Des poissons aux invertébrés : métabarcoding eDNA multi-marqueurs pour surveiller la biodiversité des zones humides et les espèces non indigènes dans la RAS de Macao (Chine)

Pourquoi l’ADN caché dans l’eau compte pour la vie urbaine

Dans une ville aussi dense que Macao, il est facile d’oublier que la vie prospère aussi sous la surface de l’eau. Pourtant, les étangs, rivières et hauts-fonds côtiers restants soutiennent discrètement des poissons, crabes, escargots, insectes et même des oiseaux migrateurs. Cette étude montre comment les traces de matière génétique flottant dans l’eau — appelées ADN environnemental, ou eDNA — peuvent dévoiler un tableau détaillé de ce monde aquatique. En lisant cette « empreinte » génétique, les scientifiques peuvent suivre la faune locale, repérer les espèces envahissantes et orienter les décisions pour protéger des zones humides urbaines qui rétrécissent et subissent une forte pression humaine.

Les zones humides urbaines sous pression

Macao se situe à la marge de l’estuaire de la rivière des Perles, où l’eau douce et la mer se mélangent en permanence. Historiquement, cet environnement soutenait des zones humides étendues, mais la croissance urbaine rapide et les remblaiements ont détruit environ la moitié d’entre elles. Les zones humides restantes sont désormais de petites poches fragmentées, coincées entre des zones densément développées et des fronts de mer animés. Malgré leur taille, elles aident à contrôler les inondations, filtrer la pollution, soutenir les pêcheries et offrir des haltes cruciales aux oiseaux migrateurs qui empruntent la voie de migration Est-asiatique–Australasienne. Avec de nouvelles règles d’aménagement qui commencent enfin à tracer des lignes entre zones constructibles et zones protégées, il est urgent de savoir quelles espèces vivent encore dans ces masses d’eau disséminées.

Lire la vie à partir d’un verre d’eau

Les relevés traditionnels de la faune dans des eaux troubles et difficiles d’accès manquent souvent les espèces timides, rares ou nocturnes et peuvent être coûteux et perturbateurs. Pour ce projet, les chercheurs ont adopté une autre approche : au lieu de poursuivre les animaux, ils ont prélevé l’eau elle-même. Sur neuf sites de zones humides — allant de réservoirs intérieurs à des lagunes côtières ouvertes — et à la fois en été et en hiver, ils ont collecté des bouteilles d’eau et capturé les fragments microscopiques de peau, d’écailles, d’excréments et d’autres matériaux que les organismes laissent derrière eux. Au laboratoire, ils ont ciblé trois régions du code génétique qui servent de codes-barres pour différents groupes d’animaux, permettant à des ordinateurs d’apparier des millions de séquences d’ADN à des espèces connues dans des bases de données mondiales.

Qui habite où dans les eaux de Macao

L’enquête par eDNA a révélé une riche distribution d’espèces : 85 espèces de poissons, 9 autres vertébrés et 298 espèces d’invertébrés, des insectes et vers aux escargots et petits planctons. Différentes parties de Macao hébergeaient des communautés distinctes. Le seul réservoir d’eau douce entièrement protégé, par exemple, abritait un petit groupe unique de poissons indigènes trouvés presque nulle part ailleurs dans la ville. Les zones humides plus grandes ou mieux connectées, en particulier le long du littoral, soutenaient globalement bien plus d’espèces. Lorsque l’équipe a comparé les sites intérieurs et côtiers, elle a observé des répartitions nettes des espèces présentes, reflétant des conditions contrastées telles que la salinité, les mouvements d’eau et les niveaux de nutriments.

Invités envahissants et saisons changeantes

Tous les résidents détectés n’étaient pas à leur place. L’étude a identifié 18 espèces de poissons non indigènes, dont plusieurs envahisseurs connus, fréquents dans les piscicultures, les aquariums ou les rituels de libération. Certains sites ouverts au public et très fréquentés par les activités récréatives étaient dominés par ces espèces étrangères, tandis qu’un réservoir strictement contrôlé en était exempt. Cela suggère que l’activité humaine, plus que la géographie seule, favorise la propagation des espèces non natives et homogénéise les communautés de poissons à travers Macao. En revanche, les invertébrés — en particulier les organismes mobiles comme les insectes, crustacés et gastéropodes — ont montré des variations saisonnières marquées dans les zones humides côtières, probablement en réponse aux fluctuations de salinité, aux débits fluviaux et à la température entre saisons humides et sèches. Les communautés d’invertébrés en intérieur sont restées relativement stables au cours de l’année.

Ce que nous ne pouvons toujours pas voir

Malgré la liste d’espèces impressionnante, l’étude a aussi révélé combien reste invisible. Plus de la moitié des séquences génétiques d’invertébrés n’ont pas pu être attribuées avec confiance à des espèces connues, car les bases de référence pour la région sont incomplètes. Lorsque les chercheurs ont comparé leurs résultats d’eDNA avec des années d’observations traditionnelles sur le terrain dans la même zone, seulement 76 espèces se recoupaient. Chaque méthode capturait différentes parties de la communauté réelle, mettant en lumière à la fois le potentiel et les angles morts actuels du suivi basé sur l’ADN.

Ce que cela signifie pour la nature urbaine

Pour un non-spécialiste, le message clé est qu’un petit volume d’eau peut désormais nous dire quelles espèces utilisent une zone humide, comment les actions humaines modifient ces communautés et où la faune indigène vulnérable persiste encore. À Macao, l’eDNA a mis en évidence à la fois une propagation préoccupante de poissons non indigènes et la présence continue d’espèces locales uniques qui dépendent de petits refuges fragmentés. Les auteurs plaident pour que les villes combinent les enquêtes par eDNA et le travail de terrain traditionnel, investissent dans de meilleures bibliothèques locales de références ADN et élargissent les prélèvements aux sédiments et autres matrices. Cela fournira un portrait plus complet et plus rapide de la biodiversité urbaine, aidant les planificateurs et les communautés à décider comment restaurer la connectivité, freiner les espèces invasives et protéger la vie discrète mais essentielle de leurs zones humides restantes.

Citation: Leong, M.K., Lau, I.H., Costa, F.O. et al. From fish to invertebrates: multi-marker eDNA metabarcoding for monitoring wetland biodiversity and non-indigenous species in Macao SAR China. Sci Rep 16, 9309 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39652-8

Mots-clés: zones humides urbaines, ADN environnemental, suivi de la biodiversité, espèces invasives, estuaire de la rivière des Perles de Macao