Comment une Palourde qui Coule a conquis l’Océan

Cet article est tiré du magazine Hakai, une publication en ligne sur la science et la société dans les écosystèmes côtiers. Lire plus d’histoires comme celle-ci à hakaimagazine.com .

Le navire, bien que ses mâts soient fermes,
Sous son cuivre porte un ver

– Henry David Thoreau, de « Bien que tous les Destins »

Tôt un matin calme de juin, Nancy Treneman se fraye un chemin le long de la ligne de wrack d’une partie de la côte sud-ouest de l’Oregon. La biologiste a les cheveux courts et bouclés qui s’enroulent en petites ailes sous sa casquette de baseball et porte un jean patché au genou avec un cœur en denim. De temps en temps, elle s’arrête pour scruter une bouteille en plastique ou une bascule solitaire, ou récupère une hachette de son sac et écrase des copeaux d’un morceau de bois flotté sortant de l’assemblage osseux de bûches où la plage rencontre une colline escarpée.

« Les débris racontent une histoire », explique Treneman en prenant des notes dans un livre jaune imperméable. « Il vous dit ce qui se passe là-bas. Quand les bateaux de pêche sont là-bas. Quand le crabe se produit. Quand le marchandage se poursuit. »

Et aujourd’hui, tout comme 30 autres jours au cours des trois dernières années, Treneman cherche des passages d’une histoire très particulière qui pourrait s’être accrochée ici parmi les rochers et les piles de mer à Crook Point — un promontoire à l’intérieur du refuge faunique national des îles de l’Oregon qui se trouve être un bassin versant parfait pour les castoffs de l’océan Pacifique. Soudain, elle aperçoit une sphère en plastique noir de la taille d’un ballon de plage. « Oh, oh, un nouveau char! This Celui-ci a l’air libre! Regarde! Il y a une moule! » elle pleure avec enthousiasme, montrant une délicate dentelle de fils qui encrasse sa surface. « C’est un flotteur de tsunami. Tout ça, ce sont de vieilles moules. »Le groupe de bivalves de la taille d’un pouce est Mytilus galloprovincialis, une espèce méditerranéenne qui s’est établie le long de la côte japonaise.

Treneman se perche sur une bûche et envoie un e-mail sur son téléphone portable au biologiste marin Jim Carlton, puis récupère un sac ziplock de gâteau au chocolat de son sac et me passe un morceau. « J’ai besoin du sac », dit-elle en grattant les créatures de la surface du flotteur et en les laissant tomber à l’intérieur.

Lorsque le tremblement de terre de magnitude 9,0 a frappé les côtes du Japon en 2011, il a déplacé de manière mesurable l’île principale du pays vers l’est, a modifié l’inclinaison de l’axe de la Terre et a tué près de 20 000 personnes avec la vague imposante qui a suivi. La tragédie a également aspiré une énorme quantité de choses flottantes en mer — bateaux de pêche, quais, flotteurs en plastique — offrant aux scientifiques un regard sans précédent sur la façon dont les espèces naviguent dans de nouveaux environnements sur des débris anthropiques, un mécanisme qui influence de plus en plus les écosystèmes. Avec l’aide de bénévoles, de responsables gouvernementaux et de bailleurs de fonds, Carlton, Treneman et plus de 50 autres taxonomistes ont identifié environ 300 espèces différentes qui ont survécu à un voyage de milliers de kilomètres à travers l’océan jusqu’à Hawaï, en Californie, en Oregon, dans l’État de Washington, en Colombie-Britannique et en Alaska.

Parmi eux se trouve le mollusque peu connu le plus proche du cœur de Treneman: pas le Mytilus, non, mais le ver marin, un bivalve tunnelier à l’appétit vorace pour le bois. Bien que nous n’en trouvions pas ce jour-là, environ 22% des débris du tsunami que les chercheurs ont assemblés sur la côte ouest de l’Amérique du Nord sont des matériaux de construction en bois. Et comme Treneman a minutieusement examiné 125 morceaux collectés, elle les a trouvés criblés de vers de navire des eaux côtières du Japon et de l’océan ouvert.

Il est trop tôt pour dire si l’une des espèces s’installera aux côtés de la seule espèce indigène et de la poignée d’espèces de vers marins introduites ici, explique Carlton, pionnier dans l’étude des organismes marins envahissants. Mais s’ils le font, ce sera le dernier chapitre d’une histoire de vers de mer et de personnes qui remonte à des millénaires. Depuis que certaines des premières références enregistrées aux créatures sont apparues dans des textes de la Grèce antique, les palourdes ont fait de l’attelage dans les coques de bateaux en bois et, plus tard, dans les eaux de ballast, s’installant dans les ports et les ports du monde entier et dévastant les infrastructures en bois au fur et à mesure. En fait, certaines espèces sont devenues si omniprésentes qu’elles sont cryptogènes – ce qui signifie qu’il est impossible de savoir d’où elles proviennent. Le leur, peut-être, est un huitième continent liminal, construit non pas de terre, mais de mouvement lui-même, ses limites définies en partie par la quête humaine de l’empire et du commerce.

Et de nos jours, les vers de mer en voyage peuvent constater que les gens ont modifié les conditions océaniques en leur faveur avec le changement climatique mondial. « Il est difficile de faire des prédictions confiantes étant donné la nature de la roulette de qui se déplace où et quand, mais je suis assez à l’aise avec l’histoire de shipworm », dit Carlton. « Les gestionnaires de ports et de ports qui ont encore des pieux en bois dans l’eau seraient bien avisés de reconnaître que l’âge des vers de mer augmente à nouveau. »Ou, pour être plus précis, que cela ne s’est jamais terminé du tout.

Il est facile de comprendre pourquoi les premiers naturalistes ont classé les membres de la famille des Teredinidae comme des vers au lieu de palourdes. Ils possèdent des corps trapus et translucides qui, selon l’espèce et l’environnement, peuvent dépasser un mètre. Les valves de leurs coquilles se perchent sur la tête comme de minuscules casques et se hérissent de rangées de protubérances en forme de dents. Ceux-ci permettent aux larves de vers marins de forer à la surface du bois submergé, puis de s’enfouir le long du grain à mesure qu’elles grandissent, canalisant les copeaux dans leur bouche et transformant le bois en coquille protectrice et en repas.

Il n’est pas facile de digérer la structure complexe du bois, explique Dan Distel, professeur de recherche à la Northeastern University de Boston, qui se concentre sur les symbioses des vers marins. Ainsi, les vers de mer « cultivent essentiellement des bactéries à l’intérieur de leurs cellules », qui à leur tour fournissent des enzymes qui cassent le bois. Le pouce vert microbien des palourdes leur a valu la distinction d’être l’un des principaux recycleurs de bois de l’océan, un processus qui fournit une cascade de services écosystémiques importants, explique Distel, notamment « prendre une ressource que les poissons ne peuvent pas manger et la transformer en larves, ce que les poissons peuvent manger. »Une espèce de ver marin particulièrement fécond libère 100 millions d’œufs en un seul événement de frai.

Peu de cette activité, cependant, est visible. Ce premier trou de forage reste petit; le seul signe qu’il est occupé est une paire de siphons parfois saillants. Ces tubes appariés, un incurrent et un excurrent, permettent au ver marin de compléter son alimentation avec du plancton filtré de l’eau, ainsi que de respirer, de se reproduire et d’excréter, tout en creusant le bois.

Ce n’est que lorsque l’espèce la plus connue et la plus répandue des vers marins, Teredo navalis, a affiné les pieux de bois qui protégeaient les digues de terre des Pays-Bas des incursions océaniques dans les années 1730, qu’un universitaire du nom de Gottfried Sellius les a correctement identifiés comme des mollusques. À cette époque, les mêmes traits qui les rendent essentiels sur le plan écologique leur avaient également valu une place de choix dans l’histoire maritime.

En 1503, des vers de mer ont mis en nid d’abeilles les navires que Christophe Colomb a amenés lors de son quatrième voyage, coulant au moins deux d’entre eux. En 1588, teredo, comme on les appelle souvent familièrement, a joué un rôle dans la défaite britannique de l’Armada espagnole, affaiblissant les bois de la flotte supérieure des Espagnols et la rendant plus vulnérable aux tempêtes et aux boulets de canon. Plus tard, ils ont peut—être compromis la coque du baleinier Nantucket Essex – permettant une pénétration plus facile du cachalot taureau qui a percuté le bateau en 1821, et inspiré le classique littéraire Moby Dick. Un document affirme même que les vers de navire ont coulé plus de navires que les pirates. « Ceci », explique le biologiste marin à la retraite Kevin Eckelbarger, qui prévoit d’écrire un livre sur l’histoire des vers marins, « est un animal que le capitaine Cook craignait autant que les Hawaïens qui l’ont probablement tué. »

Les Hollandais, pour leur part, ont bientôt ceint leurs digues de pierre importée coûteuse au lieu de bois. Mais pas avant que certaines institutions religieuses ne déclarent officiellement des journées de « remerciement, de jeûne et de prière » dans l’espoir de conjurer ce nouveau « fléau » divin, et pas avant que Sellius ne répertorie quelque 500 à 600 méthodes de prévention de l’invasion des vers marins, selon le Magazine nautique de 1878, « dont certaines sont plus amusantes que possible », y compris, pour les navires, « une couche intérieure de peaux de veau, de poils de vache, de verre pilé, de cendres, de colle, de craie, de mousse ou de charbon de bois. »

Aux États-Unis, des inventeurs pleins d’espoir avaient soumis 1 000 mesures de dissuasion contre les vers marins à l’office des brevets des États-Unis à la fin des années 1800. Les entreprises forestières canadiennes ont fait exploser de la dynamite dans l’eau pour créer une onde de pression qui a tué les vers de navire à l’intérieur des rondins flottants. Les préparations chimiques telles que la créosote, biocide cancérigène, ont été largement utilisées, polluant souvent les cours d’eau. Les marins parcouraient le monde à la recherche de bois naturellement répulsif, contribuant à la déforestation, en particulier sous les tropiques. « Une fois qu’une espèce aurait résisté, des peuplements lointains de ces arbres, nombreux en Australie et en Nouvelle-Zélande, ont été victimes de teredo par procuration », écrit l’historien Derek Lee Nelson, candidat au doctorat à l’Université du New Hampshire. « les forêts domestiques ont également souffert; la réputation que le pin jaune de Caroline du Nord a acquise pour avoir résisté à teredo helped a contribué à rendre l’arbre commercialement indisponible à la fin des années 1910. »

Peu de ces tactiques défensives ont fait bien plus que retarder l’invasion, de sorte que les gens ont également lancé l’offensive géographique, selon Nelson, faisant du ver marin leur coauteur involontaire alors qu’ils remodelaient les côtes nord-américaines. Parce que de nombreux vers de mer — dont Bankia setacea, l’espèce originaire de la côte ouest du continent — ont besoin d’une salinité élevée pour prospérer et se reproduire, les estuaires et les embouchures de rivières peuvent protéger les navires en bois et les structures marines des dommages. Les ports d’eau douce naturels ont rapidement été développés, tandis que certains ports d’eau salée ont été modifiés pour augmenter la circulation de l’eau douce. Dans le Puget Sound de Seattle, par exemple, aux États-Unis. Le Corps du génie de l’armée autorisa le dragage de la rivière Snohomish et la construction d’une nouvelle jetée dans l’océan près de son embouchure en 1890 pour concentrer le débit de la rivière dans une poche protectrice.

En 1919, cependant, même l’eau douce n’a pas réussi à faire l’affaire dans la baie de San Francisco. Après que Teredo navalis, tolérant à la faible salinité, soit apparu là—bas, coïncidant avec une sécheresse qui a permis à une eau plus salée de pousser plus loin à l’intérieur des terres, l’espèce a explosé dans ce qui allait devenir l’une des épidémies les plus coûteuses de l’histoire des vers marins – les quais, les jetées et les bordereaux de ferry se sont effondrés à un rythme moyen d’une toutes les deux semaines pendant deux ans. D’autres ports, comme le port de New York, le fleuve Hudson et le port de Los Angeles, qui avaient été « protégés » par la pollution industrielle, ont connu des résurgences dévastatrices de vers de mer et d’isopodes foreurs de bois connus, plutôt charmants, sous le nom de gribbles, après des efforts de nettoyage comme ceux requis par le Clean Water Act de 1972 des États-Unis.

Les effets secondaires de ce genre d’affrontements dramatiques, s’ils sont submergés, ont été des avancées dans la compréhension de la biologie des foreurs du bois, ainsi que de nombreuses autres facettes du monde marin. américain. Navy et d’autres ont versé des seaux d’argent dans la recherche dirigée par des individus tels que Ruth Dixon Turner, conservatrice et professeur à Harvard. Connue affectueusement parmi certains nerds de mollusques comme la déesse des vers de navire, en 1971, Turner est devenue la première femme à visiter la mer profonde dans le submersible Alvin. Elle a également écrit le catalogue encore définitif des vers de mer – parcourant les collections de musées du monde entier pour découvrir plus de 300 espèces suspectées jusqu’à environ 70.

Mais la lutte entre l’homme et la palourde a forcé de nombreux pays à suivre le chemin des Néerlandais et à construire avec des matériaux résistants aux vers marins, et l’attention du public et le blitz de recherche ont diminué. L’acier et la fibre de verre ont largement remplacé le bois dans les coques des navires et des bateaux. Comme la créosote et certains traitements de pression du bois sont tombés en disgrâce ou ont été restreints par certains gouvernements pour leurs impacts sur la santé et l’écosystème, le bois des structures marines a progressivement été remplacé ou renforcé par des matériaux beaucoup plus coûteux et durables tels que le béton, la fibre de verre et le métal. Même si les vers de mer causent encore des dommages estimés à 1 milliard de dollars dans le monde chaque année, au moment de la mort de Turner en 2000, les mollusques s’étaient retirés dans une relative obscurité.

Bien que l’intérêt remonte, Dan Distel, de l’Université Northeastern, déclare: « Quand j’ai commencé, je me souviens qu’un jour, j’étais à une réunion et j’ai décidé de sortir déjeuner avec quelques amis. »Alors qu’ils traversaient la rue », l’un d’eux a déclaré que si un bus nous courait en ce moment, cela anéantirait tous ceux qui faisaient de la recherche sur les vers marins dans le monde. »

Le « laboratoire » de débris de tsunami de la maison de Nancy Treneman est un hangar avec une terrasse surplombant la forêt et la mer au-dessus de Gold Beach, en Oregon. Des morceaux de bois et des poutres, certains enveloppés dans des sacs à ordures, tapissent le sol et les tables de sciage. Celui qu’elle choisit aujourd’hui est un tour de sapin de Douglas — peut-être exporté par bateau du Nord-ouest du Pacifique vers le Japon avant d’être ramené à Oysterville, dans l’État de Washington. Elle l’équilibre soigneusement à l’intérieur d’une boîte en carton, en la tournant de cette façon et cela pour trouver de minuscules trous d’entrée dans ses côtés. Ensuite, elle utilise une hachette pour la fendre le long du grain, en suivant les tunnels maintenant vides – bordés de carbonate de calcium mince en coquille d’œuf — afin de pouvoir mesurer leur longueur et leur largeur.

Après chaque division, Treneman examine les morceaux coupés à la recherche de restes, puis les frappe avec un marteau. Parfois, des coquilles tombent, ou de minuscules structures en forme de spatule appelées palettes, que les vers de mer plient ensemble comme des mains priantes pour sceller leurs terriers. Les palettes sont essentielles à l’identification des espèces et vont dans des flacons remplis d’une solution d’éthanol à base d’Everclear, un alcool de grain à l’épreuve des 190, pour une identification ultérieure. Il faut des heures pour traiter un seul journal, mais si l’ennui a effrayé les autres loin du champ, cela ne dérange clairement pas Treneman, qui se penche sur chaque découverte.

C’est une nouvelle venue dans la taxonomie des vers marins, mais son enthousiasme obstiné lui a valu une expertise évidente, durement acquise en étudiant les catalogues de Turner, en collaborant avec d’autres scientifiques et en faisant ses propres pèlerinages dans les musées. Professeur de sciences au secondaire depuis 30 ans, Treneman, titulaire d’une maîtrise en génétique, est revenu à ses anciennes ambitions de devenir biologiste de recherche après avoir déménagé à Gold Beach. C’était une route facile de là pour des cours et des projets à l’Oregon Institute of Marine Biology au nord de Charleston, où elle a renoué avec son ancien professeur de collège Jim Carlton, qui y a longtemps enseigné des cours d’été. Sa retraite en 2013 a coïncidé par hasard avec l’arrivée de débris de tsunami sur la côte ouest nord-américaine, et elle a saisi l’occasion de travailler avec Carlton du côté des vers marins du projet. Quand elle avait traité suffisamment de bois pour rassembler une collection de pièces, elle lui a demandé comment les identifier.  » Ruth Turner est morte et personne n’a suivi ses traces « , se souvient-elle. « Vous devrez peut-être les envoyer en Australie. »Mais Treneman était déterminé. « J’ai pensé: « Non! » dit-elle. « J’ai passé des heures et des heures à collectionner ces trucs. À quel point cela peut-il être difficile? »

Revenant à sa tâche, elle signale un tunnel qui se ramifie sauvagement à un petit nœud. « Regardez celui-ci ici. C’est génial « , dit-elle. « Il est venu ici, a essayé ça, s’est arrêté. J’ai essayé ça, arrêté. Ou ça, arrêté. Il est allé dans trois directions différentes. But Mais ensuite, « elle fait une pause », il est mort. »

L’espèce que nous suivons à travers le bois est maintenant grande, avec un tunnel aussi épais que mon index — « le genre de ver marin », me dit Carlton plus tard, « que vous ne voulez pas rencontrer dans une ruelle sombre la nuit. »Il semble également être une espèce qui tolère les eaux plus froides, ce qui signifie qu’elle pourrait trouver une maison de ce côté du Pacifique.  » Nous avons encore beaucoup de bois dans l’eau. Ce ne serait donc pas bien si nous obtenions un autre organisme qui perce le bois « , dit-il. Même si les espèces japonaises ne s’établissent pas, des espèces tropicales et subtropicales d’eau plus chaude risquent de se déplacer inexorablement vers les pôles à mesure que la température des océans augmente. Appelé « fluage des Caraïbes » sur la côte Est, ce phénomène a été largement documenté chez de nombreuses espèces, partout sauf dans les pays en développement où peu de gens regardent. Pendant ce temps, le débit des rivières devrait diminuer à certains endroits à mesure que les sécheresses et le temps sec et chaud deviennent plus fréquents, et le niveau de la mer devrait augmenter, ce qui pourrait augmenter la pénétration de l’eau salée dans les embouchures des rivières et mettre en danger les infrastructures en bois qui sont restées protégées par des apports d’eau douce.

Avec les vers de mer, « la principale préoccupation que vous devez avoir à propos du réchauffement climatique est que cela va augmenter leur distribution et leur aire de répartition, augmenter l’activité des animaux et prolonger la période de temps pendant laquelle ils peuvent se reproduire », car ils ont tendance à se reproduire et à s’établir sur le bois pendant les saisons plus chaudes, explique Reuben Shipway, un autre collaborateur de la recherche sur les tsunamis de Carlton et Treneman qui travaille avec Distel à l’Université Northeastern.

Il y a des preuves que cela commence à se produire. Au large des côtes suédoises, les scientifiques ont trouvé des preuves que les larves de Teredo navalis envahissent activement les panneaux de bois submergés 26 jours plus tard en moyenne qu’elles ne l’étaient dans les années 1970, une tendance qui est fortement corrélée à des températures de surface de la mer plus élevées.

De tels changements pourraient également stimuler des espèces tropicales potentiellement plus destructrices qui font de l’auto-stop vers de nouveaux endroits dans les eaux de ballast et par d’autres moyens. En 2010, Shipway a été appelé à l’Uluburun III, une réplique d’une épave vieille de 3 300 ans découverte au large des côtes turques, qui contenait des marchandises commerciales de sept cultures différentes, dont des lingots de verre bleu cobalt et un scarabée en ivoire et or arborant le cartouche de Néfertiti. Le nouveau navire avait été largué au fond de l’océan en 2006 pour les touristes plongeurs. Moins de deux ans plus tard, il était visiblement infesté de vers de navire et de gribouillis, et au moment où Shipway a plongé vers l’épave, il a pu briser des morceaux avec ses mains. « Quand je suis revenu le deuxième été, dit Shipway, il ne restait que le mât, entouré de pieux et de pieux de tubes calcaires. »

Le principal coupable, Shipway découvert, était Teredothyra dominicensis — une espèce de ver marin découverte à la Dominique et qui vivait exclusivement dans le golfe du Mexique et la mer des Caraïbes. Les créatures infestaient rapidement les panneaux de bois que Shipway avait plantés sur le site de l’épave en Méditerranée, suggérant qu’elles étaient également bien établies là-bas. Combiné à des augmentations documentées de la température et de la salinité locales de la mer, cela n’augure rien de bon pour les villes méditerranéennes telles que Venise, en Italie, qui a encore beaucoup de pieux en bois et d’autres structures dans l’eau, et beaucoup de problèmes avec les espèces résidentes de vers marins et de gribbles. Déjà, « la fréquence de maintenance serait plus élevée », explique Davide Tagliapietra, biologiste à l’Institut des sciences marines de Venise, bien qu’il soit difficile de démêler les causes exactes.

Luisa Borges, une chercheuse portugaise basée en Allemagne qui travaille en étroite collaboration avec Treneman et Shipway sur les débris du tsunami, a également documenté les changements de portée. Ses relevés des eaux européennes ont révélé qu’une espèce appelée Lyrodus pedicillatus est devenue dominante dans certaines régions où les données historiques suggèrent qu’elle ne s’était produite que faiblement, déplaçant partiellement le vieux fléau Teredo navalis dans l’estuaire du Tage au Portugal et aussi loin au nord que la Manche. L’augmentation de la salinité et de la température, combinée à une différence de stratégie de reproduction, a probablement conféré au nouveau venu un avantage — bien que Borges, comme Tagliapietra, prenne soin de noter que davantage de recherches sont nécessaires pour confirmer une tendance. Cela vaudrait la peine de le savoir, étant donné que le Royaume-Uni, la Scandinavie et l’Allemagne ont encore beaucoup d’infrastructures maritimes en bois, dit Borges. Dans un avenir plus chaud et plus salé, « Ce que nous ne voulons pas, c’est que les vers de mer fassent quelque chose comme ils l’ont fait au 18ème siècle aux Pays-Bas. »

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Malgré tous les dommages causés par les vers de mer à travers les âges, de nombreux biologistes qui étudient et célèbrent les mollusques rusés semblent désireux d’avoir une conversation différente sur leur pertinence pour la civilisation. Après tout, les cavités des vers de mer deviennent des maisons et des cachettes pour des créatures comme les crabes, les pieuvres et les polychètes. Et avec tant d’infrastructures côtières maintenant fortifiées, notre relation avec les vers de navire pourrait également être une relation de connexion plutôt que de guerre. Au-delà de la simple merveille qu’il existe quelque chose de leur genre, il y a le fait que les gens mangent encore des vers de mer en Asie du Sud-Est, en Australie, au Brésil et dans d’autres pays.

Distel et Shipway croient que les enzymes des vers de mer peuvent offrir des percées pour créer des biocarburants à partir de déchets de bois, et d’autres étudient les antibiotiques qui aident les vers de mer à ne maintenir que certaines bactéries dans leurs branchies, ce qui peut offrir des traitements pour les maladies humaines. Pourtant, les humains détruisent rapidement les habitats tropicaux et subtropicaux où les mollusques ont évolué à l’origine et prospèrent encore — des mangroves qui sont également des puits de carbone vitaux qui pourraient aider à modérer les effets du réchauffement climatique. De plus, les barrages et le développement du secteur riverain ont probablement réduit la quantité de débris ligneux naturels qui se déversent dans l’océan, modifiant l’habitat disponible non seulement pour les vers de mer, mais aussi pour toute une série d’espèces.

« Pendant que les vers de mer mangent leur bois, ils détruisent également leur maison », observe Nancy Treneman pendant que nous prenons un café dans son bureau ensoleillé. « Ils se suicident essentiellement. C’est une sorte de grand microcosme de notre propre situation en tant qu’humains. Ici, nous sommes sur une planète, nous mangeant hors de la maison et de la maison. »Mais il y a une différence clé: les vers de navire libèrent simplement une horde écrasante de larves — de minuscules navires qui transporteront leur ADN dans de nouveaux mondes en bois où ils pourront tout recommencer.

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