Écouter la mer, c’est accepter qu’elle parle tout bas. Même lorsqu’aucun poisson n’apparaît à la surface, l’océan laisse partout des traces invisibles : fragments d’ADN, variations du plancton, signaux biologiques imperceptibles à l’œil nu. Longtemps, ces indices sont restés hors de portée des scientifiques. Aujourd’hui, grâce à l’ADN environnemental (ADNe), aux capteurs embarqués et à l’intelligence artificielle, ils deviennent enfin lisibles.

Ces nouvelles technologies transforment profondément la manière de surveiller et de protéger les océans. Elles permettent non seulement d’identifier des espèces discrètes ou menacées, mais aussi de mesurer l’état réel des écosystèmes, d’évaluer l’efficacité des aires marines protégées ou encore d’aider à adapter certaines politiques de pêche.

À bord d’un bateau, le protocole paraît presque invisible. L’eau défile, les filtres travaillent silencieusement. « L’ADN environnemental, c’est un peu comme une odeur laissée dans l’eau : chaque poisson, chaque crustacé, chaque mammifère marin disperse des fragments microscopiques de lui-même », explique Vincent Prié, coordinateur de projets chez Spygen, entreprise française pionnière de l’ADNe.

Un million de fragments génétiques

Sur chaque site, les équipes filtrent deux fois trente litres d’eau. « En mer, l’ADN est très dilué », précise Vincent Prié. Une solution chimique permet ensuite de « figer » cet ADN environnemental avant son analyse. Au laboratoire, les chercheurs répètent ensuite l’analyse douze fois pour s’assurer que les fragments d’ADN identifiés correspondent bien à des espèces réellement présentes dans la zone. Au final, les scientifiques doivent analyser près d’un million de fragments génétiques.

Ces outils ne servent pas seulement à dresser un inventaire du vivant marin. Ils permettent aussi d’orienter des décisions très concrètes. Le retour d’un requin, l’effondrement d’une population de poissons ou une modification du plancton peuvent conduire à renforcer la protection d’une zone, adapter certains quotas de pêche ou identifier des secteurs de reproduction à préserver en priorité.

David Mouillot, enseignant-chercheur à Montpellier, cite ainsi le projet Pristine mené aux îles Chesterfield, au large de la Nouvelle-Calédonie : « Suite à la découverte de leur biodiversité exceptionnelle, les îles sont désormais sous protection intégrale. »

L’ADNe a également permis de redécouvrir « la présence du requin sur de nombreux sites corses, et nous espérons des mises en réserve sous peu ». Le chercheur reste toutefois prudent : « La présence de traces d’ADNe n’est pas le gage d’une population abondante. » Mais les progrès de cette technique sont rapides. « Les signaux à l’échelle des individus, via des fragments plus longs et plus informatifs, pourraient transformer notre travail », estime-t-il. 

Longtemps, la protection des océans a souffert d’un manque de données régulières. Les campagnes scientifiques sont coûteuses et difficiles à déployer sur d’immenses espaces marins. Grâce à ces nouveaux outils, les chercheurs peuvent désormais suivre l’évolution des écosystèmes beaucoup plus finement et vérifier, par exemple, si une aire marine protégée permet réellement le retour de certaines espèces.

Mais pour Aurélie Bonin, directrice générale d’Argaly, entreprise spécialisée dans l’analyse de données environnementales pour le suivi des écosystèmes, si « l’ADNe est puissant, il ne doit pas remplacer le naturaliste ; il complète la boîte à outils de l’écologue ». Pour elle, ces technologies ne remplaceront jamais totalement l’observation humaine. Et celle-ci a beaucoup évolué. 

L’efficacité des sciences participatives

À côté de cette haute technologie, la collecte de données s’élargit en effet grâce à la science participative. Noan Le Bescot, président de SeaLabX, organisation spécialisée dans le suivi du plancton et dans les données océaniques participatives, rappelle que « les navires océanographiques ne peuvent pas échantillonner régulièrement ». Faute de navires scientifiques capables d’observer la mer en continu, les chercheurs s’appuient de plus en plus sur des citoyens volontaires. Avec plusieurs équipes, Noan Le Bescot a ainsi développé le MystiNet, un filet à plancton capable d’être tracté derrière des voiliers ou des bateaux de plaisance dans le cadre de l’initiative Plankton Planet (voir encadré).

Le programme Objectif Plancton, coordonné par Océanopolis, le centre national de culture scientifique dédié à l’océan de Brest, mobilise aussi plaisanciers et professionnels de la mer pour collecter régulièrement du plancton le long des côtes bretonnes. Ces prélèvements alimentent ensuite les travaux des chercheurs sur l’évolution des écosystèmes marins.

De son côté, Reef Check France, branche française d’un programme international présent dans plus de 80 pays (1), forme des plongeurs bénévoles au suivi de l’état de santé des récifs coralliens dans les outre-mer français, de la Polynésie à La Réunion en passant par les Antilles. Les données collectées servent ensuite aux scientifiques et gestionnaires d’aires marines protégées à surveiller l’évolution des récifs et adapter les mesures de protection.

En Méditerranée, l’observatoire participatif Elasmed mobilise quant à lui plongeurs, pêcheurs et usagers de la mer afin de signaler la présence de requins et de raies. Ces observations permettent de mieux suivre des espèces souvent difficiles à observer scientifiquement et d’améliorer les connaissances sur leur répartition. 

Des dizaines d’initiatives (2) permettent, peu à peu, aux plaisanciers, aux marins, aux plongeurs ou aux pêcheurs, de devenir de véritables sentinelles du vivant marin, capables d'accroître considérablement la connaissance des océans.

Cette surveillance intégrée rend désormais la mer lisible à toutes les échelles. Elle transforme des signaux longtemps dispersés en décisions concrètes : fermeture temporaire de certaines zones à la pêche, extension d’aires marines protégées, suivi d’espèces menacées ou détection précoce des effets du réchauffement climatique. Apprendre à déchiffrer ces indices, c’est finalement offrir à l’océan une voix audible et nous donner la possibilité d’agir avant que la ligne de rupture ne soit franchie.