Ostreopsis ovata algue toxique dans le monde entier

Les efflorescences d’Ostreopsis ovata en Mer Méditerranée

Pourquoi s’intéresser à Ostreopsis ovata ?

Cette espèce est cosmopolite car présente dans les océans et mers du monde entier.Elle appartient au genre Ostreopsis qui compte 4 espèces dont deux sont présentes et observables dans la Mer Méditerranée. Ce genre comprend neuf types morphologiques différents ;
les deux espèces de la Mer Méditerranée se nomment Ostreopsis ovata et Ostreopsis siamensis.
Au sein d’une même espèce, les variants génétiques sont nombreux.
On retrouve ces deux algues aussi ailleurs que dans cette mer presque semi fermée comme dans l’océan Atlantique par exemple.


Elles seraient endémiques de Méditerranée ou du moins autochtones c’est à dire non originaire d’une autre zone géographique du globe bien que plusieurs auteurs pensent qu’elles ont pu être introduites par l’eau de déballastage des navires marchands (l’eau de mer embarquée dans les caissons des navires marchands pour les stabiliser lorsqu’ils sont sans cargaison). Comme cela est avéré pour d’autres espèces mieux connues et étudiées notamment grâce au réseau REPHY de l’IFREMER.

La prédominance d’Ostreopsis ovata par rapport à Ostreopsis siamensis, en Méditerranée n’est plus à démontrer.

Les blooms sont fréquents et naturels (les blooms sont des efflorescences massives de plusieurs milliers voire millions de cellules par litre d’eau) en zone tropicale et affectent parfois gravement la santé humaine par les toxines produites (molécules proches de la Palytoxine) et bioaccumulées dans la chair des poissons consommés ou des coquillages.
Ce n’est pas du tout le cas en Méditerranée mais il convient de suivre l’évolution des blooms et leur degré de dangerosité pour l’homme ou les espèces. On ne compte à l’heure actuelle qu’une douzaine de cas légers d’intoxication en région PACA par an et par inhalation d’embruns contaminés. Aucune intoxication par ingestion n’est actuellement à déplorer bien que les toxines
soient bioaccumulables et que la durée et l’intensité des blooms soient en augmentation.
Les blooms ou inflorescences sont dus à une multiplication très importante de cellules phytoplanctoniques. Ces dernières atteignent des concentrations de plus de 10 000 cellules par litre d’eau ce qui entraîne une coloration des eaux qui deviennent marron au fond comme en surface. Les concentrations peuvent augmenter et s’établir à plusieurs millions de cellules par litre !
C’est un phénomène naturel certes mais qui est de plus en plus fréquent et intense en Méditerranée. Le réchauffement climatique aurait un rôle dans l’accroissement de l’occurrence des blooms. Une campagne de suivi des températures de la Mer Méditerranée par satellite tente d’établir ce lien.
Les blooms d’Ostreopsis ovata sont les plus courants en Mer Méditerranée (pour le genre Ostreopsis) et sont à l’origine de la production de plusieurs toxines (analogues de palytoxines et ovatoxines a, b, c, d et e ).
Il est important de poursuivre les travaux de recherche sur cette algue microscopique car on ne sait pas quelle dangerosité pourront avoir les nouveaux et plus nombreux et intenses blooms toxiques.
C’est pour cette raison, que le suivi de cette algue a été rajouté entre autres au suivi des autres microalgues toxiques ou non au sein du réseau de surveillance REPHY qui suit l’ensemble des côtes françaises.

Quels sont les effets sur la santé humaine d’une exposition aux toxines d’Ostreopsis ovata ?

Les effets sur la santé se manifestent à des concentrations faibles de quelques dizaines de milliers de cellules par litre d’eau.
On observe :
Une faible fièvre : 38°C, des céphalées, nausées, des diarrhées plus des effets dépendant du moyen de mise en contact

Effets par inhalation :
de la toux et une expectoration, une rhinite, des difficultés respiratoires, une irritation du nez et des sinus

Effets par contact :
une dermatite , une irritation de la peau, des yeux et de la bouche

Que faire en cas d’intoxication ?

Les symptômes durent au maximum entre 24h et 48h, jamais plus et ne sont pas inquiétants. Pour réduire et écourter les effets désagréables, un médecin pourra prescrire des antihistaminiques et des anti-inflammatoires.
Plus généralement, les symptômes ressemblent à ceux d’une infection grippale

Les blooms et la Vie en Mer

Ostreopsis ovata est une algue benthique et épiphyte. Cela signifie qu’elle se développe au fond de la mer, principalement sur un substrat rocheux ou fait de sédiments comme le sable ou encore sur d’autres algues ou angiospermes (plantes à fleurs sous-marines comme la Posidonie, les cymodocées, etc… ) voire sur des animaux fixés au substrat. Elle forme des cellules oblongues de taille égale à cinq ou six fois la taille d’un globule rouge (45 à 80 μm : un millième de millimètre). Cette sorte de phytoplancton n’a pas été étudiée et loin de là même comme ont pu l’être les espèces de phytoplancton pélagique (présent dans la colonne d’eau)

 

Bloom et allélopathie

Sous certaines conditions physiques, chimiques et biologiques que nous approfondirons un peu plus tard, les cellules d’Ostréopsis ovata se multiplient de manière exponentielle et entraînent une coloration des eaux. Pendant cette phase, l’algue émet une quantité importante de toxines qui vont servir à gêner dans leur développement d’autres organismes susceptibles d’être des compétiteurs. Ce phénomène se nomme « allélopathie »
Très souvent cette interaction entre espèces différentes est très importante car elle peut perturber la croissance d’autres algues, les événements de succession d’espèces, la stratégie de compétition et les blooms in fine. Comme les cellules de l’algue sont benthiques et épiphytes, elles s’accumulent au fond et secrètent un mucilage qui leur assure un accrochage lâche rompu dès que l’hydrodynamisme devient plus fort. Plus le substrat est nu, plus difficile sera l’accrochage.

Le premier bloom observé a été décrit en 1972 à Villefranche dans la rade où se situe le laboratoire marin bien connu. En même temps que les cellules se multiplient sur le fond, des morceaux du mucilage riches en cellules d’Ostreopsis, en cyanobactéries, bactéries hétérotrophes, diatomées (algues au squelette de silice), ciliés, champignons et enfin d’autres phytoglagellés, se décrochent et montent à la surface formant une espèce de mousse brunâtre A la surface c’est le phénomène de « foaming ». La colonne d’eau est alors envahie par les cellules d’Ostreopsis. La forme des cellules change pour devenir sphérique alors qu’au fond elles étaient plutôt aplaties pour maximiser l’absorption d’éléments nutritifs.

Création de zones mortes anoxiques :

La décomposition par les bactéries hétérotrophes (se nourrissant de matière organique et donc de phytoplancton) de l’énorme biomasse produite essentiellement par la prolifération d’Ostreopsis ovata, crée une très forte diminution de l’oxygène dans la colonne d’eau et le fond. Le milieu perd son oxygène. Il devient hypoxique (manque d’oxygène) puis anoxique (plus d’oxygène du tout) ce qui crée une mortalité massive d’organismes ayant besoin d’oxygène pour vivre et respirer. En se décomposant ces plantes et animaux absorbent encore les dernières traces d’oxygène et le milieu atteint un état qu’on appelle dystrophie et émet des gaz nocifs et malodorants comme le sulfure de dihydrogène (SH2) ou l’ammoniaque (NH3) . Le milieu est devenu un zone morte et l’écosystème d’origine a disparu pour un autre écosystème très appauvri en espèces et fonctions biologiques.

Les blooms et les altérations produites dans les écosystèmes

Il a été montré qu’ à part le phénomène d’eutrophisation voire d’obtention d’un stade dystrophique catastrophique pour les écosystèmes natifs, les cellules d’Ostreopsis ont un effet très négatif sur des espèces clés des écosystèmes.
Par exemple les toxines émises entraînent l’arrêt de la reproduction de la méifaune (faune plus petite qu’un millimètre) représentée entre autres par les copépodes. Les macro-invertébrés sont aussi touchés.
Par exemple les oursins qui broutent les macroalgues du fond et les cellules d’Ostreopsis ovata par la même occasion, accumulent dans leur organisme les toxines délétères de Ostreopsis ovata et montrent des signes de souffrance comme la perte des piquants. Les patelles, mollusques intertidaux comme les moules, par exemple sont aussi touchées.

 

Prévoir les blooms : qu’en pense la recherche ? L’équation de prolifération :

Un bloom a lieu si la production de cellules par multiplication asexuée et l’arrivée de cellules par des embruns est plus importante que le taux de mortalité, l’importance du broutage par le zooplancton en particulier et la dissipation spatiale des cellules en division par les courants et le vent.
De nombreuses études ont été faites pour déterminer quels facteurs biotiques ou abiotiques sont responsables des blooms. La tâche est moins facile qu’il n’y paraît. Voyons cela plus en détail :
Les facteurs abiotiques : (facteurs de l’environnement physique ou chimique)
Globalement la température est un facteur facilitateur mais il ne suffit pas à lui tout seul. Les blooms se produisent néanmoins à la fin de Juillet ou au début d’Août quand la température de l’eau est la plus élevée en mer mais aussi au début de l’automne à un moment où la température décroît. Une forte stratification des couches d’eau et un faible hydrodynamisme qui permettent à
l’algue de se reproduire dans un milieu stable et chaud sont des facteurs favorables aux efflorescences.
Les éléments nutritifs ne semblent pas non plus être un déclencheur du bloom car ceux-ci ont lieu dans des eaux eutrophes (riches en éléments nutritifs) aussi bien qu’oligotrophes (pauvres en nutriments). Ainsi les rejets d’éléments nutritifs à la sortie des émissaires en mer des eaux usées épurées par les stations d’épuration ne sont pas responsables des blooms ; ils n’ont en fait aucune incidence.

Niche écologique : une algue qui fait la difficile !

L’algue toxique s’insère néanmoins au sein d’une niche écologique assez bien caractérisée :
Elle aime bien les eaux salées mais sans excès. Les eaux plus douces gênent son développement comme dans les zones d’estuaires. Un excès d’irradiance par le soleil ne lui convient pas et c’est pourquoi elle peut modifier ce facteur par un développement plus profond ou « en se cachant » sous la fronde des algues benthiques comme par exemple les padines (Padinia pavonica). Elle ne supporte pas non plus une sous-irradiance et c’est pourquoi elle ne se rencontre pas dans les plus
grandes profondeurs.
Plus le substrat est « nu » plus l’algue aura du mal à se fixer. Ainsi les oursins et d’autres invertébrés brouteurs de macroalgues entraînent la réduction de l’intensité et de l’occurrence des blooms. Une raréfaction des oursins par la pêche de loisir ou commerciale ne va pas dans le sens d’une réduction du nombre et de l’intensité des efflorescences colorées.
L’hydrodynamisme est un facteur important de disparition des blooms ou de leur non occurrence. Les courants de houle déstructurent la trame mucilagineuse du fond et dilue la prolifération algale quand ils sont forts. Plus faibles ils permettent la dispersion de la matte mucilagineuse et augmentent l’ampleur du phénomène délétère.

Les facteurs biotiques (relatifs aux espèces vivantes) :

L’architecture du benthos à la surface du substrat sableux ou rocheux varie selon le type et l’existence ou non des macroalgues. C’est un élément à prendre en compte et qui intervient dans la durée de vie du Bloom plus que sur son intensité.
La présence et la multiplication des espèces parasites jouent un rôle sans aucun doute très important dans l’arrêt du bloom ou sa modulation. C’est une voie de recherche intéressante pour réussir à maîtriser l’expansion des blooms dangereux. Mais beaucoup reste à découvrir…
Les prédateurs planctoniques et en particulier le zooplancton réduisent par consommation la quantité des cellules dans la colonne d’eau mais pas sur le benthos (fond de la mer constitué du substrat minéral et de l’ensemble des espèces fixées ou pas dépendantes de ce substrat).
Comme les cellules d’Ostreopsis ovata sont viables sans forme de résistance d’une année à l’autre, l’apparition d’une efflorescence colorée a plus de chances d’apparaître si ce phénomène a eu lieu l’année précédente au même endroit
Ainsi, si les facteurs d’apparition d’un bloom chez Ostreopsis ovata semblent de mieux en mieux connus, il n’en reste pas moins que les chercheurs ne peuvent pas encore prévoir par modélisation l’occurrence et le temps de vie d’un bloom toxique. Ce qui n’est plus le cas pour d’autres espèces de microalgues dont la prolifération dépend surtout de la richesse en nutriments du site.

Ostreopsis ovata : gestion des blooms et communication

Plutôt qu’une interdiction de baignade stricte, comme c’est le cas pour la découverte de coliformes et de streptocoques fécaux dans les eaux de baignade, qui affecte l’image d’une commune et crée des retombées économiques négatives, les communes s’orientent vers une gestion préventive des eaux de baignade de type « bulletin d’information des pollens » sans interdiction stricte de la baignade mais en expliquant les inconvénients de celle-ci. La communication est en fait difficile car il s’agit d’informer les populations littorales sans créer de crainte puis de rassurer sans trop banaliser le phénomène. L’organisme international RAMOGE créé en 1970 par l’initiative du Prince RAINIER III se veut fer de lance de cette communication sur
sa zone de compétence allant de Marseille à La Spezia en Italie et regroupant trois pays : La France, Monaco et l’Italie. Elle édite et distribue pour l’été 2014 un fascicule d’information sur les efflorescences d’Ostreopsis ovata.

0 réponses

Répondre

Se joindre à la discussion ?
Vous êtes libre de contribuer !

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *