projet SOLU-SI de l'APR PNREST 2023 : effets croisés de la pollution nocturne et sonore sur l'immunité et les communautés bactériennes d'une espèce sentinelle des zones humides
Mots-clés : Qualité de l'air
Contexte : L’approche « One Health », qui relie la santé des écosystèmes, de la faune, de la flore et humaine, comme interdépendantes est maintenant largement partagée. Cette notion est d’ailleurs centrale dans le 4ième opus du Plan National Santé Environnement : « Un environnement, une santé » (2021-2025). Cette approche, autours d’une santé unique, souligne la nécessité d’une meilleure compréhension des perturbations de la dynamique des interactions entre les populations humaines et animales dans un but de surveillance épidémiologique et de contrôle des épidémies futures. Or, les pollutions environnementales du quotidien, souvent émergentes, peu visibles et de plus en plus nombreuses, perturbent les dynamiques des populations animales, via leurs effets délétères sur leur survie, leur l’état de santé et leur reproduction. A terme, le fonctionnement global des écosystèmes sera affecté. Au cours du siècle dernier, la lumière artificielle nocturne (ALAN pour Artificial Light At Night), générée par l'augmentation des zones urbanisées et des infrastructures de transport (Gaston et al., 2013), a considérablement augmenté dans de nombreuses régions du monde. Cette illumination nocturne est si répandue que l'on estime que 2/3 de la population mondiale vit dans des zones dépassant le seuil de pollution, c'est-à-dire où la perception de l'obscurité est impossible ou fortement altérée (Falchi et al., 2016). Une étude récente montre qu'ALAN continue à augmenter dans la plupart des pays et que tous les écosystèmes des plus anthropisés aux zones les plus naturelles sont impactées (Gaston et al., 2015). Cette pollution lumineuse provient de la lumière directe des points d’éclairage mais surtout du halo lumineux généré par la diffusion de la lumière émise par plusieurs sources artificielles dans une atmosphère chargée en molécules d'eau et/ou en particules en suspension. Ce halo lumineux généré par les villes, bien que de faible intensité, impacte des zones naturelles éloignées de plusieurs dizaines de kilomètres des centres urbains (Gaston et al., 2015). En modifiant la photopériode naturelle, ALAN impacte directement le comportement et la physiologie des organismes : modification des rythmes d’activité, perturbation du métabolisme énergétique, diminution de la synthèse nocturne de mélatonine, augmentation du stress oxydant … . ALAN est aujourd’hui considéré comme une menace pour le maintien de la biodiversité à l'échelle mondiale (Hölker et al., 2010 ; Gaston et al., 2015 ; Guetté et al., 2018 ; Secondi et al., 2019). L’augmentation du bruit ambiant généré par les activités humaines, et en particulier le bruit lié au trafic routier, est un problème environnemental majeur qui affecte la santé et le bien-être de millions de personnes en Europe. 20 % de la population européenne (soit plus de 100 millions de personnes) sont exposés à des niveaux de bruit de longue durée préjudiciables à leur santé. Aux États-Unis, ce bruit d'origine humaine est responsable d'un doublement du niveau de bruit de fond naturel dans 63 % des zones protégées. Le bruit provoque un stress qui, chez l’homme, peut entraîner des problèmes d'irritabilité, d'insomnie, de dépression et induire diverses pathologies comme des perte d'audition ou des infarctus du myocarde. Si de nombreuses études ont montré que la pollution sonore affecte la communication acoustique chez de nombreuses espèces animales (Lengagne, 2008 ; Barber et al. 2010), son impact sur la physiologie des espèces sauvages n’est pas complétement connu en raison de facteurs confondants comme la pollution chimique liée au transport routier (mais voir la revue de Kight & Swaddle 2011). A titre d’exemple, chez la grenouille des bois (Lithobates sylvaticus) le bruit de la circulation est associé à une augmentation de la production de glucocorticoïdes liés au stress, la corticostérone, chez les femelles ; et à une diminution des déplacements des mâles et des femelles vers les arènes de reproduction en milieu naturel – on peut parler de « perte d’habitat acoustique » (Tennessen et al., 2014). Or les glucocorticoïdes, dont la corticostérone, sont connus pour leur effet immunosupresseur bien que cet effet semble être taxon et durée dépendant (e.g., Martin, 2009 ; Billig et al., 2020). Plusieurs études montrent que ces deux pollutions anthropiques examinées séparément ont un impact majeur sur l’immunitéde nombreux taxons. En milieu naturel, la fonction immunitaire est une fonction cruciale qui permet aux individus de lutter contre les challenges constants représentés par les agents pathogènes présents dans l’environnement (bactéries, virus, champignons, parasites). Cette fonction a un impact direct sur la capacité des individus à survivre et à se reproduire, et donc sur la dynamique des populations en milieu naturel (Pedersen & Babayan, 2011). L’immunité permet de contrôler l’entrée des agents pathogènes (notamment aux niveaux des muqueuses intestinales et à l’interface cutanée), de contrôler leur développement ou de les éliminer, selon un équilibre coût/bénéfice. En effet, les ressources étant limitées dans l’environnement, cette fonction particulièrement coûteuse en énergie impose aux individus des compromis d’allocation de l’énergie avec d’autres fonctions (e.g. avec la croissance, la reproduction… voir Lemaître et al., 2020). L’immunité comprend aussi des coûts d’utilisation, i.e. des coûts immuno-pathologiques. C’est, par exemple, le cas des états inflammatoires induits par certains challenges immunitaires qui modifient la condition des individus (accumulation de dégâts oxydatifs, perte de masse…) et par conséquent leur fitness. Enfin, cette fonction est aussi modulée localement en fonction des conditions environnementales locales, tels que le type et la fréquence d’exposition aux parasites et pathogènes. De nombreuses études suggèrent, par ailleurs, que les sources de pollution lumineuse et sonore auraient un impact direct sur les réponses immunitaires des individus (Acevedo-Whitehouse & Duffus, 2009 ; Martin et al., 2010 ; Murray et al., 2019).Elles provoqueraientune diminution des composantes innées (notamment cellulaires) de la réponse immunitaire et une augmentation de marqueurs inflammatoires en situation de stress environnemental. Des travaux réalisés au LEHNA (UMR 5023) ont, par exemple, montré que la pollution sonore induit une immunodépression chez les rainettes arboricoles, probablement en lien avec la régulation des caroténoïdes au moment de la reproduction. Chez le crapaud commun, les têtards exposés à ALAN durant leur développement présentent une sous-expression de gènes liés à l’immunité innée et au métabolisme lipidique, associé à une sur-expression des gènes liés à l’inflammation (Touzot et al., 2022). Cependant, ces études sont majoritairement centrées autour d’une source de stress unique et ne prennent pas en compte les effets additifs, synergiques ou antagonistes des stress multiples (effets cocktails).En l'état actuel des connaissances, malgré l’omniprésence de la pollution lumineuse et de la pollution sonore dans l’environnement, il n'est pas possible de prédire si l'exposition à ces deux pollutions très souvent concomitantes induira des effets plus délétères pour les organismes, contrebalancera les effets de l'un et de l'autre, ou interagira et générera une réponse plus complexe en fonction du niveau d'exposition à chaque facteur anthropique. Dans ce contexte, nous avons choisi de travailler sur les zones humides qui sont des écosystèmes qui participent fortement à la régulation du climat et du cycle de l’eau. De plus, ces zones concentrent une part considérable de la biodiversité à l’échelle mondiale. Du fait de l’urbanisation croissante, ces écosystèmes se retrouvent fréquemment dans des aires urbaines, péri-urbaines ou agricoles et sont exposés à ALAN et au bruit du trafic routier (Secondi et al., 2017). L’impact de ces deux pollutions se répercutent parfois jusque dans les milieux naturels pourtant éloignés des zones urbanisées via le halo lumineux ou la proximité des réseaux routiers secondaires. Les amphibiens, qui sont le groupe de vertébrés le plus menacé à l’échelle mondiale dépendent des zones humides en raison de leur cycle de vie complexe à l’interface entre les milieux aquatiques et terrestres (urbaine, agricole ou forestière) (Button et al, 2021). Le projet proposé sera centré sur le crapaud commun (Bufo bufo) espèce commune sentinelle présente sur tout le gradient d’urbanisation. De par son mode de vie complexe, alliant développement larvaire en milieu aquatique et vie adulte mi-aquatique mi-terrestre, c’est un modèle idéal pour étudier l’impact des pollutions anthropiques à différentes échelles et sur le long-terme. Ce projet, qui a pour but de mieux appréhender les liens entre pollutions lumineuse et sonore, état de santé de la biodiversité et fonctionnement des écosystèmes s’inscrit totalement dans la question de recherche LUMI 1 (Caractérisation des expositions et des impacts de la pollution lumineuse pour la population générale et pour l’environnement. Étude des effets combinés de la pollution lumineuse et du bruit), mais aussi ABIO1 (Liens entre dégradation des écosystèmes, atteintes à la biodiversité et augmentation de la fréquence d’épidémies de maladies infectieuses zoonotiques et/ou vectorielles ou liées à des biotoxines, émergentes ou ré-émergentes : impacts de la perte de biodiversité sur le fonctionnement des écosystèmes en termes de régulation des maladies infectieuses) en raison de son positionnement dans le concept « Une seule santé ». En effet, la probable détérioration du système immunitaire des amphibiens due à ces pollutions est susceptible de jouer un rôle majeur dans leur disparition, souvent reliée à des épidémies bactériennes ou fongiques majeures qui déciment certaines populations. En mesurant, non seulement l’immunité, mais aussi les communautés bactériennes intestinales et cutanées des individus, en lien avec l’exposition à ces stresseurs anthropiques, les résultats ouvriront de nombreuses pistes en termes de santé environnementale et humaine.
Description : Dans un contexte actuel d’augmentation des populations humaines, de leurs activités et donc des perturbations anthropiques des milieux naturels, mais aussi d’apparition de maladies infectieuses dont plus de la moitié sont des zoonoses majoritairement issue la faune sauvage (Jones et al., 2008), mieux comprendre les relations qui s’établissent dans les écosystèmes entre les espèces hôtes et les pathogènes est une nécessité en termes de santé animale, humaine ainsi qu’en terme de conservation. L’objectif de ce projet est de caractériser fonctionnellement l’impact croisé d’ALAN et de la pollution sonore sur (i) le phénotype immunitaire des adultes et des têtards de crapaud commun et (ii) les communautés bactériennes (commensales et pathogéniques) de cette espèce considérée comme sentinelle des zones humides. Sachant que l’immunité est responsable de l’état de santé global des organismes (résistance aux maladies infectieuses, bactéries pathogènes, développement de cancers) et que les études multi-stress en milieu naturel sont encore rares, les résultats obtenus permettront de mieux appréhender les effets cocktails de l’exposition croisée de ces deux pollutions anthropiques sur la faune sauvage. Pour mieux comprendre les effets de ces pollutions anthropiques, nous travaillerons sur les stades larvaires (têtards) en phase aquatique et sur le stade adulte en phase terrestre. Les adultes sont particulièrement soumis à de la pollution lumineuse et sonore : 1) pendant la période reproduction (février – mars) quand ils quittent les habitats forestiers pour aller vers les mares qui constituent les sites de reproduction et, 2) en fonction de leur habitat sur le gradient urbain rural, B. bufo étant une espèce ubiquiste. Les têtards qui éclosent dans des zones humides éclairées, même s’ils ont la possibilité de se cacher partiellement dans la végétation, seront exposés à ALAN tout le long de leur développement (Secondi et al., 2017). Si l’impact de la pollution sonore en milieu aquatique est encore peu étudié, hormis chez quelques espèces de cétacés en milieu marin, des études récentes montrent une diversité acoustique importante dans les milieux d’eau douce tempérées qui structure les communautés (Desjonquères et al., 2020). Ces milieux d’eau douce très exploités par les sociétés humaines sont donc susceptibles d’être impactés par de la pollution sonore très liée à ALAN. Une étude pilote en 2015 a montré que des plans d’eau dans la Dombes sont soumis à des intensités de bruits routier, mesuré à la surface de l’eau, entre 35 et 63dB. Nous mettrons en œuvre sur une double approche : la caractérisation du phénotype immunitaire de B. bufo d’amphibiens choisis sur un gradient de perturbations anthropiques et donc soumis à des stress écologiquement réalistes. Cette approche sera complétée par des expérimentations en conditions contrôlées, notamment pour caractériser de manière plus fine les effets croisés des perturbations sur l’immunité. Axe 1 – Etude éco-immunologique : phénotype immunitaire des organismes Nous avons récemment montré que les gènes liés à la réponse immunitaire innée de têtards de crapaud commun soumis à ALAN sont sous-exprimés par rapport aux animaux témoins, alors que ceux liés à l’inflammation sont très sur-exprimés (Touzot et al, 2022). L’axe 1 de ce projet permettra de déterminer si les modifications transcriptomiques observées chez les têtards exposés à de la pollution lumineuse se traduisent par des capacités immunitaires altérées à l’échelle de l’organisme. A ce jour, si l’impact croisé des pollutions lumineuse et sonore sur l’immunité de la faune sauvage est souvent suggéré, aucune étude fonctionnelle n’existe, notamment en raison de la difficulté de travailler avec des espèces non-modèles et dans des conditions de stress réalistes. L’hypothèse ici est que ces perturbations anthropiques auront un effet délétère sur l’immunité des espèces d’amphibiens (e.g. diminution de l’investissement dans l’immunité cellulaire, augmentation de l’état inflammatoire des individus) de manière contrastée entre les populations, selon l’intensité et la diversité de leur exposition à ALAN et à la pollution sonore. Ces effets peuvent être progressifs et linéaires en fonction de l’intensité de l’exposition ou bien présenter des « effets seuils » brutaux à partir desquels les réponses immunitaires présentent des changements importants. Les réponses immunitaires seront évaluées par des mesures à la fois descriptives et fonctionnelles caractérisant à la fois les composantes immunitaires innées et adaptatives, cellulaires et humorales des individus. L’immunité étant une fonction complexe aux multiples effecteurs, il est nécessaire ici de caractériser ses différentes composantes, n’étant pas fonctionnellement redondantes. Axe 2 - Effets des pollutions sur les communautés d’agents pathogènes Des réponses immunitaires modifiées par l’exposition à la lumière nocturne et au bruit du trafic routier sont susceptibles d’altérer la capacité de l’animal hôte à contrôler la composition de ses communautés bactériennes (notamment pathogènes, Becker et al., 2023) - ce que ce projet propose de tester dans l’axe 2. En effet, la fonction immunitaire est au cœur des relations complexes entre les espèces hôtes et leurs communautés résidentes. Elle contrôle directement les communautés hébergées par l’hôte (bactéries, parasites, champignons, virus) dont composition est maintenant reconnue comme centrale dans l’état de santé et la survie des individus (Shanahan et al., 2021). C’est au niveau des interfaces telles que les muqueuses intestinales qu’ont lieu de nombreuses interactions entre le système immunitaire de l’hôte et des communautés d’agents commensaux ou pathogènes : l’hôte y sécrète des anticorps ciblant et contrôlant les agents pathogènes, tout en étant capable de discriminer les commensaux bénéfiques – et la présence des agents pathogènes stimule en retour le système immunitaire de l’hôte. Chez les amphibiens, une autre interface majeure d’entrée des agents pathogènes et des réponses immunitaires de l’hôte se situe au niveau cutané, notamment via la sécrétion de peptides anti-microbiens par la présence de nombreuses glandes cutanées. Certaines infections comme la chytride (Batrachochytrium dendrobatidis) maladie fongique ou la maladie bactérienne causée par Mycobacterium sp chez les amphibiens sont connues pour pénétrer dans l’organisme au niveau de lésions ou abrasions cutanées. Les phases de vie en milieu aquatique peuvent favoriser la diffusion et transmission de certains pathogènes entre individus et espèces. Ainsi, nous ciblerons dans ce programme la caractérisation précise du microbiote cutané, qui représente une ligne de défense primordiale en raison de l’extrême perméabilité de la peau des amphibiens, et du microbiote intestinal des crapauds. Ce projet est particulièrement innovant car pour la première fois nous allons caractériser de manière précise les réponses immunitaires chez un amphibien et ceci dans des conditions de lumière nocturne et de pollution sonore présentes sur le terrain. Malgré la complexité et les multiples effecteurs (innés, acquis, cellulaires et humoraux) caractérisant la fonction immunitaire, la mesure de traits immunitaires multiples reste rarement réalisée en milieu naturel. Outre l’avancée technique qui permettra d’adapter des méthodes de mesures immunitaires à de très petits volumes d’échantillons sanguins (têtards), l’étude du microbiote tégumentaire est un domaine d’étude encore très récent. La mise en évidence de l’importance du microbiote (tégumentaire et intestinal) dans l’état de santé des indvidus, en lien avec le système immunitaire, est un domaine en plein développement mais encore surtout centré sur les oiseaux et mammifères. Une meilleure compréhension du lien entre réponse immunitaire, communautés bactériennes, et pollutions anthropiques chez un amphibien permettra des avancées majeures au niveau théorique et pratique pour guider les politiques de conservation. L’une des perspectives majeures de ce projet est le développement de mesures indicatrices des réponses immunitaires et de la caractérisation de la composition et de la diversité des communautés d’agents pathogènes des modèles amphibiens. Cela permettra, ensuite, de travailler à l’échelle de la communauté entre des espèces partageant le même environnement (qualité du milieu, pollutions anthropiques, paysage des parasites et pathogènes). Les transmissions d’agents bactériens ou parasitaires (commensaux ou pathogènes) entre ces espèces sont donc probables. La réalisation de suivis dans le temps de l’évolution de ces communautés hébergées pourrait ainsi permettre une meilleure compréhension des dynamiques de transmissions possibles à l’échelle de la communauté, identifier de possibles transmissions/apparitions de maladies, et ce en miroir des pollutions anthropiques mesurés dans les zones humides d’étude. 3. Methodes Pour mener à bien ce programme, nous travaillerons avec une double approche in natura avec des adultes et en animalerie avec des têtards. a) Etude in natura sur les adultes qui seront prélevés le long d’un gradient urbain-rural (10 à 15 individus dans 16 sites déjà pré-identifiés dans le Rhône, l’Ain et l’Isère). Les sites sélectionnés seront géographiquement proches (échelle régionale) pour être comparables en termes de composition d’espèces et de conditions climatiques. La région Auvergne-Rhône-Alpes est idéale pour ce travail car elle présente des gradients majeurs de perturbations anthropiques, entre des zones très urbanisées autour de grandes agglomérations (Lyon, Grenoble, Clermont-Ferrand), de nombreuses zones péri-urbaines, de vastes zones agricoles et enfin des espaces naturels encore relativement préservés. Pour chaque site, nous mesurerons de façon précise les niveaux de pollution lumineuse nocturne avec un capteur SQM ( http://www.unihedron.com/projects/darksky/ ) que nous avons couplé à un luxmètre de précision (T-10A, Konica Minolta, sensitivity threshold 0.01 lux). De plus, l’intensité et la qualité de la pollution lumineuse variant avec le couvert nuageux et les phases lunaires, nous poserons sur chaque site un capteur Unihedrom pendant la saison de reproduction pendant 28 jours (cycle lunaire). La pollution sonore sera aussi évaluée pendant le même laps de temps à l’aide d’un capteur acoustique (type audioMoth) calibré avec un sonomètre SOLO O1. Une caractérisation de l’anthropisation des sites de prélèvement sera aussi effectuée : % de couvert forestier, utilisation du sol et principales macrophytes dans l’eau, recouvrement végétal, distance du site à la route principale, densité du réseau routier secondaire dans un rayon de 100m. Cette évaluation permettra de développer une cartographie associée de l’exposition des organismes aux pollutions sonores et lumineuse qui sera mise en liaison avec l’état de santé et, à plus long terme, les dynamiques des populations des amphibiens. b) Etudeexpérimentale sur les têtards qui seront élevés au sein de la plateforme FR ACSED de l’Université Lyon 1 (Animalerie Conventionnelle Sauvage d’Expérimentation de la Doua agrée) ce qui permettra de standardiser les conditions d’élevage afin de faire varier seulement les deux sources de pollution (tout le reste – température, humidité, alimentation …- étant identique). Cette expérimentation se fera à l’aide d’un plan factoriel croisé permettant de détecter les effets principaux des deux pollutions mais aussi leur interaction. Pour ALAN, nous utiliserons deux conditions lumineuses écologiquement réalistes (0,01 lx, ce qui correspond à l'éclairement d'un ciel par temps clair avec un quart de lune sans pollution lumineuse et 0,1 lx, ce qui correspond à l'éclairement du ciel urbain (Gaston et al., 2013)). Le témoin ne correspond pas à l’obscurité totale qui est maintenant considérée comme une condition non naturelle et peut fausser l'estimation des tailles d'effet. Pendant la nuit, nous utiliserons des diodes électroluminescentes (DEL) blanches (Cold Light Plus, 6000-6500 K., 14 W, 60 LED/m), dont le spectre est différent de celui de la lumière du jour (annexe 1). Les LED blanches ont été choisies parce qu'elles sont de plus en plus utilisées pour l'éclairage public dans le monde entier (Falchi et al., 2016). Concernant la pollution sonore, nous diffuserons par haut-parleur l’ambiance sonore près d’une route fréquentée (par exemple la D 1083 qui traverse la Dombes entre Lyon et Bourg en Bresse dans le département de l’Ain) en respectant les variations d’intensité sur 24h. Le bruit de la circulation sera diffusé via un haut-parleur amplifié (KH pas-100 R, Sennheiser) orienté vers les aquariums, mais situé sur une table à l'opposé de la pièce afin de réduire les signaux sismiques dus aux vibrations de la membrane. Pour contrôler un éventuel effet maternel, les têtards utilisées proviendront de 4 pontes prélevées dans une zone noire de la région. Pour chaque combinaison de facteurs (traitement), chaque ponte sera répartie dans 3 aquariums différents et nous prélèverons 30 têtards par pontes (10 par aquariums). Les différents traitements seront appliqués de l’éclosion des têtards jusqu’au stade 31 selon Gosner (1960) ce qui correspond à environ 1 mois de développement à 16°C. c) Mesures biologiques effectuées Pour caractériser la condition corporelle des individus , des mesures morphométriques seront réalisés sur le terrain et au laboratoire. Nous mesurerons les composantes innées et acquises de l’immunité des adultes, en travaillant à partir d’échantillons sanguins. Nous mesurerons la formule leucocytaire par frottis sanguin (immunité innée et acquise), ainsi que l’hématocrite (indice de condition). Selon la quantité de plasma récoltée (entre 80 et 120 µl), plusieurs mesures pourront être réalisées comme une électrophorèse des protéines du plasma, pour quantifier l’albumine (indice de condition), la mesure de différentes globulines (α1-, α2-, β-, γ-) (immunité innée et inflammation) et/ou un dosage des protéines de la phase aigüe « Haptoglobin-like » (inflammation). Pour les têtards (prise de sang non maitrisée à ce jour dans l’unité), test d’injection de PHA dans la queue, induisant un érythème (totalement réversible), nous permettra d’avoir une évaluation directe et fonctionnelle de la réponse immunitaire cellulaire des individus (Josserand et al., 2015). Simultanément à ces mesures, nous associerons chez les mêmes individus la caractérisation de leurs communautés bactériennes cutanées . A l’aide des prélèvements réalisés à l’aide d’écouvillons stériles (peau des adultes) et des prélèvements tégumentaires (têtards), les ADN bactériens seront extraits puis séquencés en métabarcoding (amplification des ARNr 16S). Les résultats obtenus permettront donc de comparer les niveaux de réponses immunitaires des individus et la composition de leurs communautés bactériennes en fonction du niveau de pollution lumineuse. Nous ciblons ici, en priorité, le microbiote cutané qui représente une ligne de défense primordiale en raison de l’extrême perméabilité de la peau des amphibiens. Cependant, des prélèvements intestinaux seront effectués et conservés à -80°C pour une analyse ultérieure du microbiote intestinal . Les résultats obtenus permettront de comparer les niveaux de réponses immunitaires des individus et la diversité et composition de leurs microbiotes en fonction de leurs expositions aux pollutions lumineuse et sonore. A noter que le reste des extractions d'ADN non utilisées seront conservées au -80°C pour une possible évaluation de la présence d'autres types de d’agents pathogènes que les bactéries, notamment les virus à ADN comme les ranavirus (très présents chez les amphibiens) par qPCR au laboratoire.
Objectifs et résultats attendus : Les partenaires Notre ambition est de combiner une approche de terrain sur les adultes prenant en compte la complexité de l’environnement et une approche expérimentale sur les têtards, plus précise sur le niveau d’exposition aux pollutions et leurs interactions. Cette double approche est particulièrement novatrice en éco-immunologie, discipline émergente et transversale à l’écologie et aux sciences vétérinaires. Ce financement permettra d’initier une collaboration entre les membres de l’UMR 5023 (LEHNA), spécialistes en écologie et biologie de la conservation travaillant déjà sur ALAN et la pollution sonore et des chercheurs en éco-immunologie et épidémiologie de la faune sauvage de l’UMR 5558 (collaboration avec VetAgroSup Lyon), afin de mettre au point des protocoles de mesures, reproductibles et pertinents in natura. Le LEHNA (Nathalie Mondy, PR Université, Thierry Lengagne, CR CNRS et Jean Secondi, MCU) apportera son expertise sur l’étude de l’impact de la pollution lumineuse et sonore sur les amphibiens (17 articles). Les études précédentes nous ont permis d’acquérir les données sur lesquelles repose le projet, à savoir l’impact de ces deux pollutions sur le système immunitaire des amphibiens et les compétences techniques nécessaires à la mesure fine et à la manipulation expérimentale de ces deux types de stress anthropique. Le laboratoire possède déjà le matériel de mesure nécessaire à cette étude (SQM, luxmètre, sonomètre, capteurs sonore et lumineux, logiciel d’analyse…). L’UMR a aussi une bonne connaissance du terrain et des zones humides de la région AURA basée sur des collaborations de recherche avec des gestionnaires des territoires. La réalisation de ce projet repose sur le développement et l’adaptation de techniques de mesures de traits immunitaires sur les amphibiens. Cette étape sera assurée par l’équipe Biodémographie Evolutive (UMR 5558, LBBE), qui a l’expertise du développement de mesures en éco-immunologie chez des espèces sauvages non modèles (chevreuil, marmotte, oiseaux). Cette équipe est spécialisée en éco-immunologie de la faune sauvage et médecine vétérinaire (Emmanuelle Gilot-Fromont PU, Carole Perez MCU, Benjamin Rey Ingénieur de Recherche CNRS, Corinne Régis technicienne) et pourra bénéficier de la plateforme d’analyses de Biologie Médicale BioMed de VetAgroSup Lyon (expertise d’Eve Ramery, pathologiste clinique). La partie expérimentale se fera au sein d’une animalerie conventionné (plateforme ACSED) qui a déjà l’expertise de l’élevage de têtards. L’étude du microbiote se fera au LEHNA (plateforme de biologie Moléculaire, collaboration Adeline Dumet, Assistant-Ingénieur université LEHNA), mais l’analyse bio-informatique se fera conjointement dans les deux UMR. Pour mener à bien ce projet nous prévoyons de recruter un ingénieur d’étude en eco-immunologie qui sera basé au LEHNA. Organisation L’expérimentation de terrain, l’approche en animalerie et les mesures d’immunité seront réalisées aux cours de l’année 1. L’analyse bio-informatique et l’exploitation des résultats aura lieu au cours de l’année 2 qui servira aussi de repli pour le terrain en cas de conditions défavorables l’année 1. Le LEHNA travaillant déjà sur la pollution lumineuse, nous avons au cours de la saison de reproduction des amphibiens 2023 (mars-mai) récolté des échantillons biologiques sur des crapauds adultes (frottis cutané et cloacal, plasma sanguin). Ces échantillons tests serviront au début du projet pour mettre au points les différentes méthodes utilisées. Actions de valorisation Compte tenu de l’aspect novateur de cette étude, les résultats du projet devraient nous permettre d’écrire au moins deux articles dans des revues internationales de rang A à fort impact (Science of the Total Environment, Environmental Pollution par exemple qui sont des revues où nous avons déjà publié des résultats sur ALAN et les amphibiens). Nos résultats seront aussi diffusés en direction des gestionnaires de territoires et du grand public à l’aide de réseau déjà constitué (communautés de commune, Métropole de Lyon, Cluster lumière Lyon, Syndicat d’énergie, école de l’anthropocène …). De plus, les données du projet seront conformes aux principes FAIR (trouvables, accessibles, interopérables et réutilisables). Elles seront déposées dans des dépôts de données permanents, tels que Dryad, dès leur publication, faciles à trouver et libres d’accès. Le montant demandé correspond à une étude de faisabilité et, en cas de résultats intéressant, ce projet pourra faire l’objet d’une demande de financement plus conséquente (ANSES, PEPR…).
Bénéficiaire : CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
Localisation : Paris 16e Arrondissement, Île-de-France, FRANCE
Début : 01/10/2023 — Durée : 24 mois
Budget total : 296164 € — Aide ADEME : 49972 €
Statut : Clos