., Verlaque M., 2005. Nature conservation, Marine Protected Areas, sustainable development and the flow of invasive species to the Mediterranean Sea. Sci. Rep. Port-Cros natl. Park, Fr., 21 : 29-54.

Boudouresque C.F., 2013. Biological invasions and host shifts, with a special attention to the marine realm. 3. Ecological consequences. www.com.univ-mrs.fr/~boudouresque Slides 1-108.

Boero, F., Putti M., Trainito, E., Prontera, E., Piraino, S., and Shiganova, T., A., 2009. First records of Mnemiopsis leidyi (Ctenophora) from the Ligurian, Thyrrhenian and Ionian Seas (Western Mediterranean) and first record of Phyllorhiza punctata (Cnidaria) from the Western Mediterranean. Aquatic Invasions 4, 675-680.

Bright, C., 1998. Life Out of Bounds: Bioinvasion in a Borderless World.

Galil, B.S., 2000. A Sea Under Siege – Alien Species in the Mediterranean. Biological Invasions 2, 177–186.

Marchessaux G., Faure V., Chevalier C., Thibault D., 2020. Refugia area for the ctenophore Mnemiopsis leidyi A. Agassiz 1865 in the Berre Lagoon (southeast France): the key to its persistence. Reg Stud Mar Sci 39 : 1-18.

Marchessaux G., 2020. How to study the social-ecological impacts of invasive species: the case of the ctenophore Mnemiopsis Leidyi in Berre lagoon (Southeast France). Vie et Milieu / Life & Environment, Observatoire Océanologique - Laboratoire Arago, 70.

Ribera M.A., Boudouresque C.F., 1995. Introduced marine plants, with special reference to macroalgae : mechanisms and impact. Progress in phycological Research, Biopress Ltd publ., UK , 11 : 187-268.

 

Shiganova T., A., Mirzoyan Z., A., Studenikina, E., A., Volovik S., P., Siokou-Frangou I., Zervoudaki, S., Christou E., D., Skirta, A. Y., Dumont, H., J., 2001. Population development of the invader ctenophore Mnemiopsis leidyi, in the Black Sea and in other seas of the Mediterranean basin. Marine Biology 139, 431-445.

Silvertown J., A new dawn for citizen science, 2009. Trends in ecology and evolution 24 : 467-471.

Williamson, M., Fitter, A., 1996. The varying success of invaders. Ecology, 77 (6), 1661-1666.

 

Sitographie

DORIS : https://doris.ffessm.fr/Especes/Mnemiopsis-leidyi-Mnemiopsis-234 (consulté le 02/10/2022)

CIESM : https://www.ciesm.org/marine/programs/jellywatch.htm (consulté le 02/10/2022)

 

Rédactrice : J. Guillerault

Crédit photo : Rafi1-Inaturalist