Maintien du Stock de Coquillages en lien avec la problématique des Efflorescences Toxiques. Un projet Ifremer et France Filière Pêche

La coquille Saint-Jacques est la troisième espèce vendue dans les criées françaises. Depuis les années 2000, sur le littoral français et notamment en rade de Brest, les professionnels de la pêche ont été contraints à des fermetures parce que les coquilles Saint-Jacques étaient contaminées par une toxine dangereuse pour l’humain. Cette toxine amnésiante est produite par une microalgue planctonique toxique appelée Pseudo-nitzchia et en particulier l’espèce P. australis la plus toxique.

Au sein du projet MASCOET, le laboratoire Pelagos s’est concentré sur les mécanismes d’apparition des blooms de cette microalgue de la baie de Douarnenez à la rade de Brest. L’étude de quatre années de bloom : 2014, 2017 (avant MASCOET), 2019 et 2021), à partir des données REPHY, a montré que les diatomées Pseudo-nitzschia australis apparaissent au début du printemps, d’abord en Baie de Douarnenez puis dans l’anse de Dinan puis en rade de Brest, 15 à 30 jours plus tard. Ce même décalage spatio-temporel est observé pour toute la communauté phytoplanctonique accompagnant le bloom de P. australis (mesurée par microscopie et par métatranscriptomique[1]). Les années où il n’y a pas de P. australis en baie de Douarnenez, il n’y en a pas non plus en rade de Brest. On n’a jamais observé de P. australis en rade de Brest sans qu’un bloom ne soit apparu en baie de Douarnenez avant.

Cette succession sud – nord est vraisemblablement due au transport par les courants marins. En effet, la modélisation du transport de particules par les masses d’eau (en eulérien et lagrangien[2]) a montré une forte connectivité entre la Baie de Douarnenez et la rade de Brest. Avec des vents dominants de sud et d’ouest (ce qui est le cas en début du printemps), le transport entre la baie de Douarnenez et la rade de Brest prend entre 15 et 30 jours, ce qui correspond au décalage d’observation du bloom dans ces deux endroits. Le modèle hydrodynamique a aussi pu montrer que le temps de rétention des masses d’eau en baie de Douarnenez est plus élevé ce qui permet une croissance du bloom lorsque les conditions environnementales sont favorables avant sa dispersion par les courants.

Une étude complémentaire par analyse des ARN messagers (métatranscriptomique) lors d’un bloom de P. australis en rade de Brest a montré que P.australis est entrée en reproduction sexuée dès le sixième jour du bloom (qui lui se produit par multiplication asexuée des cellules) et de façon synchrone pour une fraction importante de la population. Cette phase de reproduction sexuée a duré environ 4 jours et la fin de la reproduction sexuée (marquée par un changement d’expression de gênes) correspond à la fin du bloom. Cette étude montre que la reproduction sexuée peut-être une composante importante de la dynamique du bloom.

De ces études, Il reste encore à comprendre ce qui déclenche l’apparition du bloom en baie de Douarnenez, notamment le rôle des facteurs environnementaux ainsi que leurs rôles dans l’initiation de la reproduction sexuée et la fin du bloom.

Les travaux continuent, à partir de ce jeu de donnés, pour déterminer si ce même décalage spatio-temporel est observé sur d’autres espèces de diatomées majoritaires et si l’on observe une diversité intraspécifique entre les différents lieux en mesurant les fréquences alléliques[3] et leurs variations spatio-temporelles.

[1] La métatranscriptomique a pour but l'étude des ARN issus de la transcription des gènes de l'ensemble des organismes faisant partie d'une communauté.

[2] Dans le transport eulérien on s’intéresse au transport et à la dilution de traceurs dissous (on simule l’évolution des concentrations observées depuis une position fixe) ; alors que dans le transport lagrangien on s’intéresse aux trajectoires de particules indépendantes les unes des autres (on simule l’évolution des positions des particules). Ces deux approches sont complémentaires.

[3] Fréquence allélique : fréquence d’un codage d’un gène, liée aux mutations sur un même gêne.

Contacts scientifiques : Martin Plus et Mickael Le Gac
Collaborations : (Voir site Lebco)
Thèse : Léa Prigent Dynamique spatio-temporelle des efflorescences de Pseudo-nitzschia australis en mer d'Iroise : une étude pluridisciplinaire combinant l'expression des gènes, l'environnement et l'hydrodynamique
Publications : Prigent et al. 2025
Financements : France Filière Pêche