Des scientifiques de l'Université du Michigan ont identifié Dolichospermum, un type de cyanobactérie, comme l'organisme produisant des saxitoxines dangereuses dans les blooms algaux nocifs du lac Erié. En utilisant le séquençage génomique, ils ont découvert que seules certaines souches génèrent ces puissantes neurot oxines, les eaux plus chaudes et de faibles niveaux d'ammonium favorisant potentiellement leur croissance. Cette découverte pourrait améliorer la surveillance et la gestion des blooms au milieu des changements climatiques.
Le lac Erié lutte depuis longtemps contre les blooms algaux nocifs (HABs) pendant les mois chauds, lorsque les cyanobactéries se multiplient rapidement et libèrent des toxines menaçant la faune et la santé humaine. Un bloom en 2014 a produit de la microcystine, mettant en péril l'approvisionnement en eau potable de Toledo, tandis que la saxitoxine —une puissante neurot oxine— a été détectée pour la première fois en 2007, bien que sa source soit restée insaisissable jusqu'à présent.
Des chercheurs de l'Université du Michigan, dirigés par Paul Den Uyl, ont collecté des échantillons de HABs à travers le lac et ont utilisé le séquençage 'shotgun' pour analyser l'ADN. Cette technique leur a permis de reconstruire des génomes et d'identifier les gènes responsables de la production de saxitoxine. Leurs résultats, publiés dans Environmental Science & Technology (2025, 59(15):7600, DOI: 10.1021/acs.est.4c10888), révèlent que les souches de Dolichospermum sont les coupables, mais seules certaines possèdent la capacité de produire la toxine.
«L'avantage principal de savoir quel organisme produit la toxine est qu'il nous aide à comprendre les conditions qui provoquent sa production —c'est-à-dire, quelles conditions rendent ces organismes prospères», a déclaré Gregory Dick, professeur de sciences de la Terre et de l'environnement et directeur du Cooperative Institute for Great Lakes Research (CIGLR). L'équipe a noté une plus grande abondance du gène de la saxitoxine dans les eaux plus chaudes, soulevant des préoccupations quant aux changements induits par le climat. «Avec le réchauffement des lacs, l'une des grandes questions est : comment cela va-t-il changer les communautés biologiques, y compris les blooms cyanobactériens nocifs ?» a ajouté Den Uyl.
La capacité de Dolichospermum à fixer l'azote à partir du gaz dinitrogène atmosphérique confère un avantage compétitif dans des environnements à faible teneur en ammonium, aggravant potentiellement les blooms. «Une des choses fascinantes d'avoir le génome complet est que l'on peut voir tout ce que l'organisme peut faire, du moins théoriquement», a expliqué Dick. Les chercheurs surveillent la saxitoxine depuis neuf ans mais insistent sur le fait qu'il est trop tôt pour prédire des tendances à long terme. Les efforts futurs suivront l'abondance de l'organisme pour informer les politiques et la gestion.