L'ADN prélevé dans la neige permet de suivre les animaux les plus insaisissables

Mettre la patte sur un lynx du Canada, ce n'est pas une tâche facile. Cet insaisissable félin habite les forêts isolées qui recouvrent les flancs escarpés des montagnes Rocheuses. La rareté des rencontres avec l'animal lui vaut d'ailleurs le surnom de « félin fantôme », ce qui explique également les maigres connaissances relatives à sa répartition. Ce manque d'informations constitue un obstacle pour les efforts visant à protéger l'espèce considérée comme menacée.

Les scientifiques utilisent désormais une nouvelle technique pour suivre ces animaux : la détection d'ADN sur les empreintes laissées dans la neige, par le lynx ou d'autres animaux furtifs. À travers une étude publiée dans la revue Biological Conservation, les scientifiques du Service des forêts des États-Unis nous apprennent qu'ils ont pu confirmer la présence d'un lynx dans le nord des Rocheuses grâce à l'analyse génétique de la neige foulée par l'animal.

D'après les experts, cette approche non invasive devrait améliorer la précision des relevés fauniques dans les environnements enneigés et ainsi aider les biologistes à identifier et à préserver l'habitat vital pour le lynx et d'autres espèces évoluant dans ce type de milieu.

EMPREINTES EN VUE

Avec une aire de répartition occupant l'essentiel de la partie nord de l'Amérique du Nord, trouver un lynx du Canada s'est longtemps apparenté à trouver une aiguille dans une botte de foin, indique Michael Schwartz, directeur du National Genomics Center for Wildlife and Fish Conservation du Service des forêts et co-auteur de l'étude.

Cela fait des années que les membres de l'équipe de Schwartz, parmi lesquels la biologiste Jessie Golding spécialisée dans l'étude des carnivores, suivent les empreintes laissées dans la neige et installent des caméras dans les coins les plus reculés des forêts boréales du Montana et de l'Idaho dans l'espoir de repérer un lynx du Canada ou d'autres animaux. Cependant, les empreintes et les photos ne constituent pas à elles seules une preuve définitive de leur présence.

« Avec les pièges photographiques, les photos ne sont pas toujours parfaites et il est souvent difficile de déterminer si l'animal est un lynx du Canada ou un lynx roux, » témoigne Golding dans le court-métrage Tracking Snow, inclus dans la sélection du National Geographic Short Film Showcase. De la même façon, les empreintes ne sont pas toujours concluantes. « Les experts aussi peuvent se tromper. »

Il n'y a pas si longtemps encore, la seule façon de déterminer avec certitude qu'un lynx du Canada vivait dans les environs était de sonder la zone à la recherche d'excréments juste après une chute de neige, une tâche laborieuse et bien souvent infructueuse.

« Après des efforts considérables, nous avons enfin réussi à simplifier cette tâche, » déclare Schwartz. « Désormais, il nous suffit de trouver des empreintes qui ressemblent à celles d'un lynx, de prélever la neige de différentes empreintes, entre deux à une dizaine par exemple, de mettre cette neige dans un flacon puis de l'envoyer au laboratoire. »

FONCTIONNEMENT

Au cours de leur vie quotidienne, les organismes laissent derrière eux des cellules cutanées, des cheveux, des excréments, de l'urine, des œufs, du sperme et d'autres matières biologiques dans l'environnement. Ces matières contiennent des traces de l'ADN de l'animal, des traces qui peuvent ensuite se mélanger à l'eau, à la neige ou à la terre. Ces traces génétiques portent le nom d'ADN environnemental ou ADNe.

Ces dix dernières années, les progrès de la biologie moléculaire ont permis de réduire la quantité de matière biologique nécessaire pour effectuer une analyse génétique. Ce qui nécessitait autrefois des flacons entiers de sang et des touffes de poils peut à présent être réalisé avec une poignée de cellules cutanées, permettant ainsi aux scientifiques de détecter les plus infimes quantités d'ADNe.

Les scientifiques peuvent isoler cet ADNe à l'aide d'une technique moléculaire connue sous le nom de réaction en chaîne par polymérase quantitative, ou qPCR, et le comparer à une base de données des séquences d'ADN connues afin d'identifier l'organisme duquel provient l'échantillon. Pour Schwartz et son équipe, à laquelle contribue le chercheur Thomas Franklin spécialiste de l'ADNe, les succès avec la technique de prélèvement de l'ADNe se sont multipliés ces dernières années pour mesurer la biodiversité des écosystèmes aquatiques. Ils ont alors commencé à se demander si la technique pouvait également être appliquée à la neige.

LAISSER UNE TRACE

Schwartz et son équipe ont testé leur théorie sur des empreintes d'animaux laissées dans la neige du Montana et de l'Idaho. Ils ont démontré que le fait d'isoler l'ADNe dans ces empreintes était une méthode efficace pour détecter la présence de lynx, de gloutons et de pékans, soit « trois espèces distinctes considérées comme rares dans certaines parties de leur environnement, » déclare Scwharz.

« L'ADN environnemental offre une possibilité inédite d'obtenir des renseignements sur la répartition de l'espèce, son abondance ou encore son alimentation », indique Justine Smith, écologiste et chercheur postdoctoral au sein de l'université de Californie à Berkeley. « La technique permet d'étendre l'aire géographique pouvant être échantillonnée et d'améliorer la précision dans l'évaluation des échantillons. »

« C'est fascinant de voir que l'approche utilisant l'ADNe continue d'évoluer en améliorant notre compréhension des espèces et des processus difficiles à surveiller », déclare Smith.

L'équipe de chercheurs a pu isoler l'ADN de lynx dans des concentrations aussi faibles que cinq cellules par litre de neige, ajoute Schwartz, une prouesse rendue possible par une technologie qu'il qualifie de révolutionnaire.

« Nous avons calculé que le recours à l'ADNe pour étudier les systèmes aquatiques était 10 fois plus rentable et 10 fois plus rapide que les méthodes de prélèvement traditionnelles », indique Schwartz, avant d'ajouter « nous nous attendons à des résultats similaires, voire supérieurs, avec le prélèvement d'empreintes dans la neige pour ces espèces rares. »

EN BONNE VOIE

« Les auteurs montrent que le fait d'associer ces analyses de l'ADNe avec les pièges photographiques et le relevé des empreintes dans la neige peut accroître la certitude de la présence d'espèces rares, explique Smith, ce qui peut être très important pour la gestion de ces espèces, la protection de certains espaces à des fins de conservation ou la compréhension de l'influence des menaces environnementales comme le changement climatique sur le comportement de ces espèces. »

L'un des objectifs de ces travaux, indique Schwartz, est d'offrir aux scientifiques une méthode pour identifier les zones dans lesquelles les efforts de conservation auraient le plus d'impact.

« Il faut être sûr que le budget dédié à la conservation est investi là où les espèces sont réellement présentes. Allouer cet argent à des espaces que ces animaux ne fréquentent pas ne présente aucun intérêt », résume Schwartz. « Ce n'est ni rentable pour l'agence ni bénéfique pour les espèces. »

Il espère que cette nouvelle méthode plus efficace de surveillance de la faune sera utilisée pour améliorer les efforts de conservation d'autres espèces rares dans les habitats enneigés à l'avenir également.