Moins de parasites dans le lagon de la rivière Indian signalent de gros problèmes d’écosystème
Bien qu’une abondance de parasites puisse sembler une mauvaise chose, leur absence signale en fait des problèmes dans l’environnement. Des parasites se trouvent dans toute la nature et font partie de presque tous les grands groupes animaux. De nombreux écosystèmes avec une faune riche ont également une grande variété de parasites, car les parasites dépendent d’hôtes spécifiques pour survivre.
Lorsque les activités humaines comme la pollution perturbent les écosystèmes, ces relations hôte-parasite peuvent se décomposer. Parce que certains parasites ont besoin de plusieurs hôtes différents pour terminer leurs cycles de vie, leur présence peut nous en dire beaucoup sur la santé et la complexité d’un écosystème.
Dans les années 1970, le lagon de la rivière Indian (IRL) était considéré comme l’un des lagunes côtières les plus propres de la Floride. Aujourd’hui, l’IRL, qui s’étend sur 156 miles le long de la côte est de la Floride, souffre de fréquentes proliférations d’algues nocives (HAB) causées par des nutriments excessives des fermes, des fosses septiques et des zones urbaines. Ces fleurs ont gravement réduit les herbiers marins – des habitats vitaux pour les poissons et les invertébrés – qui ne se sont toujours pas rétablis.
En tant que tels, des chercheurs du Harbor Branch Oceanographic Institute de la Florida Atlantic Branch de l’Université de Floride et de la Société océanographique de Charles E. Schmidt et de la Florida Oceanographic Society soupçonnaient que les niveaux de parasites dans l’IRL seraient affectés par ces changements environnementaux. Malgré quelques records, il n’existe aucun ensemble de données parasites à long terme pour l’IRL. Pour aider à combler cette lacune, les chercheurs ont utilisé une approche de méta-analyse – en comparant leurs résultats avec des données globales d’espèces et d’écosystèmes similaires.
Les résultats de l’étude, publiés dans la revue Estuaries and Coasts, ont révélé que les parasites étaient moins courants dans l’IRL par rapport aux autres écosystèmes côtiers et estuariens du monde entier. En fait, la proportion d’hôtes infectés dans l’IRL était environ 11% inférieure à ce qui est généralement observé dans des environnements similaires.
Plus important encore, les chercheurs ont vu une baisse encore plus grande – environ 17% – dans la prévalence des parasites du stade larvaire qui dépendent de plusieurs hôtes pour terminer leurs cycles de vie. Ces types de parasites dépendent souvent d’un réseau alimentaire stable et complexe, passant de proies au prédateur à mesure qu’ils se développent. Le fait qu’ils soient beaucoup moins courants dans l’IRL suggèrent que le réseau alimentaire local peut être simplifié ou perturbé, probablement en raison de facteurs de stress environnementaux comme la pollution, la perte d’habitat et les proliférations d’algues récurrentes. Cette complexité réduite pourrait signifier moins d’interactions entre les espèces et un écosystème moins résilient dans l’ensemble.
« Le Lagoon de la rivière Indian est principalement entouré d’un développement suburbain, mais nos résultats de parasites suggèrent que son réseau alimentaire ressemble plus à ceux trouvés dans des zones fortement urbanisées », a déclaré Christopher Moore, Ph.D., auteur principal et chercheur postdoctoral à l’Université de Floride, qui a mené l’étude en tant que boursier postdoctoral à Fau Harbor Branch. « Les problèmes de qualité de l’eau et la couverture des herbiers inégaux limitent probablement la façon dont les espèces hôtes peuvent se déplacer librement, ce qui réduit à son tour la présence de parasites et signale un écosystème plus simple et plus fragile. Alors que la restauration se poursuit, nos données parasites peuvent servir de base utile pour suivre la façon dont la toile alimentaire de la Lagoon se rétablit après des années de pollution des nutriments et de baisse de l’habitat. »
D’octobre 2022 à octobre 2023, des chercheurs ont échantillonné six sites dans les IRL centraux et sud, en se concentrant sur les zones où les herbiers Sea-Sead commençaient à repousser après une mort de Bloom d’algues en 2019. Ils ont collecté et disséqué des poissons et des crustacés, enregistrant des parasites avec des cycles de vie complexes – comme les nématodes, les ténias, les dynamiques et les isopodes parasites. Ils ont utilisé à la fois l’ID visuel et le codage à barres d’ADN pour identifier les parasites et ont comparé leurs résultats avec d’autres études pour voir comment l’IRL se mesure en termes de présence parasitaire et d’abondance.
Les crustacés et les poissons dans les IRL avaient des taux d’infection parasites inférieurs à ceux des espèces similaires dans d’autres écosystèmes – 11% plus faibles dans les crustacés et 8% plus bas chez les poissons. Moins de parasites ont également utilisé ces animaux comme hôtes finaux – 5% moins pour les crustacés et 11% de moins pour les poissons. Alors que les petits poissons intertidaux hébergent généralement plus de parasites que les crustacés dans d’autres systèmes, l’IRL n’a pas montré une telle différence. Dans l’ensemble, la prévalence des parasites dans l’IRL était 34% inférieure, avec la plus grande baisse des trématodes digénétiques (15%), des isopodes (20%) et des nématodes (9%).
« Ces résultats mettent en évidence un changement frappant dans la santé écologique du lagon de la rivière Indian », a déclaré Michael McCoy, Ph.D., co-auteur et professeur à Fau’s Harbor Branch et Charles E. Schmidt College of Science. « La prévalence des parasites significativement plus faible – en particulier parmi les trématodes, les isopodes et les nématodes – suggère une perturbation de la biodiversité nécessaire pour soutenir les cycles de vie complexes des parasites. Les parasites sont souvent des indicateurs invisibles de l’intégrité de l’écosystème, et ici, leur rareté nous dit quelque chose d’important. »
Les parasites avec des stades larvaires identifiables, comme les ténias (cestodes), les vers épineux (acantocephalans) et les douves (trématodes), étaient également beaucoup moins courants que prévu. Aucune téniprésexte larvaire ou acanthocephalan n’a été trouvée dans les crabes, ce qui suggère que ces parasites complexes sont largement absents dans la lagune. Bien que seuls les crabes aient été étudiés, cela indique un manque général de ces parasites dans la région.
« Tout comme le son Puget de l’État de Washington – un système complexe estuarien de voies navigables et de bassins marines interconnectées – nos données de parasites suggèrent que les réseaux alimentaires de la lagune de la rivière Indian sont perturbés, en grande partie en raison de la perte d’herbe marin », a déclaré Moore. « Ces perturbations ont entraîné une baisse des méso-prédateurs comme la truite de mer, dont les chiffres ont fortement baissé après que les fleurs d’algues nocives apparaissent pour la première fois en 2011. Ces fleurs, entraînées par des nutriments excessives, endommage les habitats d’herbe marine et bouleversé l’équilibre des prédateurs et des proies dans l’écosystème. »
Le co-auteur de l’étude est Krista McCoy, Ph.D., directrice de la recherche et de la conservation à la Florida Oceanographic Society.
Cette recherche a été soutenue par le Fonds de plaque d’immatriculation spécialisée du Harbour Branch Oceanographic Institute (PWD # AWD-002997).