La prolifération d'algues en mer Baltique, où les proliférations extrêmes constituent un problème important. Capturé en juin 2016, par le satellite Sentinel-3A de l'Agence spatiale européenne, qui permet de surveiller, par exemple, les concentrations d'algues, de matières en suspension et de chlorophylle dans l'eau de mer, utile pour prévoir les proliférations d'algues nuisibles, La santé et la vulnérabilité des écosystèmes marins sont fondamentales pour notre connaissance de la productivité des océans et, partant, des stocks de poissons. Crédit :Agence spatiale européenne
La COI de l'UNESCO publie le premier rapport d'évaluation mondiale après 7 ans de travail par 109 experts dans 35 pays, créant une base de référence pour détecter et évaluer l'évolution de la distribution, de la fréquence et de l'intensité des efflorescences algales nuisibles, souvent toxiques.
Une analyse sans précédent de près de 10 000 événements de prolifération d'algues nuisibles (HAB) dans le monde au cours des 33 dernières années a été lancée aujourd'hui par la Commission océanographique intergouvernementale de l'UNESCO.
La toute première analyse statistique mondiale a examiné environ 9 500 événements HAB sur 33 ans et a constaté que les dommages causés par les HAB augmentent au rythme de la croissance de l'industrie aquacole et de l'exploitation marine et appellent à davantage de recherches sur les liens.
Menée sur sept ans par 109 scientifiques dans 35 pays, l'étude a révélé que les événements HAB signalés ont augmenté dans certaines régions et diminué ou sont restés stables dans d'autres. L'opinion largement répandue selon laquelle les HAB sont en augmentation dans le monde entier, peut-être en raison du changement climatique, n'est pas confirmée.
Cependant, l'étude, "L'augmentation globale perçue des efflorescences algales est attribuable à l'intensification de la surveillance et aux impacts des efflorescences émergentes", publiée dans la revue Nature Communications Earth &Environment , crée la première base de référence au monde par rapport à laquelle suivre les changements futurs dans l'emplacement, la fréquence et les impacts des HAB, qui diffèrent selon laquelle des 250 espèces d'algues marines nuisibles est impliquée et où, nécessitant une évaluation espèce par espèce et site -par site.
Bases de données minées
Les scientifiques ont exploité à la fois la base de données mondiale sur les événements d'algues nuisibles (HAEDAT), composée de 9 503 événements ayant un ou plusieurs impacts sur la société humaine, et la base de données du système d'information sur la biodiversité des océans (OBIS), contenant 7 millions d'enregistrements d'observations de microalgues, dont 289 668 espèces d'algues toxiques. occurrences.
L'étude a révélé que les événements HAB enregistrés au niveau régional, après avoir été corrigés pour des niveaux plus élevés d'effort de surveillance, ont
Augmenté :
- Amérique centrale/Caraïbes
- Amérique du Sud
- Méditerranée
- Asie du Nord
Diminué :
- Côte ouest américaine
- Australie/Nouvelle-Zélande
Aucun changement significatif :
- Côte Est de l'Amérique
- Asie du Sud-Est
- Europe
Les impacts des 9 503 événements sur les humains se répartissent comme suit :
- 48 % impliquaient des toxines de fruits de mer
- Nombre élevé de phytoplancton de 43 % et/ou décoloration de l'eau avec un impact socio-économique
- 7 % de mortalité animale ou végétale en masse
- 2 % ont causé d'autres impacts (y compris la production de mousse et de mucilage)
(De plus, dans 11 % des événements, un seul incident a eu plusieurs impacts, par exemple à la fois une décoloration de l'eau et une mortalité massive)
Parmi les enregistrements d'événements liés aux toxines des fruits de mer :
- 35 % étaient des toxines paralysantes des mollusques (PST)
- 30 % de toxines diarrhéiques des crustacés (DST)
- 9 % d'empoisonnement à la ciguatera (PC)
- 9 % de toxines cyanobactériennes d'eau marine et saumâtre
- 7 % de toxines amnésiques des mollusques et crustacés (AST)
- 10 % d'autres, y compris les toxines neurotoxiques des mollusques (NST), les toxines azaspiracides des mollusques (AZA) et les aérosols toxiques
Par région, le plus grand nombre d'enregistrements provenait, dans l'ordre :
- Europe
- Asie du Nord
- Méditerranée
- Les côtes est et ouest de l'Amérique du Nord
- Caraïbes
- Pacifique/Océanie
- Asie du Sud-Est
Avec des ensembles de données plus limités pour l'Amérique du Sud et l'Australie/la Nouvelle-Zélande
Toutes les régions géographiques ont été touchées par plusieurs types de HAB, mais dans des proportions variables.
- 50 % des enregistrements HAEDAT régionaux dans les Caraïbes, Benguela, la mer Méditerranée, l'Asie du Nord et du Sud-Est sont liés à des problèmes de forte densité de phytoplancton.
- Les toxines des produits de la mer et les impacts sur la mortalité des poissons dominent dans toutes les autres régions
Parmi les impacts liés aux toxines :
- Les toxines paralysantes des mollusques et crustacés (PST) prédominaient en Amérique du Nord, dans les Caraïbes, en Amérique du Sud, en Asie du Sud-Est et en Asie du Nord
- Les toxines diarrhéiques des mollusques et crustacés (DST) étaient les plus fréquemment enregistrées en Europe et en Méditerranée (et constituent une menace émergente aux États-Unis) Les toxines neurotoxiques des mollusques et crustacés (NST) étaient confinées à l'État américain de Floride, avec une seule épidémie également signalée de Nouvelle-Zélande
- Les intoxications humaines par la ciguatera étaient importantes dans le Pacifique tropical, l'océan Indien, l'Australie et les Caraïbes.
Cependant, pour la plupart, les impacts se sont limités aux fermetures de zones de cueillette de mollusques; rarement aux empoisonnements humains. L'exception :les enregistrements d'événements de ciguatera sont presque exclusivement basés sur des rapports médicaux d'empoisonnements humains.
Événements HAB au fil du temps
Huit des neuf régions utilisées dans l'étude ont montré des augmentations des rapports enregistrés via HAEDAT d'événements nuisibles par an, dont six étaient statistiquement significatifs.
L'ensemble de données OBIS, quant à lui, a généralement montré une augmentation de l'effort d'échantillonnage dans cinq des neuf régions.
Lorsque toutes les informations ont été combinées, les chercheurs n'ont pu trouver aucune tendance globale statistiquement significative.
Cependant, ils ont également constaté que la production aquacole avait été multipliée par 16, passant d'un total mondial de 11,35 millions de tonnes de fruits de mer en 1985 à 178,5 millions de tonnes en 2018, les augmentations les plus importantes se produisant en Asie du Sud-Est et en Amérique du Sud/Caraïbes et Amérique centrale, avec le Nord L'Amérique et l'Europe se stabilisent.
Le nombre d'événements de prolifération d'algues nuisibles enregistrés au fil du temps était fortement corrélé à l'intensification de la production aquacole dans toutes les régions avec des données adaptées à l'étude.
Cependant, selon l'auteur principal Gustaaf M. Hallegraeff de l'Université de Tasmanie :l'intensification de l'aquaculture entraîne clairement une augmentation des efforts de surveillance des HAB essentiels au maintien de l'industrie et à la protection de la santé humaine.
« Et, tout aussi clairement, un effet secondaire de l'aquaculture est la pollution par les nutriments. Mais il existe ici une importante lacune dans les données. Lors d'une méta-analyse des HAB par rapport à l'aquaculture, nous disposions de données sur les efforts de surveillance des HAB en utilisant les enregistrements OBIS comme proxy, mais les données sur la pollution par les nutriments sont insuffisantes. La relation entre les nutriments liés à l'aquaculture et les HAB représente donc une direction importante pour les recherches futures. »
Des efforts de surveillance accrus
L'étude a révélé
- Une multiplication par quatre de 1985 à 2018 des observations d'organismes principalement responsables de l'intoxication diarrhéique par les mollusques (84 392 enregistrements OBIS)
- Une multiplication par 7 des observations d'organismes principalement responsables de l'intoxication amnésique par les mollusques et crustacés (128 282 enregistrements OBIS)
- Une multiplication par 6 des observations d'organismes principalement responsables de l'intoxication paralysante par les mollusques (9 887 enregistrements OBIS)
(Remarque :certaines observations peuvent inclure des espèces ou des souches non toxiques.)
Dans chaque cas, l'augmentation nette du nombre d'observations d'organismes problématiques s'est accompagnée d'une augmentation des enregistrements d'impacts associés au syndrome toxique.
Ils ont également constaté que la présence d'espèces HAB toxiques ne permet pas toujours de prédire avec précision les cas d'empoisonnement humain par les mollusques, ce que l'étude attribue aux stratégies de gestion des risques en matière de sécurité alimentaire dans de nombreux pays touchés. Quelque 11 000 événements non mortels liés à l'intoxication diarrhéique par les mollusques ont été signalés dans le monde, principalement en Europe, en Amérique du Sud et au Japon, avec des impacts consistant principalement en des fermetures de zones de récolte de mollusques.
En outre, selon l'étude, malgré la large distribution des espèces d'algues responsables, il n'y a eu aucun décès humain dû à l'intoxication amnésique par les mollusques depuis l'incident initial de 1987 à l'Île-du-Prince-Édouard, au Canada (150 maladies, trois décès). Mais les mortalités associées à l'ASP d'importants mammifères marins sont de plus en plus préoccupantes en Alaska et dans d'autres parties de l'ouest de l'Amérique du Nord, et les toxines ASP ont été associées à la mortalité des veaux de mammifères marins en Argentine.
Sur les 3 800 intoxications paralysantes humaines par les mollusques dans le monde de 1985 à 2018, le plus grand nombre (2 555 de 1983 à 2013, dont 165 décès) s'est produit aux Philippines, qui dépendent fortement de l'aquaculture pour les protéines alimentaires humaines.
L'ADN et d'autres méthodes de détection avancées ont permis d'améliorer les connaissances sur la répartition mondiale des organismes responsables de la ciguatéra. Les intoxications à la ciguatera, rarement mortelles mais touchant annuellement 10 000 à 50 000 personnes, diminuent à Hawaï et restent stables en Polynésie française et dans les Caraïbes mais constituent un phénomène nouveau aux Canaries.
Poissons d'élevage tués par des efflorescences algales :problème en grande partie d'origine humaine.
Les mortalités de poissons d'élevage représentent des dommages économiques beaucoup plus importants que les fruits de mer contaminés par HAB. Note l'étude :les poissons marins sauvages peuvent simplement nager loin des efflorescences, mais ceux qui sont retenus captifs dans des opérations d'aquaculture intensive sont vulnérables. Les pertes enregistrées incluent 71 millions de dollars américains au Japon en 1972, 70 millions de dollars en Corée en 1995, 290 millions de dollars en Chine en 2012 et 100 millions de dollars en Norvège en 2019.
En 2016, un événement de mortalité de saumon au Chili a causé une perte record de 800 millions de dollars, provoquant des troubles sociaux majeurs.
Encore une fois, la présence d'espèces HAB tueuses de poissons ne prédit pas avec précision les pertes économiques, selon l'étude. Par exemple, les proliférations d'Heterosigma se produisent sur les côtes ouest et est du Canada et des États-Unis, mais les mortalités de poissons sont principalement confinées à la côte ouest. En grande partie, la différence reflète les différences entre les sites où se produisent les efflorescences et l'emplacement et la taille relatifs des opérations aquacoles.
Une espèce d'algue nuisible qui n'a causé aucun problème dans les lagons australiens a tué 50 000 poissons en cage en Malaisie en 2014. Elle est maintenant également connue au Japon et aux Philippines.
Les auteurs notent que certaines espèces d'algues gênantes peuvent prospérer, d'autres décliner, à mesure que les eaux océaniques se réchauffent et s'acidifient.
Commentaire
"Il y a eu une affirmation largement répandue selon laquelle les HAB dans le monde augmentent en termes de distribution, de fréquence ou d'intensité, de sorte qu'une évaluation mondiale quantitative est attendue depuis longtemps", déclare l'auteur principal, le professeur Hallegraeff de l'Institut d'études marines et antarctiques de l'Université de Tasmanie.
"Alors qu'une partie de la littérature sur les HAB au cours des 30 dernières années a sélectionné des exemples sélectionnés pour revendiquer une augmentation et une expansion mondiales des HAB, cette nouvelle approche du Big Data montre une tendance beaucoup plus nuancée", ajoute-t-il.
"Notre étude conclut que les dommages sanitaires et économiques causés par les microalgues nocives - empoisonnement des fruits de mer, décoloration de l'eau qui nuit au tourisme et mort des poissons à nageoires dans les opérations aquacoles, par exemple - diffèrent d'une région à l'autre."
La co-auteure Adriana Zingone ajoute :"Nous avons également constaté que la surexploitation agit comme un multiplicateur naturel des effets des HAB, entraînant une augmentation des impacts indépendamment d'une tendance réelle des HAB."
"Il convient de noter qu'au cours des 40 dernières années, la capacité et les efforts de surveillance pour détecter les espèces nuisibles et les événements nuisibles ont également augmenté, augmentant ainsi le signalement des événements nuisibles dans les mers du monde", dit-elle.
« L'absence d'événements et les tendances à la baisse, comme tous les résultats négatifs, sont rarement publiés. Que les HAB augmentent ou non à l'échelle mondiale, cependant, leurs impacts sont une préoccupation croissante partout dans le monde. »
Selon le co-auteur Henrik Oksfeldt Enevoldsen :« Alors que la population humaine continue d'augmenter parallèlement aux demandes de ressources, les HAB constitueront de manière prévisible une menace sérieuse en termes de sûreté et de sécurité des produits de la mer, un obstacle aux utilisations récréatives de la mer et un problème pour l'industrie du tourisme.”
"On peut s'attendre à ce que les occurrences d'espèces nuisibles au fil du temps et leurs impacts humains changent aux niveaux local, régional et mondial parallèlement aux effets que le climat, l'hydrographie et la pression humaine imposent sur l'environnement côtier."
"Comprendre les tendances et les schémas de distribution des espèces et des événements nuisibles à plusieurs échelles spatiales et temporelles aidera à prédire si, où et quand s'attendre à des HAB, leur fréquence et leur intensité. Cette connaissance est fondamentale pour une gestion efficace des HAB et pour optimiser les usages et les valeurs de l'espace maritime dans les zones côtières. »
Johan Hanssens, Secrétaire général du Département flamand de l'économie, de la science et de l'innovation, l'un des sponsors de ce rapport, a conclu :"Ce rapport de situation est un rappel très opportun, au début de la Décennie des Nations Unies pour les sciences océaniques au service du développement durable, qu'une analyse approfondie la compréhension des processus naturels et écologiques dans l'océan est cruciale pour le développement de l'économie bleue, maintenant que de nombreux pays côtiers se tournent vers la mer pour des ressources supplémentaires, y compris l'approvisionnement alimentaire. La collaboration scientifique internationale est essentielle et la plus efficace pour relever les défis associés."
Référence :« L'augmentation globale perçue des efflorescences algales est attribuable à l'intensification de la surveillance et aux impacts des efflorescences émergentes » par Gustaaf M. Hallegraeff, Donald M. Anderson, Catherine Belin, Marie-Yasmine Dechraoui Bottein, Eileen Bresnan, Mireille Chinain, Henrik Enevoldsen, Mitsunori Iwataki , Bengt Karlson, Cynthia H. McKenzie, Inés Sunesen, Grant C. Pitcher, Pieter Provoost, Anthony Richardson, Laura Schweibold, Patricia A. Tester, Vera L. Trainer, Aletta T. Yñiguez et Adriana Zingone, 8 juin 2021, Communications Terre &Environnement .
DOI :10.1038/s43247-021-00178-8
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Sur un nouveau portail interactif (https:/
Bases de données publiques clés utilisées
La base de données des événements algaux nuisibles (HAEDAT)
La seule base de données existante d'informations sur les événements algaux nuisibles du monde entier, résumés en «événements» associés à une action de gestion ou à un impact économique / écologique négatif. Comprend les cas de décoloration non toxique de l'eau, de mucilage, d'anoxie ou d'autres dommages aux poissons. Lien : https://haedat.
HABMAP-OBIS :Base de données sur la répartition géographique des espèces nuisibles
La base de données fournit des informations biogéographiques, sous forme de cartes référencées, des espèces de microalgues répertoriées dans la liste taxonomique de référence COI-UNESCO des microalgues nuisibles. Parce que les entrées concernent ces taxons quelle que soit la variabilité intraspécifique de la toxicité et des impacts, la base de données fournit une carte mondiale des risques potentiels liés à la présence d'espèces toxiques. Lien : https:/
La liste de référence taxonomique COI-UNESCO des microalgues nuisibles
Inclut les noms officiellement acceptés de plus de 150 microalgues planctoniques ou benthiques dont il a été prouvé qu'elles produisent des toxines. Le nombre d'espèces dans la liste a doublé au fil des ans. Lien : https://marinespecies.
Ces ensembles de données aideront à répondre à trois questions principales à l'avenir :
- La distribution des espèces HAB, des événements HAB et des toxines dans le monde
- Comment la répartition géographique, les caractéristiques, la fréquence et l'intensité des HAB évoluent et si ces changements sont attribuables au changement global
- Comment le changement climatique modifie les impacts des HAB sur la santé humaine, les écosystèmes, l'économie, la sécurité alimentaire et hydrique
Contexte
Les algues sont essentielles à la vie sur Terre et à la pêche. Mais lorsque certaines espèces "fleurissent", elles peuvent causer des dommages de différentes manières.
Quelque 5 000 espèces de microalgues constituent la base des chaînes alimentaires aquatiques, aident à contrôler les niveaux de CO2 atmosphérique et produisent environ la moitié de l'oxygène mondial. Les fauteurs de troubles sont environ 250 espèces qui peuvent produire des toxines puissantes ou causer des dommages par leur simple biomasse.
Un événement algal nuisible est généralement défini comme « tout événement où les humains, les animaux ou d'autres organismes sont affectés négativement par les algues ». Ceux-ci incluent :
- Une bioaccumulation de toxines dans les fruits de mer atteignant des niveaux dangereux pour la consommation humaine, ou une interdiction de récolter des coquillages sauvages ou d'élevage ou d'autres fruits de mer.
- Une abondance d'algues nuisibles provoquant la fermeture, par ex. une plage ou une usine de dessalement
- Une efflorescence de microalgues toxiques ou non toxiques provoquant une décoloration de l'eau, de l'écume ou de la mousse causant des dommages au tourisme
L'initiative Global Harmful Algal Bloom Status Report (GHSR) est financée par le gouvernement flamand par le biais du projet DIPS-4-Ocean Assessments (lien) dans le cadre du Fonds-en-dépôt UNESCO/Flandre pour le soutien des activités de l'UNESCO sur le terrain des sciences (FUST).
Auteurs principaux :19 auteurs principaux de 15 pays (dont deux australiens, deux français, trois américains)
- Gustaaf M. Hallegraeff, Université de Tasmanie, Australie
- Donald M. Anderson, Institut océanographique de Woods Hole, États-Unis
- Catherine Belin, IFREMER, France
- Marie-Yasmine Bottein, Expertise écotoxicologie et développement durable, France
- Eileen Bresnan, Marine Scotland, Royaume-Uni
- Mireille Chinain, Institut Louis Malardé-UMR241, Tahiti
- Henrik Enevoldsen, Commission océanographique intergouvernementale de l'UNESCO, Université de Copenhague, Danemark
- Mitsunori Iwataki, Université de Tokyo, Japon
- Bengt Karlson, Institut météorologique et hydrologique suédois, Recherche océanographique, Suède
- Cynthia H. McKenzie, Pêches et Océans Canada, Canada
- Inés Sunesen, CONICET – UNLP, Argentine
- Grant C. Pitcher, Université du Cap, Afrique du Sud
- Pieter Provoost, Commission océanographique intergouvernementale de l'UNESCO, Ostende, Belgique
- Anthony Richardson, CSIRO Oceans and Atmosphere, et Université du Queensland, Australie
- Laura Schweibold, Institut Universitaire Européen de la Mer, France
- Patricia A. Testeuse, testeuse océanique, États-Unis
- Vera L. Formatrice, National Oceanic and Atmospheric Administration, États-Unis
- Aletta T. Yñiguez, Université des Philippines, Philippines
- Adriana Zingone, Stazione Zoologica Anton Dohrn, Italie
À propos du programme HAB :
Le Groupe d'experts intergouvernemental sur les efflorescences algales nuisibles (IOC-IPHAB), qui fait partie de la Commission océanographique intergouvernementale de l'UNESCO, a lancé l'élaboration du rapport sur l'état mondial des HAB à Paris en avril 2013, élaboré avec le soutien du gouvernement flamand au sein de l'IOC International Programme d'échange de données et d'informations océanographiques (IODE), qui gère à la fois la base de données sur les événements d'algues nuisibles (HAEDAT) et le système d'information sur la biodiversité des océans (OBIS). Les partenaires incluent le Conseil international pour l'exploration de la mer (ICES), l'Organisation des sciences marines du Pacifique Nord (PICES) et l'Agence internationale de l'énergie atomique (AIEA).
L'OBIS se concentre sur la répartition mondiale de toutes les espèces marines, y compris les espèces HAB qui sont toxiques pour les humains et les poissons, telles qu'elles sont couvertes par la liste de référence taxonomique COI-UNESCO des microalgues nuisibles (un sous-ensemble du Registre mondial des espèces marines), tandis que HAEDAT détient des informations spécifiquement sur les événements HAB qui ont un impact négatif sur la société humaine, que ce soit par une biomasse élevée (colmatage des filets de pêche, fermetures de plages), la mort de poissons d'aquaculture ou des événements de toxines de fruits de mer entraînant la fermeture de fermes conchylicoles, des empoisonnements humains ou même la mort.
