Développement et application de méthodes multi-taxonomiques basées sur l'ADN environnemental pour l'évaluation écologique des restaurations de zones littorales lacustres

Les zones littorales des lacs concentrent de nombreuses fonctions écologiques et services écosystémiques, mais subissent de fortes altérations hydromorphologiques qui affectent leurs communautés biologiques. Face à ces dégradations, la restauration écologique est un enjeu majeur. Cependant, l'évaluation des actions de restauration reste limitée et peu documentée, notamment pour ces zones littorales. Le suivi repose généralement sur des méthodes développées pour la DCE basées sur le phytoplancton, les diatomées, les macroinvertébrés et les poissons. Les protocoles d'échantillonnage et d'identification morphologique de ces bioindicateurs présentent des limites. L'ADN environnemental (ADNe) et le metabarcoding apparaissent comme des alternatives prometteuses. Ces méthodes, sensibles et non invasives, permettent de faciliter les approches multi-taxonomiques et d'augmenter la couverture spatio-temporelle. L'ADNe peut être extrait de diverses matrices offrant des informations complémentaires sur la biodiversité. Si l'ADNe est de plus en plus utilisé en écologie de la restauration, son application relative aux zones littorales lacustres reste encore marginale. L'utilisation de l'ADNe soulève plusieurs défis méthodologiques, notamment en matière de stratégies d'échantillonnage et de disponibilité de bibliothèques de référence fiables pour l'assignation taxonomique. L'objectif principal de cette thèse a été de consolider une méthode multi-taxonomique (microalgues, macroinvertébrés et poissons) basée sur l'ADNe afin de faciliter son intégration dans l'évaluation écologique d'actions de restauration, en particulier dans les zones littorales des lacs.La première partie de ce travail a porté sur le développement d'une bibliothèque de référence pour l'assignation taxonomique de barcodes ADN de macroinvertébrés, disponible en libre accès. Cela a mis en évidence que la couverture taxonomique des macroinvertébrés d'eau douce en France métropolitaine est d'environ 50 %. De plus, une évaluation des biais liés aux primers fwhF2/fwhR2n utilisés pour l'amplification des séquences de macroinvertébrés a été réalisée.La deuxième partie s'est concentrée sur la comparaison les communautés identifiées avec l'ADNe provenant des biofilms et de l'eau pour les microalgues (23S), les macroinvertébrés (COI) et les poissons (12S) lors d'un suivi mensuel d'un an d'une zone littorale du Léman (Anthy-sur-Léman, France). Les communautés identifiées avec l'ADNe des biofilms pour les microalgues et les macroinvertébrés étaient constituées de taxons benthiques vivant dans cette matrice, et l'ADN des poissons est similaire à celui détecté dans l'eau. Par ailleurs, cette étude a permis d'évaluer la spécificité des primers (microalgues, macroinvertébrés, et poisson).La troisième partie a apporté une preuve de concept de l'utilisation de l'ADNe pour évaluer des mesures de restauration hydromorphologique d'une zone littorale du Léman (Chens-sur-Léman, France). La méthodologie utilisée précédemment a été consolidée pour ce suivi mensuel d'un an. Ce travail a relevé la pertinence des biofilms pour mettre en évidence que la composition et la structure des communautés de microalgues et de macroinvertébrés relevées par l'ADNe sont caractéristiques des microhabitats créés par les différentes actions de restauration hydromorphologique. Cependant, les communautés de poissons détectées par l'ADNe de l'eau ou des biofilms ne se différenciaient pas dans notre zone d'étude.Ces travaux ont permis de consolider certains biais méthodologiques inhérents à l'utilisation de l'ADNe, et sont une première preuve de concept pour le suivi d'actions de restauration hydromorphologique de zones littorales lacustres. Des points méthodologiques, pour lesquels des solutions potentielles et des perspectives sont discutées, sont encore à prendre en compte afin de tendre progressivement vers un transfert opérationnel des méthodes ADNe pour l'évaluation écologique des actions de restauration.