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Caulerpa taxifolia
Caulerpa taxifolia
Champ de Caulerpa taxifolia Classification classique Règne Plantae Division Chlorophyta Classe Chlorophyceae Ordre Bryopsidales Famille Caulerpaceae Genre Caulerpa Nom binominal Caulerpa taxifolia
(Vahl) C.Agardh , 1817Synonymes - Fucus taxifolius Vahl, 1802
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La Caulerpa taxifolia est une algue verte pérenne de type nématothalle d'origine tropicale appartenant aux Ulvophyceae à structure siphonée. La souche tropicale est présente naturellement dans le sud de l'Australie, en Amérique centrale et sur les côtes africaines. Une souche issue de l'aquarium de Monaco a été introduite accidentellement en Méditerranée, rejetée comme un déchet, où elle est devenue une espèce envahissante. Elle est connue sous le nom d'« algue tueuse », en raison de sa toxicité pour la faune, de son impact négatif sur la biodiversité et de sa vitesse de développement inquiétante.
Sommaire
Arrivée en Europe
L'aquarium marin de Stuttgart, en Allemagne, décide dans les années 1950 d'importer et de croiser plusieurs souches de Caulerpa taxifolia pour servir de décoration dans ses différents bacs. La variété créée est appelée la « Caulerpa taxifolia aquariologique » (dans le reste de l'article, cette variété sera appelée simplement Caulerpa taxifolia).
Après avoir été envoyée dans différents aquariums, la Caulerpa taxifolia est relâchée accidentellement par l'aquarium de Monaco, en 1984. Plusieurs hypothèses différentes se sont affrontées, mais l'analyse de marqueurs moléculaires a confirmé cette thèse.
À partir de cette date, elle prolifère sur presque toutes les côtes méditerranéennes. Seules, pour l'instant, les côtes marocaines, de Sardaigne et de Sicile sont épargnées.
Repérée en 1984 en face du musée océanographique de Monaco, elle occupait à l'époque 1 m². En 2004, elle occupait 5 000 ha, les côtes de 6 pays étant touchées (France, Italie, Croatie, Espagne, Baléares, Tunisie) sur 100 km de côtes.
Reproduction
La Caulerpa taxifolia aquariologique ne se reproduit pas de façon sexuée, mais uniquement de façon végétative, par bouturage.
Les boutures de la Caulerpa taxifolia ne flottent pratiquement pas. Mais l'activité humaine lui permet de se disséminer rapidement dans toutes la Méditerranée et sur de longues distances. C'est ainsi que des parties de Caulerpa taxifolia s'accrochent aux ancres ou aux filets de pêche des bateaux.
On ne lui connaît pas de cycle sexué.
Environnement idéal
La Caulerpa taxifolia est très résistante. Elle survit jusqu'à 3 mois dans des eaux à 10°C , alors que la souche tropicale ne peut survivre en dessous de 20°. C'est entre 20° et 30° que la photosynthèse et son développement sont maximaux.
L'intensité lumineuse nécessaire à son développement est très faible, mais plus il est important, plus son développement est rapide.
Sa capacité à vivre avec peu de lumière lui permet de subsister jusqu'à 100 m de profondeur, et d'envahir des herbiers denses, tel que les herbiers à posidonie.
Elle est aussi très résistante aux variations de salinité (espèce euryhaline).
La mer Méditerranée est donc un milieu idéal pour son développement, cela explique en partie sa présence persistante dans cette région. Le fait qu'elle n'ait pas d'herbivore la consommant est une autre raison de sa persistance.
Sa toxicité empêche les animaux brouteurs (oursins par exemple) de la consommer en Méditerranée.
Elle peut croître dans des milieux pollués ou pauvres en éléments nutritifs, ce qui l'avantage encore par rapport aux autres macrophytes.
Conséquences de sa prolifération en Méditerranée
De par son aspect fortement envahissant, la Caulerpa taxifolia risque d'éliminer les autres espèces de la flore marine. Elle menace en particulier les herbiers de posidonie (Posidonia oceanica), principal ecosystème présent en Méditerranée. La disparition de la flore entraîne également le déplacement de la faune vers des zones non contaminées.
La Caulerpa taxifolia, notamment à cause de la présence de plusieurs terpènes destinés à la protéger des herbivores, est considérée comme très toxique. Pour l'instant, la transmission de ces terpènes le long de la chaîne alimentaire n'a pas été prouvée. Cependant, des pêcheurs d'Amérique centrale, où la Caulerpa taxifolia est présente naturellement, refuseraient de ramasser des mollusques et de pêcher du poisson dans les zones où croît cette algue.
En Méditerranée, ses toxines favorisent le développement des bactéries gram-négatives. Ce déséquilibre pourrait avoir une influence sur l'environnement, mais rien n'a encore été concrètement observé par les scientifiques.
Méthodes d'éradication
Plusieurs méthodes ont été proposées pour l'éradiquer : elles sont basées sur différents processus mécaniques, chimiques ou biologiques.
Découpage manuel
Cette méthode consiste simplement à envoyer des équipes de plongeurs découper manuellement les plans de Caulerpa taxifolia.
Cette méthode est peu efficace en raison du fait que des boutures de Caulerpa Taxifolia se retrouvent disséminées dans l'environnement alentour. De plus, c'est une méthode très lourde à mettre en œuvre en raison du nombre de plongeurs nécessaire pour traiter des champs qui s'étendent souvent sur une surface de plusieurs hectares.
De plus, le découpage stérilise le fond marin en retirant le substrat nécessaire au développement des herbiers.
Bâches opaques
Méthode mécanique utilisée en Croatie : la couverture de peuplements par bâches opaques, pour empêcher l'algue de pratiquer la photosynthèse. La colonie traitée est couverte d'une bâche opaque en PVC lestée et fixée au sol. Ces bâches sont posées en début d'hiver, et sont laissées 3 mois sur la colonie, jusqu'à sa mort. Cette méthode présente l'inconvénient de ne pouvoir être utilisée que sur les sites à faible hydrodynamisme, où la bâche ne risque pas d'être arrachée par les tempêtes hivernales.
Cependant les avantages de cette technique sont nombreux :
- La pose, effectuée par des plongeurs, est relativement rapide (15 m² par heure). Toutefois, la fixation sur le fond reste délicate.
- Aucun impact négatif n'a été observé sur les herbiers à Posidonia Oceanica recouverts lors de l'application de cette méthode dans la baie de Stari Grad.
- On n'observe aucune repousse.
Utilisée dans le cadre du ralentissement et du contrôle des colonies de grande envergure, cette méthode est considérée comme très efficace, malgré l'impossibilité de l'appliquer sur tous les sites.
Epandage de sel
Cette méthode a été imaginée par la Compagnie des Salins du Midi et des Salines de l’Est89. Elle est supposée provoquer une plasmolyse de l'algue coenocytique, due aux phénomènes d'osmose résultants de l'augmentation de la concentration en sel dans l'eau environnante, et entraîner la mort. Les expérience réalisées in situ montre des résultats trop aléatoires, dépendants des conditions de l'épandage. Appliquée en Nouvelle-Galle-du-Sud, les résultats ne sont pas public, mais jugés concluants par les maîtres d'œuvre[réf. nécessaire].
Traitement au cuivre
La présence de cuivre dissout dans l'eau tue la Caulerpa taxifolia rapidement (quelques heures suffisent), en fonction de la concentration en cuivre utilisée. Différentes méthodes d'apport de cuivre et de sa diffusion dans l'eau au contact de la caulerpe ont été testées: il s'agit de l'injection directe d'une saumure plus dense que l'eau de mer contenant du sulfate de cuivre, de la dissolution d'une anode de cuivre (électrolyse), et de l'application de résines échangeuses d'ions préalablement chargées au cuivre.
Injection directe de saumure dense contenant du sulfate de cuivre
Cette méthode, également appelé Diffusion d'Algicide Contrôlée (DAC) a été développée par un ancien ingénieur d'Électricité de France (EDF), aidé par la Fondation EDF[1].
Elle consiste à injecter à la base de la Caulerpa Taxifolia une saumure contenant un mélange de sulfate de cuivre (CuSO4) et de sel (NaCl) dissous dans de l'eau de mer. L'ajout de sel à pour but d'augmenter la densité de la solution qui coule et de ce fait reste plus longtemps en contact avec la caulerpe. En outre, comme la Caulerpe est sensible aux effets osmotiques, elle résiste très mal à la concentration locale élevée en sel. Les effets conjugués de la toxicité du cuivre et de la plasmolyse se renforcent, ce qui augmente l'efficacité du traitement.
Cette méthode peut être utilisée selon quatre modes suivant que la diffusion du cuivre et du sel soit limitée plus ou moins par les conditions de bord (système fermé ou ouvert):
- en système fermé, sous une cloche sous-marine étanche,
- en système semi-ouvert avec un barrage immergé,
- en eau libre, la solution est alors appliquée directement à la base de l'algue à l'aide d'une canne, équipée d'une gâchette qui libère la solution,
- en kit de poche par des plongeurs, cette méthode n'est vraiment utile que pour des reprises de Caulerpa taxifolia.
Il semblerait que cette méthode soit la plus efficace et la plus pratique à mettre en œuvre. Elle est actuellement (2004) en cours d'homologation.
Transfert de cuivre par électrolyse
Des électrodes sont déplacées sur les champs de Caulerpa taxifolia par des plongeurs. Par un phénomène d'électrolyse, les ions de cuivre Cu2+ sont déposés sur les plants de Caulerpa taxifolia durant deux à cinq minutes. Deux plaques de cuivre sont immergées dans le bain électrolytique naturel qu'est l'eau de mer (36 g de NaCl par litre). À la faveur d'un courant continu de faible tension (de 5 à 12V), un flux d'ions traverse l'algue, dont l'anatomie laisse passer le courant.
Au bout de deux heures, les caulerpes virent au vert olive; une semaine plus tard, elles ne sont plus qu'un amas jaunâtre. La mort est certaine car même les "racines" (ou crampons) sont intoxiquées par le cuivre. Le procédé a été mis au point par Bernard Jaffrennou et Lucien Oddone [réf. nécessaire].
Cette méthode est peu pratique à mettre en œuvre en raison des risques pour les plongeurs d'entrer en contact avec les électrodes. De plus, ces dernières peuvent arracher des boutures de Caulerpa taxifolia, ce qui favorisera sa dissémination dans l'environnement. Et enfin, cette méthode est très lourde et chère à mettre en œuvre, une machine à électrolyse coûte environ 10 000 euros. Les deux inventeurs du procédé souhaitent mettre au point une "machine tueuse" avec des électrodes montées à partir d'un bateau et glissant au-dessus des zones à traiter. Ils pourraient ainsi traiter 120 m2 de caulerpe à l'heure, dans des zones peu touchées, comme la baie d'Hyères et l'île de Porquerolles. Les zones côtières transformées en prairie (entre Menton et Monaco) ne pouvant être traitées à cette échelle.
Apport de cuivre par des couvertures échangeuses d'ions
Cette technique a été développée en laboratoire il y a quelques années avec un taux de réussite important. Ces couvertures sont réalisées à partie d'un non tissé greffé (textile échangeur d'ions) et enduites d'un polymère lourd pour les lester.
Le textile échangeur d'ions permet de relarguer progressivement les ions cuivriques adsorbés à la surface de ses fibres après leur immersion dans une solution de sulfate de cuivre. Ce procédé a été amélioré et industrialisé en 2006 et permet maintenant de réduire les pertes de sulfate de cuivre par un meilleur greffage de ce textile. Les couvertures sont fabriquées dans une nouvelle installation industrielle de plus grande capacité. Des tests sont en cours de réalisation (2007) sur la commune de Sainte-Maxime (France).[réf. nécessaire]
La couverture est ensuite placée sur les champs de Caulerpa taxifolia pendant plusieurs heures, voir une journée entière, le temps que le cuivre tue l'algue.
Cette méthode à plusieurs avantages :
- elle peut être utilisée sur de plus larges surfaces grâce à sa largeur (1,50 m),
- les couvertures peuvent être "régénérées" par un passage à nouveau en bain de sulfate de cuivre lorsque leur teneur en cuivre diminue.
Le principal inconvénient de la technique est qu'elle ne peut être appliquée que dans une eau calme.
Lutte biologique
Des mollusques Ascoglosses présents naturellement en Méditerranée peuvent se nourrir de Caulerpa taxifolia. Cependant, les deux espèces présentent en Méditerranée (Oxynoe olivacea et Lobiger serradifalci), assez rares, ne présentent pas les qualités souhaitables pour maîtriser ou limiter l'invasion de Caulerpa Taxifolia en raison d'un très faible "recrutement" des larves dans le plancton. De plus, la limace Lobiger serradifalci fragmente l'algue et en favorise la dispersion.
Les espoirs se portent sur deux espèce tropicales (Elysia subornata et Oxynoe azuropunctata) qui ont un cycle de développement direct (sans passer par le stade larvaire flottant). Cependant, ces espèces tropicales sont très sensibles à la température. Elysia Subornata, qui semble être l'espèce la plus prometteuse, cesse de se reproduire quand la température est inférieure à 21°C et meurt en dessous de 15°C. La fenêtre d'utilisation de cet agent de contrôle serait donc réduit à la période estivale, à moins qu'une souche d'Elysia subornata plus résistante à la température ne soit découverte[2].
Un modèle mathématique permettant des simulations numériques a été développé afin d'évaluer les effets sur Caulerpa de l'introduction du mollusque dans des colonies ciblées. Le modèle, nommé ELYSIA prend en compte différents facteurs, tels que la distribution spatiale, la croissance, la reproduction, l'alimentation, le déplacement pour la recherche de nourriture, les conditions de température de l'eau, ... . Les premiers résultats de ces simulations sont encourageants. Des simulations en conditions plus réalistes – milieu Mésocosme – sont maintenant nécessaires.
La lutte biologique reste, aux yeux de certains experts [réf. nécessaire], une des meilleures solutions pour contrôler et réduire l'expansion de Caulerpa taxifolia. Cependant, le risque d'introduction de nouvelles espèces étrangères, elles aussi potentiellement envahissantes, doit d'abord être clairement évalué et pris correctement en compte.
Actions entreprises contre la Caulerpa taxifolia
Aucune véritable action d'éradication à grande échelle de la Caulerpa taxifolia n'a pour l'instant été entreprise par les pouvoirs politiques. La Marine nationale en France s'occupe d'éradiquer l'algue, mais uniquement dans les zones sous son contrôle direct.
Le Parc national de Port-Cros organise chaque année une session autour de l'île de Port-Cros et une autre à Porquerolles de détection et d'éradication de la Caulerpa Taxifolia mais seulement sur des zones faiblement contaminées, aucun procédé n'étant véritablement applicable sur de grandes surfaces à ce jour (à savoir en 2006).
Références
A lire aussi
- Alexandre Meinesz, Le roman noir de l'algue "tueuse", Belin (1997), ISBN 2-7011-2077-2
Liens externes
- Référence ITIS : Caulerpa taxifolia (Vahl) C. Ag. (fr) ( (en))
- (fr) Caractéristiques de la Caulerpa Taxifolia
- (fr) Thèse de doctorat sur la Caulerpa taxifolia
- (fr) Document sur une proposition de stratégie pour le contrôle de la Caulerpa taxifolia dans le Parc national de Port-Cros
- (fr) Site web réalisé dans le cadre des TPE en 2007
- (fr) TPE sur la Caulerpa taxifolia réalisé en 2007-08
- Référence GISD : espèce Caulerpa taxifolia (en)
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