Étude de l’efficacité de la restauration de la continuité écologique utilisant la différenciation génétique au sein de populations de poissons

Abstract

Suite à la Loi sur l'Eau et les Milieux Aquatiques de 2006, les aménagements situés sur les cours d'eau classés en liste 2 et entravant la continuité écologique doivent être équipés ou gérés de manière à rétablir le franchissement des poissons. Compte tenu du coût de ces opérations, les maîtres d'ouvrage chargés de la mise en œuvre technique de la restauration de la continuité doivent bénéficier d'outils de diagnostic de la franchissabilité des obstacles fiables afin d'optimiser la planification des actions. Les outils de génétique des populations offrent l'opportunité de développer de tels indicateurs, mais cela nécessite des développements pour gagner en précision et en opérationnalité. En particulier, un indicateur génétique (le F-index) a récemment été développé et appliqué, mais certaines de ses limitations pourraient être levées en utilisant des données génomiques issues du séquençage nouvelle génération (SNG). Ainsi, l'objectif principal de cette note technique est de présenter le développement d'un nouvel indicateur génomique de fragmentation et de tester son efficacité dans un contexte réel de fragmentation et de restauration de la continuité écologique. Dans unpremier temps, un travail de simulations numériques a permis de développer analytiquement un F-index basé sur l'utilisation de données génomiques sous la forme de milliers de marqueurs SNP (Single Nucleotide Polymorphisms). Dans un second temps, une autre série de simulations a montré que, comme attendu, le F-index "génomique" était plus précis (moins de variabilité dans les estimations) et permettait un meilleur diagnostic que le F-index "classique" (basé sur des marqueurs "microsatellites"). Enfin, sur la base de sept cas d'étude empirique sur les rivières Cher et Sarthe, nous avons démontré : (i) que les conclusions obtenues entre le F-index génomique et le F-index classique étaient globalement cohérentes, mais que certaines situations contrastées soulevaient les limites et forces de chacune des approches, (ii) que certaines conclusions basées sur les approches moléculaires n'étaient pas cohérentes avec les dires d'experts, montrant la complémentarité des approches mais aussi la difficulté d'estimer convenablement le phénomène complexe qu'est le franchissement d'un obstacle (que ce soit d’un point de vue génétique ou physique), et (iii) que le F-index génomique, bien que prometteur, n'est pas encore opérationnel et nécessite d'homogénéiser et de rendre plus répétables les procédures de séquençage et de bio-informatiques nécessaires à l'obtention des données génomiques. Pour conclure, nous discutons des résultats obtenus au regard des difficultés rencontrées, des limites et avantages de l'approche génomique, et des futurs travaux qui pourraient améliorer la précision de l'approche génétique