Voyager dans le temps. C’est sans doute le rêve de pas mal d’entre nous. Et des chercheurs de l’université de Birmingham (Royaume-Uni) l’ont fait. D’une certaine manière. Grâce à de l’ADN environnemental – le matériel génétique laissé par les plantes, les animaux et autres bactéries – et avec un coup de pouce de l’intelligence artificielle, ils ont pu analyser une carotte de sédiment prélevée dans un lac du Danemark et dresser le tableau détaillé de la biodiversité des lieux au cours du siècle dernier. Année par année. Mettant en œuvre comme une machine à remonter le temps… de la biodiversité !

Une machine à remonter le temps de la biodiversité

En rapprochant ces données avec des informations sur les niveaux de pollution, les événements météorologiques extrêmes et l’augmentation des températures dans la région, les chercheurs identifient, dans eLife, les facteurs qui ont eu le plus grand impact sur la biodiversité du lac. Avec pour objectif de mieux cibler les actions de préservation et de restauration, parce qu'identifier les polluants à l’œuvre peut encourager la mise en place d’une réglementation visant les produits chimiques les plus néfastes, par exemple. Distinguer les espèces qui fournissent le plus de services écosystémiques des autres peut aussi permettre de concentrer les efforts sur celles-ci.

Des archives sédimentaires s’étalant sur 100 ans ont été échantillonnées dans un lac du Danemark et datées à l’aide de radio-isotopes. Les changements biotiques et abiotiques ont été quantifiés empiriquement au fil du temps à l’aide de différentes techniques (spectrométrie, codage à barres de l’ADN, etc.). L’intelligence artificielle a aidé à rapprocher toutes les données pour arriver à des conclusions sur les facteurs qui ont conduit à la perte de biodiversité observée dans ce lac. Le tout constituant une sorte de machine à remonter le temps de la biodiversité. © Eastwood et al., eLife

Pour la biodiversité aussi, mieux vaut prévenir que guérir

Les chercheurs rapportent ainsi que les insecticides et les fongicides ainsi que les augmentations de la température minimale – de 1,2 à 1,5 °C – causent le plus de dommages à la biodiversité du lac. Mais l’ADN raconte aussi qu’au cours des 20 dernières années, le lac a commencé à se rétablir. La qualité de l’eau s’est améliorée à mesure que l’utilisation des terres agricoles diminuait dans la zone entourant le lac. Toutefois, si la biodiversité globale a augmenté, les communautés ne sont plus les mêmes. Et les services rendus non plus.

« La perte de biodiversité que nous avons observée est potentiellement irréversible. Les espèces disparues trouvées dans le lac il y a 100 ans ne pourront pas toutes revenir. Ces travaux montrent que si nous ne parvenons pas à protéger la biodiversité, une grande partie de celle-ci pourrait être perdue à jamais », conclut Niamh Eastwood, auteur principal, dans un communiqué de l’université de Birmingham. Reste tout de même à étendre cette étude initiale à d’autres lacs pour comprendre dans quelle mesure les modèles observés sont reproductibles et, par conséquent, comment les conclusions peuvent être généralisées.