Diagnostic ADN environnemental des Milieux Marins – Diag-ADNe

L'océan contribue actuellement à 2,5 % de la production intérieure brute mondiale (PIB) et fournit de l'emploi à 1,5% de la population active mondiale, mais ces chiffres devraient doubler d'ici 2030. L'océan est en effet de plus en plus considéré comme source de nourriture, d'énergie et comme moyen d’atténuer le changement climatique. Toutefois, de nombreuses espèces marines ont subi de forts déclins mettant en péril les services aux sociétés humaines. Dans ce contexte, des Aires Marines Protégées (AMP) permettent de réduire les impacts humains sur la biodiversité marine.

L’évaluation de ces impacts et des stratégies de protection sur le milieu marin nécessite des indicateurs biologiques et des modèles prédictifs fiables. De nombreux indicateurs de l’état de santé du milieu marin ont été proposés dans le cadre de la directive-cadre stratégie pour le milieu marin (DCSMM) qui concerne tous les pays européens. Ces indicateurs sont basés sur un recensement des espèces, notamment les poissons qui figurent parmi les espèces les plus vulnérables mais aussi parmi les plus essentiels aux services comme la pêche. Or, les nombreuses méthodes déployées pour recenser les poissons sont soit destructives (pêche), limitées en profondeur et sur la surface échantillonnée (visuel en plongée) ou nécessitent du matériel lourd et de nombreuses heures d’analyses (vidéo sous-marine). Tous ces protocoles sont de plus invasifs et peuvent biaiser les résultats avec une fuite des animaux les plus méfiants (requins) ou la non-détection des plus petits (poissons crypto-benthiques).

En alternative, une méthode d’inventaire innovante, basée sur la filtration et l’analyse de l’ADN environnemental laissé par les organismes aquatiques (fluides, cellules, fèces), permet de recenser très efficacement la biodiversité des poissons. Le LabCom Diag-ADNe « Diagnostic ADN Environnemental des Milieux Marins » ambitionne de coupler (i) l’expertise de l’entreprise SPYGEN (http://www.spygen.com/fr/), pionnière au niveau mondiale sur les analyses ADN environnemental (ADNe) en milieu aquatique et (ii) les compétences académiques du laboratoire MARBEC (http://www.umr-marbec.fr/fr/) dans le développement et la modélisation des indicateurs de biodiversité avec des algorithmes d’Intelligence Artificielle, pour lever trois verrous méthodologiques et ainsi accéder à de nouveaux marchés (locaux et internationaux, publiques et privés) mais aussi accroitre l’excellence académique française dans ce domaine (brevet, publications). Ces trois innovations, qui doivent atteindre un état de maturation pour une mise sur le marché (TRL 9) avant la fin du projet sont :
1. Un système de filtration étanche et stérile pour l’environnement profond ;
2. Une plateforme de calcul automatisé de 9 indicateurs basés sur les espèces de poissons recensés par ADNe ;
3. Un diagnostic du milieu marin basé sur des algorithmes d’Intelligence Artificielle de type Machine Learning pour évaluer le niveau des indicateurs mesurés par rapport à un état de référence (AMP).