Des scientifiques ayant prélevé de l’ADN environnemental (ADNe) dans des seaux d’eau de l’East River ont mis en évidence un nouvel outil puissant pour la surveillance des milieux urbains : une approche beaucoup moins coûteuse que les méthodes alternatives et qui laisse échapper très peu d’informations.
Par Warren Cornwall (Öffnet in neuem Fenster)
Lorsque Mark Stoeckle (Öffnet in neuem Fenster) est allé prélever des échantillons dans l’East River à New York, il a recueilli bien davantage d’informations que prévu.
Ce scientifique de l’université The Rockefeller cherchait à déterminer si l’ADN présent dans l’eau pouvait renseigner sur les espèces de poissons vivant dans ce tronçon d’eau connu pour sa pollution qui sépare Manhattan de Brooklyn et du Queens.
Cependant, les seaux d’eau remontés depuis la rive est de Manhattan contenaient des indices portant sur bien plus que la seule vie aquatique. Selon un article publié aujourd’hui (Öffnet in neuem Fenster) dans la revue PLOS One, ces échantillons révélaient également les habitudes alimentaires de la population new-yorkaise ainsi que l’abondance de certaines espèces emblématiques de la faune urbaine, telles que les rats et les pigeons. Autrement dit, chaque seau d’eau constituait une petite fenêtre ouverte sur l’Anthropocène.
« L’ADN environnemental ne nous indique pas seulement ce qui vit dans l’eau ; il fournit également des informations sur l’ensemble de l’écosystème environnant, y compris sur la ville elle-même », explique Mark Stoeckle.
Au-delà de l’aspect anecdotique — qui aurait imaginé pouvoir détecter dans la rivière l’ADN de tilapias tropicaux ? —, ces résultats pourraient contribuer au suivi d’une multitude de phénomènes d’intérêt scientifique et sociétal : l’évolution des populations de poissons, l’efficacité des mesures de restauration écologique, les tendances alimentaires de la population ou encore les progrès réalisés dans la lutte contre les rats urbains.
« La surveillance de la biodiversité urbaine pourrait être considérablement élargie à faible coût grâce à un équipement minimal », déclare Mark Stoeckle. « Cette capacité à intégrer simultanément des signaux environnementaux et humains fait de l’ADNe un outil puissant pour comprendre l’Anthropocène, c’est-à-dire l’époque caractérisée par l’influence humaine sur les systèmes terrestres. »
L’objectif principal de cette étude consistait à évaluer si les analyses d’ADN environnemental, ou ADNe, pouvaient servir à estimer les populations de poissons à proximité d’une grande agglomération. Cet ADN, libéré dans l’environnement par les organismes vivants, est considéré comme un outil potentiellement révolutionnaire permettant de détecter la présence d’espèces sans qu’il soit nécessaire de les observer directement. Des équipes de recherche ont déjà adapté des capteurs de qualité de l’air pour détecter des dizaines d’espèces (Öffnet in neuem Fenster), recensé la biodiversité de zoos à partir d’échantillons d’air (Öffnet in neuem Fenster) et utilisé des prélèvements d’air et d’eau pour reconstituer avec une précision remarquable (Öffnet in neuem Fenster) la composition biologique d’un milieu donné.
Toutefois, plusieurs obstacles limitent encore le plein déploiement de cette technologie. Déterminer si une espèce est présente constitue une chose ; estimer la taille d’une population à partir de l’ADN en constitue une autre, nettement plus complexe. À cela s’ajoute le risque que, dans un environnement fortement anthropisé comme New York, l’abondance d’ADN provenant de multiples sources masque les signaux biologiques des poissons, en particulier lors d’épisodes pluvieux intenses. En effet, lorsque les précipitations saturent le réseau d’assainissement urbain, près de 18 milliards de gallons d’eaux usées non traitées sont rejetés chaque année dans les cours d’eau voisins.
« Après une forte pluie, l’ADN de pratiquement tout ce qui fait fonctionner la ville — et de tout ce qui y piaille ou y couine — finit dans l’East River », explique Jesse Ausubel (Öffnet in neuem Fenster), coauteur de l’étude et directeur du Programme pour l’environnement humain de l’université The Rockefeller.
« Du point de vue génétique, un épisode pluvieux transforme la rivière en une sorte de Times Square lors du réveillon du Nouvel An : un espace saturé, bruyant et rempli de signaux. »
Afin de déterminer ce qu’il était possible de distinguer au sein de cette complexité, l’équipe de recherche a prélevé chaque semaine, entre mai 2024 et mai 2025, deux seaux d’eau au même endroit sur la rive de Manhattan. Les échantillons ont ensuite été transportés en laboratoire où l’eau a été filtrée à l’aide d’un dispositif comparable à un filtre à café. Les résidus retenus par le filtre ont alors subi une série de traitements visant à identifier les séquences d’ADN présentes et à les comparer à des bases de données de référence.
Concernant les poissons, les résultats ont révélé plusieurs tendances remarquables. Les scientifiques ne prétendent pas être en mesure de fournir des estimations absolues de la taille des populations pour chaque espèce. Néanmoins, ils ont observé que les quantités relatives d’ADN associées aux différentes espèces correspondaient étroitement aux abondances relatives mesurées par les campagnes traditionnelles de pêche scientifique au filet. Cette concordance suggère que les variations observées dans les niveaux d’ADN au fil des mois ou des années reflètent vraisemblablement des augmentations ou des diminutions réelles de l’abondance relative des espèces.
Cette relation est corroborée par les variations saisonnières observées dans la concentration d’ADN de poissons. Durant les mois d’hiver, période où les effectifs sont les plus faibles, les concentrations d’ADN diminuent également. À l’inverse, pendant les mois estivaux plus chauds, ces concentrations augmentent d’un facteur dix, conformément aux dynamiques démographiques observées.
L’étude a également mis en évidence des éléments suggérant que les programmes de restauration des récifs d’huîtres entrepris depuis 2015 favorisent le retour des poissons. Les analyses ont détecté d’importantes quantités d’ADN de chabots de récif (skilletfish) et de blennies à plumes (feather blenny), deux espèces associées aux récifs ostréicoles. Une étude similaire réalisée en 2016 n’avait révélé que peu de traces de ces espèces. Cette observation concorde avec les données issues de pièges à poissons installés à proximité, où ces espèces ont commencé à apparaître à partir de 2020.
Les résultats les plus inattendus concernaient toutefois les milieux terrestres environnants. Les concentrations d’ADN associées aux différentes viandes de consommation courante reflétaient les habitudes alimentaires de la population new-yorkaise. La viande de poulet arrivait en tête, suivie du bœuf puis du porc. Des traces d’ADN provenant de moutons, de chèvres, de dindes, de saumons et de tilapias ont également été détectées.
L’étude a par ailleurs mis en évidence la présence de plusieurs espèces emblématiques de la faune urbaine. Les rats bruns (Rattus norvegicus) représentaient la source d’ADN la plus abondante parmi les animaux terrestres identifiés, suivis des pigeons, des bernaches du Canada et des goélands à bec cerclé. Des espèces moins associées au milieu urbain ont également été détectées, notamment le cerf de Virginie et le castor.
Selon Jesse Ausubel, ces résultats démontrent qu’une méthode relativement simple et peu coûteuse pourrait être déployée à l’échelle mondiale pour surveiller la dynamique écologique — sauvage comme anthropisée — des villes. Une année complète de suivi a coûté environ 15 000 dollars américains ainsi qu’une fraction du temps de travail d’une personne, soit un coût nettement inférieur à celui des campagnes traditionnelles de suivi halieutique.
« Les cours d’eau urbains du monde entier pourraient devenir des observatoires distribués du changement écologique, capables de rendre compte presque en temps réel de ce qui vit dans leur environnement immédiat, qu’il s’agisse de poissons, mais aussi de chauves-souris, de castors ou de renards », affirme Jesse Ausubel. « Moyennant une coordination adéquate, cette approche pourrait constituer l’épine dorsale de la surveillance écologique des zones côtières urbaines. »
Source : Stoeckle, M. et coll., « Biomonitoring in the Anthropocene: Urban estuary environmental DNA tracks marine fish, terrestrial wildlife, and human diet », PLOS One, 15 avril 2026.
Article original en anglais : https://www.anthropocenemagazine.org/2026/04/a-bucket-of-nyc-river-water-contains-a-world-of-information-about-the-anthropocene/ (Öffnet in neuem Fenster)
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(Öffnet in neuem Fenster)Anthropocène est la version française d’Anthropocene Magazine (Öffnet in neuem Fenster). La traduction française des articles est réalisée par le Service de traduction de l’Université Concordia (Öffnet in neuem Fenster), la Durabilité à l’Ère Numérique (Öffnet in neuem Fenster) et le pôle canadien de Future Earth (Öffnet in neuem Fenster).
Datum
10.06.2026