L'ADN environnemental pour la bioindication du futur : aspects fondamentaux, méthodologiques et applicabilité en rivière intermittente

Dans un contexte de dégradation généralisée des écosystèmes d’eau douce et d’érosion de la biodiversité, une surveillance accrue de l’état écologique de ces milieux est indispensable. L'évaluation de l’état écologique des eaux douces est généralement réalisée par le biais d’inventaires des communautés biologiques qui y résident, indicatrices de la qualité de l’écosystème (e.g. ichtyofaune, macro-invertébrés benthiques, diatomées, macrophytes). Quel que soit le groupe bioindicateur ciblé, les méthodes d’inventaires sont basées sur la capture des organismes vivants, leur identification à partir de leurs traits morphologiques et le calcul d’indices de qualité du milieu par rapport à un écosystème de référence. En plus d’être extrêmement invasives, ces méthodes s’avèrent inopérantes voire impossibles à mettre en œuvre dans certains milieux complexes, en raison de leur dynamisme, de leur inaccessibilité et du manque de connaissances des espèces qui les peuplent (i.e. rivières intermittentes, eaux souterraines). L’émergence des approches moléculaires pour l’étude de la biodiversité offre des perspectives nouvelles pour intégrer ces écosystèmes complexes dans la bioindication. Plus particulièrement, l’échantillonnage de l’ADN relargué par les organismes vivants dans leur milieu, appelé ADN environnemental (ADNe), permet de détecter la présence d’espèces à partir d’échantillons prélevés dans l’environnement (e.g. eau, sédiments). L’ADNe offre la possibilité d’inventorier la biodiversité de manière non-invasive, et ce même dans les milieux les plus dynamiques et difficiles d’accès. Néanmoins, le manque de connaissances fondamentales sur la dynamique de l’ADNe et les verrous méthodologiques limitent l’application de l’ADNe pour la bioindication des milieux complexes. Les enjeux de cette thèse sont i) de mieux comprendre les caractéristiques et la dynamique des ADNe relargués par les organismes vivants, ii) de développer un outil d’échantillonnage standardisé et applicable à une large variété d’habitats et iii) d’explorer le potentiel d’approches basées sur l’ADNe pour la bioindication, en comparaison avec les inventaires conventionnels.