Marée rouge

Exposition de la vie marineEdit

Les marées rouges se produisent naturellement au large des côtes du monde entier. Les dinoflagellés marins produisent des ichtyotoxines, mais toutes les marées rouges ne sont pas dangereuses. Là où les marées rouges se produisent, les poissons morts s’échouent sur le rivage jusqu’à deux semaines après le passage d’une marée rouge. En plus de tuer les poissons, les algues toxiques contaminent les mollusques. Certains mollusques ne sont pas sensibles à la toxine et la stockent dans leurs tissus gras. Les mollusques consomment les organismes responsables de la marée rouge et concentrent la saxitoxine (produite par ces organismes) dans leurs tissus. La saxitoxine bloque les canaux sodiques et son ingestion peut provoquer une paralysie en 30 minutes. Les autres animaux qui mangent les coquillages sont sensibles à la neurotoxine, ce qui entraîne une intoxication neurotoxique par les coquillages et parfois même la mort. La plupart des mollusques et des palourdes se nourrissent par filtration, ce qui entraîne des concentrations de toxine plus élevées que si l’on se contente de boire l’eau. Le fuligule, par exemple, est un canard plongeur dont le régime alimentaire se compose principalement de mollusques. Lorsque les fuligules mangent les mollusques filtrants qui sont concentrés à des niveaux élevés de toxine de la marée rouge, leur population devient une cible de choix pour l’empoisonnement. Cependant, même les oiseaux qui ne mangent pas de mollusques peuvent être affectés par le simple fait de manger des poissons morts sur la plage ou de boire l’eau. Les toxines libérées par les efflorescences peuvent tuer les animaux marins, notamment les dauphins, les tortues de mer, les oiseaux et les lamantins. Dans le cadre d’une expérience, des poissons tels que le hareng de l’Atlantique, la goberge américaine, la plie rouge, le saumon de l’Atlantique et la morue ont reçu des doses orales de ces toxines. Quelques minutes après avoir reçu les doses de toxines, les poissons ont commencé à perdre l’équilibre et à nager de façon irrégulière et saccadée, avant d’être paralysés, de respirer de façon superficielle et arythmique et de mourir au bout d’une heure environ. Les scientifiques ont conclu que la marée rouge toxique avait des effets négatifs sur les poissons qui y étaient exposés.

Exposition humaineEdit

Les humains sont affectés par les espèces de la marée rouge en ingérant des coquillages mal récoltés, en respirant des brevetoxines en aérosol (c’est-à-dire des toxines PbTx ou Ptychodiscus) et dans certains cas par contact avec la peau. Les brevetoxines se lient aux canaux sodiques voltage-dépendants, structures importantes des membranes cellulaires. Cette liaison entraîne une activation persistante des cellules nerveuses, ce qui interfère avec la transmission neuronale et entraîne des problèmes de santé. Ces toxines sont créées au sein de l’organisme unicellulaire ou en tant que produit métabolique. Les deux principaux types de composés de la brevetoxine ont des structures de squelette similaires mais distinctes. La PbTx-2 est la principale brevetoxine intracellulaire produite par les efflorescences de K. brevis. Cependant, au fil du temps, la brevetoxine PbTx-2 peut être convertie en PbTx-3 par des changements métaboliques. Les chercheurs ont découvert que la PbTx-2 a été la principale brevetoxine intracellulaire qui se convertit au fil du temps en PbTx-3.

Dans la plupart des cas comme aux États-Unis, les fruits de mer consommés par les humains sont régulièrement testés pour les toxines par l’USDA pour garantir une consommation sûre. Cependant, la récolte incorrecte des coquillages peut provoquer une intoxication paralysante par les coquillages et une intoxication neurotoxique par les coquillages chez l’homme. Les symptômes comprennent la somnolence, la diarrhée, la nausée, la perte de contrôle moteur, les picotements, l’engourdissement ou la douleur des extrémités, l’incohérence et la paralysie respiratoire. Les rapports d’irritation de la peau après avoir nagé dans l’océan pendant une marée rouge sont fréquents, les gens doivent donc essayer d’éviter la marée rouge lorsqu’elle est dans la région.

Lorsque les cellules de la marée rouge se rompent, elles libèrent des brevetoxines extracellulaires dans l’environnement. Certaines d’entre elles restent dans l’océan, tandis que d’autres particules se retrouvent en aérosol. Lors de vents de terre, les brevetoxines peuvent être aérosolisées par le transport médié par les bulles, provoquant une irritation respiratoire, une bronchoconstriction, une toux et une respiration sifflante, entre autres symptômes. Par temps venteux, il est recommandé d’éviter tout contact avec la toxine aérosolisée. Ces personnes signalent une diminution de la fonction respiratoire après seulement une heure d’exposition à une plage de K. brevis à marée rouge et ces symptômes peuvent durer plusieurs jours. Les personnes souffrant d’affections respiratoires graves ou persistantes (telles qu’une maladie pulmonaire chronique ou de l’asthme) peuvent présenter des réactions indésirables plus fortes. Le service océanique national de la National Oceanic and Atmospheric Administration fournit un rapport sur les conditions publiques identifiant les impacts possibles d’irritation respiratoire dans les zones affectées par les marées rouges.

Le code de diagnostic CIM-10 tel que fourni par le Center for Disease Control (CDC) est Z77.121. Il s’applique aux cas suivants :

• Contact avec et exposition (suspectée) à une prolifération d’algues (nuisibles) NOS
• Contact avec et exposition (suspectée) à une prolifération d’algues bleu-verte
• Contact avec et (soupçonné) d’exposition à la marée brune
• Contact avec et (soupçonné) d’exposition à la prolifération de cyanobactéries
• Contact avec et (soupçonné) d’exposition à la marée rouge de Floride
• Contact avec et (suspicion) d’exposition à pfiesteria piscicida
• Contact avec et (suspicion) d’exposition à la marée rouge

Modification de la terminologie

La marée rouge est un terme familier utilisé pour désigner l’un des divers phénomènes naturels appelés efflorescences algales nuisibles. Le terme fait spécifiquement référence à la prolifération d’une espèce de dinoflagellés. Il est progressivement abandonné par certains chercheurs car :

1. Les marées rouges ne sont pas nécessairement rouges et beaucoup n’ont aucune décoloration.
2. Elles ne sont pas liées aux mouvements des marées.
3. Le terme est utilisé de manière imprécise pour désigner une grande variété d’espèces d’algues connues pour former des efflorescences.

En tant que terme technique, il est en train d’être remplacé au profit d’une terminologie plus précise, notamment le terme générique « efflorescence algale nuisible » pour les espèces nuisibles, et « efflorescence algale » pour les espèces bénignes.

Sur les côtes américainesModifié

Le terme marée rouge est le plus souvent utilisé aux États-Unis pour désigner les efflorescences de Karenia brevis dans l’est du golfe du Mexique, également appelées marée rouge de Floride. K. brevis est l’une des nombreuses espèces différentes du genre Karenia que l’on trouve dans les océans du monde entier. Des avancées majeures ont été réalisées dans l’étude des dinoflagellés et de leur génomique. On peut citer l’identification des gènes producteurs de toxines (gènes PKS), l’exploration des changements environnementaux (température, lumière/obscurité, etc.) sur l’expression des gènes, ainsi que l’appréciation de la complexité du génome de Karenia. Ces efflorescences ont été documentées depuis les années 1800 et se produisent presque chaque année le long des côtes de la Floride. L’activité de recherche sur les efflorescences algales nuisibles (HAB) a augmenté dans les années 1980 et 1990. Ce phénomène était principalement dû à l’attention médiatique suscitée par la découverte de nouveaux organismes HAB et aux effets néfastes potentiels de leur exposition sur la santé des animaux et des humains. On a observé que les marées rouges de Floride se sont étendues jusqu’à la côte orientale du Mexique. La densité de ces organismes lors d’une efflorescence peut dépasser des dizaines de millions de cellules par litre d’eau de mer, et décolore souvent l’eau d’une profonde teinte rouge-brun.

La marée rouge est aussi parfois utilisée pour décrire les efflorescences algales nuisibles sur la côte nord-est des États-Unis, notamment dans le golfe du Maine. Ce type de prolifération est causé par une autre espèce de dinoflagellé connue sous le nom d’Alexandrium fundyense. Ces efflorescences d’organismes provoquent de graves perturbations dans les pêcheries de ces eaux, car les toxines de ces organismes rendent les mollusques filtrants des eaux touchées toxiques pour la consommation humaine en raison de la saxitoxine. L’Alexandrium monilatum, qui lui est apparenté, se trouve dans les mers peu profondes et les estuaires subtropicaux ou tropicaux de l’océan Atlantique occidental, de la mer des Caraïbes, du golfe du Mexique et de l’océan Pacifique oriental.

Facteurs pouvant contribuer à une efflorescenceEdit

Les marées rouges contiennent des concentrations denses d’organismes et apparaissent sous la forme d’une eau décolorée, souvent de couleur brun rougeâtre. Il s’agit d’un phénomène naturel, mais la cause exacte ou la combinaison de facteurs qui entraînent une marée rouge ne sont pas nécessairement connues. Cependant, on pense que trois facteurs clés jouent un rôle important dans une efflorescence : la salinité, la température et le vent. Les marées rouges causent des dommages économiques, c’est pourquoi les épidémies sont surveillées de près. Par exemple, la Florida Fish and Wildlife Conservation Commission fournit un rapport de situation actualisé sur les marées rouges en Floride. Le Texas Parks and Wildlife Department fournit également un rapport de situation. Bien qu’aucune cause particulière des marées rouges n’ait été trouvée, de nombreux facteurs différents peuvent contribuer à leur présence. Ces facteurs peuvent inclure la pollution de l’eau, qui provient de sources telles que les eaux usées humaines et le ruissellement agricole.

L’apparition des marées rouges à certains endroits semble être entièrement naturelle (les efflorescences algales sont un phénomène saisonnier résultant de la remontée des eaux côtières, un résultat naturel du mouvement de certains courants océaniques), tandis qu’à d’autres endroits, elles semblent être le résultat d’une pollution accrue par les nutriments provenant des activités humaines. La croissance du phytoplancton marin est généralement limitée par la disponibilité des nitrates et des phosphates, qui peuvent être abondants dans les eaux de ruissellement agricoles ainsi que dans les zones de remontée des eaux côtières. La pollution des eaux côtières produite par l’homme et l’augmentation systématique de la température de l’eau de mer ont également été impliquées comme facteurs contribuant aux marées rouges. D’autres facteurs, tels que l’afflux de poussières riches en fer provenant de grandes zones désertiques comme le désert du Sahara, joueraient un rôle majeur dans l’apparition des marées rouges. Certaines proliférations d’algues sur la côte Pacifique ont également été liées à des oscillations climatiques à grande échelle, comme les événements El Niño. Bien que les marées rouges dans le golfe du Mexique se produisent depuis l’époque des premiers explorateurs comme Cabeza de Vaca, on ne sait pas exactement ce qui déclenche ces efflorescences ni quel rôle jouent les facteurs anthropiques et naturels dans leur développement. La question de savoir si l’augmentation apparente de la fréquence et de la gravité des efflorescences algales dans diverses parties du monde est en fait une augmentation réelle ou si elle est due à un effort d’observation accru et aux progrès des méthodes d’identification des espèces est également débattue.

L’augmentation de la température, le renforcement de la stratification de surface, la modification des courants océaniques, l’intensification ou l’affaiblissement des remontées locales de nutriments, la stimulation de la photosynthèse par l’élévation du CO2, la réduction de la calcification par l’acidification des océans, ainsi que les fortes précipitations et les tempêtes entraînant des changements dans le ruissellement des terres et la disponibilité des micronutriments peuvent tous produire des réponses contradictoires spécifiques à une espèce ou même à une souche. En ce qui concerne les efflorescences algales nuisibles (HAB), nous pouvons nous attendre à : (i) une expansion de l’aire de répartition des espèces d’eau chaude au détriment des espèces d’eau froide, qui sont repoussées vers les pôles ; (ii) des changements spécifiques à l’espèce dans l’abondance et la fenêtre saisonnière de croissance des taxons HAB ; (iii) une synchronisation plus précoce du pic de production de certains phytoplanctons ; et (iv) des effets secondaires sur les réseaux alimentaires marins, notamment lorsque le zooplancton individuel et les poissons brouteurs sont différemment affectés par le changement climatique. Cependant, les conséquences potentielles de ces changements sur les HAB ont reçu relativement peu d’attention et ne sont pas bien comprises. Des recherches substantielles sont nécessaires pour évaluer les associations directes et indirectes entre les HAB, le changement climatique, l’acidification des océans et la santé humaine.

Un projet multi-partenaires financé par le programme fédéral EcoHab (NOAA) et publié par le Mote Marine Laboratory montre une liste de ce qui alimente les marées rouges. Une étude du Florida FWC montre que la marée rouge d’algues Karenia brevis que l’on trouve en Floride est alimentée et aggravée par l’azote (N) et le phosphore (P).

La marée rouge d’algues Karenia brevis est le résultat de l’action de l’azote et du phosphore.