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Par le passé, les lacs de Greifen et de Zurich ont été le lieu de blooms de cyanobactéries potentiellement toxiques à plusieurs reprises. C'est ce qu'ont démontré des scientifiques de l'Eawag grâce à l'ADN contenu dans les sédiments. Un texte de Martina Schürmann
Ces cent dernières années, la qualité des eaux de nombreux lacs a régulièrement été altérée par des blooms d'algues bleues ou cyanobactéries dans toutes les régions du monde. Les lacs de Zurich et de Greifen ont également été concernés. Ces efflorescences sont favorisées par la richesse nutritive du milieu et, semble-t-il, par le réchauffement des eaux. Certaines cyanobactéries produisent des toxines comme par exemple la microcystine qui perturbe les fonctions hépatiques. Mais, indépendamment de ces émissions toxiques, les algues bleues peuvent poser un problème de santé publique à forte concentration en provoquant des allergies ou des diarrhées chez les enfants, les personnes fragiles et les chiens.
La diversité des cyanobactéries retrouvée grâce à l'ADN des sédiments
Jusqu'à cette étude, les données anciennes sur la diversité spécifique et la prolifération des cyanobactéries dans les lacs étaient particulièrement rares. L'Eawag ne recense ainsi les espèces du lac de Greifen régulièrement que depuis 1974 par des examens microscopiques mensuels de l'eau. Le service des eaux de Zurich fait de même au lac de Zurich depuis 1976. Pour remonter plus loin dans le temps et pour mieux comprendre comment les blooms cyanobactériens se forment et dans quelles conditions ils le font, Marie-Ève Monchamp et son équipe du département d'Écologie aquatique ont étudié l'ADN de cyanobactéries contenu dans les sédiments des deux lacs.
Les biologistes ont prélevé trois carottes sédimentaires de 63 millimètres de diamètre et d'un mètre de long au plus profond du lac de Greifen et du bassin inférieur du lac de Zurich, respectivement à 32 et à 98 mètres de profondeur. Au laboratoire, les scientifiques ont isolé l'ADN bactérien accumulé pendant les 200 dernières années dans les sédiments lacustres et séquencé les gènes correspondants. Ils sont parvenus à isoler de longs fragments d'ADN - environ 400 nucléotides -, ce qui leur a permis non seulement de décrire les différentes espèces de cyanobactéries mais également de déterminer la composition et les relations de parenté phylogénétique des communautés dans leur totalité.
Pour vérifier la fiabilité de la méthode, les chercheurs ont comparé les résultats des analyses d'ADN avec les listes d'espèces recensées ces 40 dernières années dans les échantillons d'eau. « Pour cette période, les résultats des deux approches concordent bien. Les analyses statistiques font état d'une corrélation hautement significative », indique Marie-Ève Monchamp. Les biologistes ont souvent détecté davantage d'espèces dans les sédiments. Pour la chercheuse, cette différence s'explique en partie par la difficulté de discerner certaines espèces de cyanobactéries lors des examens microscopiques et par la sous-estimation de la diversité spécifique qui peut s'ensuivre.