Les chercheurs étudiant les fleurs d'algues nocives dans l'estuaire de la rivière St. Louis qui sépare le Minnesota et le Wisconsin ont fait une découverte révolutionnaire: pour la première fois, ils ont lié une cyanotoxine connue directement à une espèce de cyanobactéries spécifique, Microcystis aeruginosa, dans le harbour de Duluth-Superior.
Les cyanobactéries, également connues sous le nom d'algues bleu-vert, peuvent produire des toxines, appelées cyanotoxines, qui présentent des risques pour la santé importants pour les humains, les animaux domestiques, le bétail et la faune.
Cody Sheik, écologiste microbien à l'Université du Minnesota Duluth, a dirigé la recherche en collaboration avec Chris Filstrup, limnologue à l'Institut de recherche sur les ressources naturelles de l'Université du Minnesota, et Abby Smason, chercheuse étudiante diplômée et « Bloom Cather ».
Smason a présenté une affiche, « Une approche métagénomique pour suivre les fleurs cyanobactériennes du lac Superior », à propos du projet de la Conférence de recherche de l'Association internationale de la Grande Lacs 2025 du 2 au 6 juin 2025, à Milwaukee, Wisconsin. Sheik et Filstrup ont également assisté à la conférence.
« Nous savons que les fleurs de cyanobactéries ont augmenté en fréquence autour de Barkers Island et d'autres parties de l'estuaire », a déclaré Sheik. « Mais c'est la première fois que nous avons confirmé, avec des preuves génétiques, qu'une souche de microcystis spécifique a l'ensemble complet de gènes nécessaires pour produire de la microcystine, une cyanotoxine potentiellement nocive. »
La découverte des chercheurs a été faite en utilisant le séquençage métagénomique, une technique qui permet aux chercheurs d'analyser l'ADN des communautés microbiennes directement à partir d'échantillons environnementaux.
« C'est la première fois que nous sommes en mesure de sortir, de prendre un échantillon puis de séquencer l'ADN de cet échantillon », a déclaré Sheik. « Dans les échantillons qu'Abby a prélevés de l'autre côté de l'estuaire, nous avons trouvé que Microcystis était les cyanobactéries dominantes lors des événements de la floraison. »
L'équipe du projet veut maintenant déterminer s'il existe des emplacements spécifiques dans l'estuaire qui sont plus sujets à des cyanobactéries croissantes.
« La plus grande implication est de savoir si ces fleurs peuvent devenir super intenses et faire leur chemin dans le lac Supérieur », a déclaré Sheik.
Pour l'instant, la vaste taille du lac Supérior et les faibles niveaux de phosphore, sur lesquels les cyanobactéries se nourrissent, rendent difficile pour les organismes de survivre assez longtemps pour déclencher des fleurs le long de la rive sud.
« Il s'agit d'une conclusion importante pour les gestionnaires de santé publique et de ressources en eau », a déclaré Filstrup. « Savoir quel organisme est responsable nous aide à suivre d'où les toxines peuvent provenir et mieux comprendre comment prévenir ou répondre aux épidémies. »
Bien que les niveaux de toxine détectés à ce jour soient restés relativement faibles, les chercheurs disent que les résultats soulignent la nécessité d'une surveillance régulière, en particulier car les températures de l'eau plus chaudes qui favorisent le développement de la prolifération se produisent plus fréquemment et pendant des périodes plus longues.
Des zones comme Barkers Island attirent des milliers de visiteurs chaque été pour la natation, le pagayage, la navigation de plaisance, les festivals et les sorties en famille. La forte utilisation publique autour de ces zones à côte proche signifie que même les fleurs d'algues nocives de bas niveau pourraient présenter des risques pour la santé ou conduire à des avis récréatifs. L'étude de ces emplacements peut aider à protéger la santé des personnes et des animaux domestiques qui utilisent l'eau.
« Nous n'avons pas encore de solution magique aux fleurs cyanobactériennes nocives », a déclaré Smason. « Mais suivre et partager des informations avec le public est la meilleure étape que nous pouvons prendre en ce moment. »
L'équipe explore les futurs partenariats avec l'administration nationale océanique et atmosphérique et les agences d'État pour étendre les efforts de surveillance et mieux prédire le comportement de la floraison dans le lac Supérieur et ses voies navigables connectées.
