Orignaux, caribous, cerfs… Ils traversent les forêts depuis très longtemps et influencent les écosystèmes ainsi que les cultures humaines. Mais comment savoir qu'ils sont là sans les voir, les attraper ou les déranger ? Parfois, la réponse est dans ce qu'on ne voit pas : de petits morceaux d'ADN laissés dans la neige, la poussière ou transportés par des insectes.
Cette méthode, appelée ADN environnemental (ADNe), change la façon dont on suit les animaux sauvages sur terre, à condition d'adapter les techniques aux conditions locales.
Au Canada, la protection de la nature est de plus en plus difficile à cause de l'exploitation des ressources et du changement climatique. Par exemple, le Cerf de Virginie se déplace vers le nord et prend la place des orignaux et des caribous. Il peut aussi apporter des maladies qui menacent de nombreux cerfs. On suit de près le déplacement de cette espèce, mais il est parfois compliqué d'avoir les informations nécessaires.
C'est la même chose pour suivre les animaux rares et difficiles à observer, comme le carcajou. On ne sait pas s'il est présent dans plusieurs régions du nord du Québec, car il n'y a pas assez de preuves pour le confirmer.
Pour prendre les bonnes décisions afin de protéger la nature, tous ceux qui sont concernés – les gouvernements, les organisations de protection de la nature, les entreprises et les peuples autochtones – ont besoin d'informations fiables, comparables et obtenues de manière responsable. Or, les méthodes habituelles (les voir directement, les attraper, utiliser des colliers GPS ou des pièges à photos) coûtent souvent cher, dérangent les animaux ou sont difficiles à utiliser dans des endroits éloignés.
L'ADN environnemental : ce que ça apporte et ses limites
L'ADNe fonctionne sur un principe simple et efficace : tous les êtres vivants laissent des petits morceaux de leurs cellules contenant de l'ADN dans leur environnement, par exemple dans leurs déjections, leur urine, leur salive, leur peau ou leurs poils. En analysant ces traces d'ADN trouvées dans l'eau, le sol, la neige ou l'air, on peut identifier les espèces qui vivent dans un endroit, sans avoir à toucher ou déranger les animaux.
Cette méthode est déjà bien utilisée pour les animaux qui vivent dans l'eau, mais c'est encore un grand défi pour les animaux terrestres. Contrairement à l'eau, l'ADNe n'est pas réparti de manière uniforme. Sa détection dépend beaucoup du comportement des animaux, du climat, du type de sol (terre, poussière, neige) et de la façon dont l'ADN se dégrade dans l'environnement. Ces éléments rendent le suivi plus compliqué et demandent des méthodes adaptées à chaque région.
Dans ce contexte, un article scientifique récent publié dans la revue Environmental DNA a marqué une grande étape pour le suivi de la biodiversité au Canada. Nous y présentons de nouveaux outils pour suivre 125 espèces animales d'Amérique du Nord sans les déranger. Il est important de noter que près de la moitié de ces espèces ont été choisies par des partenaires autochtones de tout le pays, en raison de leur importance culturelle, écologique ou pour leur nourriture. Parmi elles, il y a le caribou, un animal très important pour de nombreux peuples autochtones.
C'est à la rencontre de ces nouvelles possibilités technologiques et de ces défis scientifiques qu'une collaboration étroite est née entre des chercheurs de l'Institut national de la recherche scientifique (INRS) et la Première Nation Abitibiwinni à Pikogan, au nord d'Amos en Abitibi-Témiscamingue, dans le cadre du projet canadien iTrackDNA.
Une recherche faite ensemble sur le terrain
En 2021, la communauté anicinape a rejoint le projet iTrackDNA pour développer des outils de suivi des animaux qui répondent à ses priorités culturelles et territoriales. Les gardiens du territoire, les biologistes de la communauté et les chercheurs ont d'abord choisi des espèces importantes, comme l'orignal, le caribou forestier et le cerf de Virginie, qui sont préoccupantes sur les plans culturel, écologique et pour la subsistance.
Une première tentative d'échantillonnage, en filtrant l'eau de manière classique, n'a pas donné de bons résultats. Même si les espèces étaient bien présentes, on a trouvé très peu d'ADN, voire pas du tout. Ce n'était pas un échec, mais cela a montré une chose importante : les méthodes habituelles d'ADNe ne fonctionnent pas partout et doivent être adaptées aux contextes écologiques et sociaux où elles sont utilisées.
Repenser les méthodes, ensemble
Au lieu d'abandonner, l'équipe a décidé de repenser complètement l'approche. Une étude expérimentale sérieuse a été menée sur le territoire traditionnel de la Nation Abitibiwinni, dans la forêt boréale du Québec, pour comparer différentes méthodes de collecte d'ADNe pour suivre les animaux terrestres. Les protocoles ont été créés ensemble avec les gardiens du territoire, en utilisant des matériaux peu coûteux, faciles à trouver et utilisables dans des régions éloignées.
Quatre grandes méthodes ont été testées : prélever des échantillons dans la neige de surface, collecter de la poussière et des petits insectes (comme des mouches), prélever de l'eau locale et prélever de l'eau en aval. Les tests ont été réalisés dans des endroits contrôlés, comme le refuge faunique Pageau et un enclos pour caribous du gouvernement, afin de bien comparer l'efficacité de chaque méthode.
La neige, une aide inattendue pour suivre les animaux
Les résultats, récemment publiés dans la revue scientifique Journal of Applied Ecology, sont très clairs. Prélever des échantillons dans la neige de surface a été la méthode la plus efficace, avec une détection parfaite de l'ADN des trois espèces recherchées. La neige conserve très bien l'ADN : froide, sombre et peu dérangée, elle accumule et garde l'ADNe laissé par les animaux qui passent.
Les méthodes utilisant les insectes et la poussière dans l'air ont aussi été très efficaces. Ces approches sont prometteuses pour les saisons sans neige ou pour les animaux qui ne sont actifs qu'en été. En revanche, prélever de l'eau s'est montré moins fiable pour certains animaux terrestres, sauf dans des situations très particulières, ce qui montre qu'il faut vérifier localement avant d'utiliser cette méthode.
Partager les nouvelles connaissances
Après cette collaboration réussie, une formation spéciale sur l'ADNe, organisée ensemble par l'INRS, la Première Nation Abitibiwinni et l'Institut de développement durable des Premières Nations du Québec et du Labrador, a rassemblé des membres de 12 communautés et organisations autochtones. Le but était d'améliorer les compétences locales pour suivre les animaux avec des outils scientifiques adaptés aux réalités du terrain.
Les participants ont acquis des compétences pratiques, allant de la création d'un plan d'échantillonnage à l'interprétation des résultats de laboratoire. Les méthodes enseignées, développées ensemble par des chercheurs et des gardiens du territoire, respectent les animaux, sont fiables et peuvent être utilisées dans des régions éloignées avec du matériel accessible. Cette formation montre comment une technologie de pointe peut être utilisée localement pour aider à la gestion du territoire, tout en respectant les connaissances, les cultures et les priorités des communautés.
Une science utile, ancrée et durable
Au-delà des résultats techniques, cette recherche démontre la force d'une démarche menée en commun, où les connaissances écologiques autochtones et la génétique moderne se complètent et se renforcent. Les protocoles développés sont maintenant disponibles pour d'autres organisations autochtones et non autochtones, au Canada et ailleurs, et contribuent directement à la création de normes canadiennes pour l'analyse de l'ADNe.
Même si l'ADNe ne donne pas encore toutes les réponses, c'est un outil puissant et adaptable pour aider à la gestion du territoire et à la protection de la nature. En misant sur la collaboration, l'innovation dans les méthodes et l'ancrage local, cette approche ouvre la voie à un suivi des animaux plus inclusif, plus fiable et mieux adapté aux défis environnementaux d'aujourd'hui et de demain.
Valérie S. Langlois a reçu des financements de Génome Canada, Génome Québec et du programme de Chaires de recherche du Canada pour réaliser ce projet de recherche.
Annie Claude Bélisle a reçu des financements de Mitacs Élévation et de la Première Nation Abitibiwinni.