Nouvelles technologies ADN pour estimer la biodiversité des invertébrés aquatiques – aquaDNA

En 2000, l'Union Européenne a publié la Directive-Cadre sur l'Eau (DCE), avec l'objectif d'atteindre le "bon état" pour toutes les eaux de surface d'ici 2015, en mettant pour la première fois la qualité écologique au cœur même de la politique environnementale des Etats Membres (Conseil européen, 2000). En France, L'Indice Biologique Global Normalisé (IBGN) a été utilisé à l'échelle nationale depuis environ 20 ans (norme NF T 90-350 AFNOR en 1992, 2004), mais cette méthode n'est plus satisfaisante en raison de graves incohérences avec la DCE. Par exemple, l'indice IBGN n'est pas spécifique du type de cours d'eau: le système de notation et même les limites de classes de qualité sont utilisés pour tous les types de cours d'eau sans tenir compte des "conditions de référence". En outre, l'IBGN ne prends pas en compte l'abondance des taxons. Pour combler les lacunes techniques de l'indice biotique français dans le cadre application de la DCE, le développement d'un nouvel indice biotique, l'indice multimétrique invertébrés (I2M2), a été conçu pour l'évaluation basée sur les invertébrés des cours d'eau français (Mondy et al. 2012).
Sur le plan technique, depuis 2005, les séquenceurs d'ADN de nouvelle génération ont augmenté de façon spectaculaire la quantité de séquences produites par experimentation, d'un facteur 50.000 à 100.000. On peut même s'attendre à de nouvelles améliorations dans un proche avenir. Dans ce contexte technique, il est tentant d'appliquer le concept "DNA metabarcoding" pour l'identification à haut-débit des invertébrés aquatiques. Une telle stratégie a le potentiel de permettre une mise en œuvre beaucoup plus fiable, plus rapide et moins chère de la DCE au niveau national.
Notre objectif global est de développer et valider une méthode innovante basée sur l'ADN pour l'évaluation de la qualité de l'eau dans le contexte de l'I2M2, en tirant pleinement parti du séquençage de nouvelle génération. Plus précisément, nous prévoyons (i) la conception de nouveau métabarcodes ADN fiables et efficaces pour les groupes taxonomiques concernés par l'I2M2, (ii) de constituer les bases de données de référence pour ces nouveaux metabarcodes ADN, (iii) de séquencer le barcode standard COI pour tous les échantillons de la base de référence, afin de faire le lien entre ces nouveaux métabarcodes et le barcode COI standard, (iv) de développer, ajuster et valider un protocole ADN pour estimer l'I2M2, et (v) de mettre l'ensemble du protocole à la disposition de la communauté scientifique, ainsi que toutes les bases de référence associées.
Le consortium aquaDNA a été construit en fonction de ces objectifs, avec un premier partenaire spécialisée dans le développement de nouvelles méthodologies basées sur l'ADN dans les domaines de l'écologie et de la conservation, un deuxième partenaire qui a développé l'I2M2, et enfin avec une société experte dans l'analyse de l'ADN environnemental.