Étude des impacts de l'écrevisse exotique envahissante Cherax quadricarinatus sur les hydrosystèmes de Martinique

Study of the impacts of the invasive alien crayfish Cherax quadricarinatus on the hydrosystems of Martinique

• Auteur / Autrice : Thomas Baudry
• Direction : Frédéric Grandjean, Juliette Smith-Ravin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie des Populations et Écologie
• Date : Soutenance le 03/10/2022
• Etablissement(s) : Poitiers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Chimie, Écologie, Géosciences et AgroSciences Théodore Monod (Poitiers)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Ecologie et biologie des interactions - EBI (Poitiers ; 2012-....) - Ecologie et biologie des interactions / EBI
• Partenaire(s) de recherche : faculte : Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées
• Jury : Président / Présidente : Philippe Jarne
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jérôme Moreau, Karine Monceau
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Philippe Jarne, Jean-Marc Paillisson

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chlordécone

Isotopes stables

ADN environnemental

Martinique

Invasions biologiques

Parastacidae

Mots clés libres

ADN environnemental

Cherax quadricarinatus

Chlordécone

Espèce envahissante

Martinique

Sia

Environmental DNA

Cherax quadricarinatus

Chlordecone

Invasive species

Martinique

Sia

Résumé

Le nombre d’invasions biologiques détectées dans le monde est en constante augmentation, en raison de la mondialisation. Les écrevisses, utilisées en aquaculture et très appréciées en aquariophilie, sont une belle illustration de ce phénomène. Parmi elles, l’écrevisse bleue Cherax quadricarinatus, d’origine australienne, est une espèce phare en aquaculture, en milieu tropical. De ce fait, elle a été transloquée dans de nombreux pays à travers le monde, dont la Martinique, où elle a été introduite au début des années 2000, pour redynamiser le secteur aquacole. Vendue vivante et très appréciée par les locaux, elle a été relâchée dans les rivières et a commencé à coloniser des bassins versants entiers, sans pour autant connaître précisément sa distribution. La Martinique est un territoire insulaire, appartenant à l’un des hotspots de biodiversité les plus riches du monde et les conséquences d’une telle invasion sur l’écosystème et les communautés locales doivent être appréhendées. Le développement de la technique ADN environnemental a permis, dans un premier temps, de préciser son aire de répartition. Parmi les 90 sites inventoriés, répartis sur 53 cours d’eau (parmi les 60 permanents de Martinique), l’écrevisse a été détectée sur 23 rivières. L’étude de la diversité génétique a révélé l’existence de plusieurs haplotypes, provenant probablement de plusieurs événements d’introduction. L’analyse des isotopes stables (ici azote δ15N et carbone δ13C) de la chaine trophique, a permis de caractériser les impacts de C. quadricarinatus sur les communautés locales : il semblerait que l’écrevisse occupe une place plutôt basse dans la niche trophique, caractérisant un régime alimentaire omnivore, à tendance herbivore. Des changements ontogénétiques ont également été observés, avec une alimentation différente selon les différents stades de vie. Les comparaisons des structures de niche trophique entre les zones envahies et les zones non-envahies ont montré un impact significatif sur les espèces de crevettes autochtones, par un phénomène d’exclusion compétitive. Aux vus de sa forte propagation depuis son introduction, la lutte contre cette espèce exotique envahissante parait compliquée. La pêche intensive ne peut régler cet épineux problème d’autant plus, que le contexte écotoxicologique local rend cette pratique non recommandable. En effet, les rivières Martiniquaises sont contaminées par le chlordécone, un pesticide largement utilisé jusqu’en 1993 dans les Antilles Françaises, provoquant l’interdiction de la pêche en rivière, par arrêté préfectoral. Nos expériences menées ont montré des taux de chlordécone importants dans les tissus abdominaux des écrevisses, dépassant largement les limites maximales fixées par l’Agence Régionale de Santé. Des expériences de décontamination de ces produits de pêche ont été menées, mais ceci ne semble pas être une alternative suffisamment efficace.

The number of biological invasions detected in the world is constantly increasing, due to globalization. Crayfish, which are used in aquaculture and are highly valued in the aquarium trade, are a good example of this phenomenon. Among them, the Australian redclaw crayfish Cherax quadricarinatus is a key species in tropical aquaculture. As a result, it has been translocated to many countries around the world, including Martinique, where it was introduced in the early 2000s, to revitalize the aquaculture sector. Sold alive and highly appreciated by the locals, it was released into rivers and began to colonize entire watersheds, although its precise distribution is not known. Martinique is an island territory, belonging to one of the richest biodiversity hotspots in the world, and the consequences of such an invasion on the ecosystem and local communities must be understood. The development of the environmental DNA technique has made it possible, in the first instance, to specify its distribution area. Among the 90 sites inventoried, spread over 53 rivers (among the 60 permanent rivers in Martinique), the crayfish was detected in 23 rivers. The study of genetic diversity revealed the existence of several haplotypes, probably resulting from several introduction events. Stable isotope analysis (here, nitrogen δ15N and carbon δ13C) of the trophic chain allowed us to characterize the impacts of C. quadricarinatus on local communities: it would appear that the crayfish occupies a rather low place in the trophic niche, characterizing an omnivorous diet, with a herbivorous tendency. Ontogenetic changes have also been observed, with different diets at different life stages. Comparisons of trophic niche structures between invaded and non-invaded areas showed a significant impact on native shrimp species, through a competitive exclusion phenomenon. In view of its strong spread since its introduction, the fight against this invasive alien species seems complicated. Intensive fishing cannot solve this thorny problem, especially since the local ecotoxicological context makes this practice inadvisable. Indeed, the rivers of Martinique are contaminated by chlordecone, a pesticide widely used until 1993 in the French West Indies, causing a ban on river fishing by prefectural order. Our experiments showed significant levels of chlordecone in the abdominal tissues of crayfish, far exceeding the maximum limits set by the Regional Health Agency. Experiments to decontaminate these products have been carried out, but this does not seem to be a sufficiently effective alternative.