Utilisation du codage à barres de l'ADN pour inventorier et suivre les changements dans la distribution et la diversité des invertébrés d'eau douce dans l'Arctique canadien

Auteurs

1. D. Nowosad, Université de Guelph, Guelph, Ontario, Canada, et Savoir polaire Canada, Station canadienne de recherche dans l’Extrême-Arctique, Cambridge Bay, Nunavut, Canada, dnowosad@uoguelp.ca
2. I.D. Hogg, Savoir polaire Canada, Station canadienne de recherche dans l’Extrême-Arctique, Cambridge Bay, Nunavut, Canada
3. A. Borisenko, Université de Guelph, Guelph, Ontario, Canada
4. S. Adamowicz, Université de Guelph, Guelph, Ontario, Canada

Référence suggérée

Nowosad, D., Hogg, I.D. et Adamowicz, S. 2020. Utilisation du codage à barres de l'ADN pour inventorier et suivre les changements dans la distribution et la diversité des invertébrés d'eau douce dans l'Arctique canadien. Savoir polaire : Rapport Aqhaliat, volume 3, Savoir polaire Canada, p. 15–17. DOI : 10.35298/pkc.2020.04.fra

Article

La biodiversité d'eau douce de l'archipel arctique canadien et son histoire de recolonisation post-glaciaire ont reçu une attention considérable de la part des chercheurs. Toutefois, la plupart de ces travaux sont antérieurs à l'introduction de techniques génétiques, comme le codage à barres d'ADN, qui permettent de déterminer avec précision l'identification des espèces. Par conséquent, notre compréhension de la distribution et de la diversité de nombreux organismes aquatiques présente des lacunes. À l'échelle locale, nous disposons peu d'informations sur la composition spécifique des communautés d'invertébrés et sur leurs réactions aux facteurs biotiques et abiotiques, tels que la géochimie des masses d'eau, les modèles saisonniers et les changements climatiques à long terme.

Cette étude utilisera le codage à barres d'ADN pour fournir des données génomiques de base à l'échelle locale sur la biodiversité du zooplancton d'eau douce et des invertébrés benthiques sur des sites près d'Iqaluktutiak, à Cambridge Bay, dans le cadre du plus grand projet ‘Arctic BIOSCAN’ (ARCBIO). Au cours des étés 2018 et 2019, des plans d'eau de différentes tailles ont été étudiés à proximité de la Station de recherche du Haut-Arctique canadien (SCREA), de l'île Victoria et du Nunavut, à l'aide de « filets D » et de traits de plancton (Figure 1). Au cours de la saison 2019, un total de 75 échantillons a été collecté, représentant une grande diversité d'arthropodes aquatiques – insectes et crustacés (Figure 2). Le codage à barres d'ADN des échantillons est en cours, et plus de 2 000 séquences ont été ajoutées à la bibliothèque des systèmes de code-barres des données sur la vie seulement pour la saison 2019. Une comparaison avec les données de référence disponibles dans d'autres régions des zones arctiques et boréales de l'Holarctique fournira des informations sur les similitudes et la connectivité entre l'île Victoria et d'autres régions de l'Arctique.

Grâce à l'assemblage d'une bibliothèque de codes-barres ADN pour les espèces d'eau douce collectées à proximité du campus de la SCREA, nous pouvons déterminer les changements dans la composition de la communauté au fil du temps et détecter l'arrivée d'espèces nouvelles ou invasives. Les efforts de la saison d'été 2020 comprendront une étude détaillée des espèces présentes à chaque emplacement d'échantillonnage ainsi que des caractéristiques physiques et chimiques des plans d'eau étudiés. Cela nous permettra d'évaluer quels facteurs environnementaux affectent la composition de la communauté et l'occupation de l'habitat par les espèces d'invertébrés aquatiques dans le contexte de l'histoire post-glaciaire de la région et des changements environnementaux en cours.

Cette étude est importante pour la communauté locale en raison de l'augmentation des activités à proximité, telles que le transport maritime, le tourisme et d'autres industries. En plus d'améliorer notre compréhension des espèces présentes, les invertébrés constituent la base de la chaîne alimentaire dont dépend l'omble chevalier. L'omble est une espèce économiquement importante pour les habitants de Cambridge Bay – une source de nourriture essentielle et un élément important des pratiques culturelles locales. Les invertébrés d'eau douce sont également connus pour être d'importants indicateurs environnementaux. Sans connaître la biodiversité de base de cette région, il sera difficile de déterminer les réponses à apporter à l'avenir. Avec le changement climatique vient l'opportunité pour de nouveaux parasites, ravageurs et espèces envahissantes de coloniser l'île – sans données de base, il serait difficile de surveiller ces changements biologiques.