Albatros et Pathogènes en Subantarctique

La description et la compréhension des facteurs qui affectent la circulation d’agents infectieux dans les populations animales sont importantes d’un point de vue fondamental, mais aussi appliqué. Les populations de vertébrés sauvages vivant dans les zones polaires de l’hémisphère sud sont de plus en plus sujettes à des menaces dues à des maladies infectieuses, en plus d’autres menaces environnementales, et il est primordial de disposer de données de base sur l’état éco-épidémiologique de ces systèmes et de comprendre leurs dynamiques. Les populations de vertébrés se reproduisant en colonies sont particulièrement importantes à étudier dans ce contexte car elles peuvent subir des épisodes de mortalités pouvant atteindre des centaines voire des milliers d’individus, et elles sont distribuées en unités discrètes au sein et entre lesquelles la transmission d’agents infectieux peut être affectée par différents processus complexes.

Dans ce contexte, les travaux associés à la Tâche d’Observation se proposent d’explorer comment les processus de dispersion à grande échelle et les interactions locales entre hôtes et parasites peuvent affecter la circulation d’agents infectieux et ses conséquences possibles. Afin de faire cela, nous combinons des analyses de laboratoire sur des échantillons prélevés sur le terrain dans le cadre de suivis à long-terme et/ou dans un contexte spatialisé, la conduite d’expérimentations de terrain et le développement de modèles. Ces travaux sont développés dans le cadre d’un programme de l’Institut Polaire Français (IPEV) intitulé Circulation d’agents infectieux en subantarctique dans les populations de vertébrés coloniaux: surveillance, compréhension des processus et implications pour la gestion (Programme ECOPATH, IPEV n°1151).

L’objectif des suivis réalisés est d’obtenir des données afin de comprendre les mécanismes sous-jacents aux observations fréquentes de très fortes mortalités de poussins d’oiseaux marins, notamment d’albatros à bec jaune et d’albatros fuligineux à dos sombre, sur une île des terres australes, l’île d’Amsterdam, depuis une trentaine d’années.

Les fortes mortalités de poussins d’albatros touchent des milliers d’individus et sont apparemment dues à leur infection par la bactérie Pasteurella multocida, l’agent du choléra aviaire (Jaeger et al. 2018). Le suivi concerne l’espèce localement abondante et principalement touchée, l’albatros à bec jaune Thalassarche carteri, et une espèce prédatrice et charognarde se reproduisant aussi sur l’île, le Labbe subantarctique Stercorarius antarcticus. Plusieurs populations d’oiseaux marins se reproduisant sur l’île d’Amsterdam ont un statut d’espèces menacées et ces épizooties contribuent à fragiliser leurs populations et à augmenter le risque d’extinction de certaines d’entre elles. Le très rare et endémique Albatros d’Amsterdam Diomedea amsterdamensis se reproduit d’une façon relativement isolée sur le haut plateau de l’île, où il pourrait néanmoins être exposé au risque infectieux à cause des mouvements de labbes subantarctiques au sein et entre les zones de reproduction des différentes espèces. La population de gorfou sauteur du Nord Eudyptes moseleyi est aussi mecacée. Des analyses génétiques et les observations faites sur le terrain suggèrent que la souche du choléra aviaire détectée pour l’instant pourrait provenir de l’élevage de volailles qui a été maintenu sur l’île jusqu’à une époque récente (Jaeger et al. 2018). Le suivi réalisé est effectué en parallèle d’une approche expérimentale: étant donné le contexte de risque d’extinction locale de certaines des espèces d’oiseaux marins à cause de la menace infectieuse et l’intérêt potentiel d’étudier le rôle des anticorps maternels dans un contexte éco-épidémiologique (Garnier et al. 2012), nous testons s’il serait possible de vacciner les albatros contre la bactérie Pasteurella multocida (Bourret et 2018) et si une protection des poussins pourrait être obtenue en vaccinant les femelles reproductrices afin qu’elle puisse protéger leurs jeunes pendant plusieurs années via le transfert d’anticorps maternels (Gamble et al. 2019).

Parmi les objectifs du suivi, il s’agit donc de contribuer à déterminer les causes du déclenchement des épizooties et ce qui conditionne leur moment d’apparition. Il s’agit aussi d’évaluer le rôle du mouvement de plusieurs espèces et de certaines catégories d’individus dans la dissémination de l’agent infectieux à différentes échelles spatiales et temporelles.

Finalement, des mammifères introduits sont présents sur l’île et sont susceptibles d’affecter les dynamiques éco-épidémiologique, notamment en servant de réservoir à l’agent infectieux pendant la période hivernale. Un plan d’éradication, en particulier du rat, est prévu par la Réserve naturelle nationale des Terres Australes et le suivi sur le plan éco-épidémiologique des différentes populations d’oiseaux permettra de disposer de données pour permettre d’évaluer les changements associés à cette action de gestion.

En parallèle, du suivi réalisé sur l’île d’Amsterdam, des données et échantillons sont collectées dans l’archipel de Crozet, à Kerguelen et aux îles Malouines afin d’aborder le même type de problématique dans un contexte comparatif. L’ensemble des travaux fait l’objet du programme de l’Institut Polaire Français (IPEV) n°1151 ECOPATH, dont le responsable est Thierry Boulinier (Boulinier et al. 2017).

Les observations réalisées correspondent au patron de détection d’individus marqués lors de visites de la colonies réalisées lors de séries d’occasions au cours de la saison de reproduction (suivi par capture-marquage-recapture d’individus bagués avec des bagues Darvic avec codes alphanumétiques) et à la détermination du statut sérologique (détection d’anticorps spécifiques) et excréteur de Pasteurella multocida (recherche d’AND par PCR sur écouvillons) d’individus capturés. Plus de 150 nids d’albatros à bec jaune sont suivis chaque année. Un échantillon d’individus de labbes subantarctique et albatros à bec jaune est par ailleurs temporairement équipé de loggers afin de déterminer leurs déplacements. La pose de GPS-UHF permet de ne pas avoir à recapturer les individus pour récupérer les données.

Sont estimés à partir des données et échantillons collectés :

1. le succès de reproduction annuel des albatros à bec jaune (proportion de poussin atteignant l’âge de l’envol) ;
2. la survie annuelle des individus reproducteurs d’albatros à bec jaune ;
3. la proportion des individus ayant été récemment exposés à l’agent du choléra aviaire Pasteurella multocida et excrétant cet agent à différents moment au sein de chaque saison de reproduction (voir notamment Gamble et al. 2019).

Des données (GPS) ont aussi collectées sur les déplacements

1. d’albatros à bec jaune reproducteur sur leur poussin et en échec de reproduction ou ne se reproduisant apparemment pas, et
2. de labbes subantarctiques.

Les proportions de labbes antarctiques ayant des anticorps anti-Pasteurella et excrétant Pasteurella multocida sont aussi estimées parmi les individus dont les déplacements sont suivis.

Le site principal d’étude à long terme se situe sur l’île d’Amsterdam, dans le sud de l’Océan Indien, au sein de la falaise d’Entrecasteaux (-37.854644, 77.524061), mais des données et échantillons sont collectés en parallèle sur d’autres sites de l’île et dans l’archipel de Crozet, à Kerguelen et aux îles Malouines. Les travaux concernent des espèces d’albatros et de labbes, mais aussi de manchots et pétrels.

Les données qui sont produites correspondent aux :

• variations inter-annuelles du succès de reproduction des albatros à bec jaune et dynamiques intra-annuelle des échecs de reproduction
• variations intra- et inter-annuelles des proportions d’individus exposés à la bactérie responsable du choléra aviaire (séroprévalences, prévalences d’individus pour lesquels l’ADN de la bactérie a été détecté par PCR dans les feces)
• changements temporels de l’utilisation de l’espace (domaine vital) par les labbes subantarctiques
• taux de survie annuel d’individus reproducteurs d’albatros à bec jaune

Ces données sont collectées depuis 2013 pour ce qui concerne les albatros à bec jaune et 2015 pour les labbes subantarctiques. Des analyses de long-terme visant à déterminer les facteurs susceptibles d’expliquer la fréquence des épizooties et le moment des mortalités des poussins d’albatros à bec jaune viendront compléter ces données.

Variables essentielles de biodiversité :

• Population structure by age/size class
• Demographic traits
• Phenology
• Physiological traits

• Thierry Boulinier (CEFE)
• Amandine Gamble  (Department of Ecology and Evolutionary Biology, University of California, Los Angeles)
• Jérémy Tornos (CEFE)

• Centre d’Etudes Biologiques de Chizé (CEBC) UMR 7372 – CNRS & Université de La Rochelle (Henri Weimerskirch, Christophe Barbraud, Karine Delord)
• Laboratoire Ceva Biovac, Beaucouzé
• Laboratoire départemental vétérinaire Montpellier

Le programme ECOPATH 1151 est mené dans le cadre de la Zone Atelier Antarctique et Sub-Antarctique (ZATA) et du plan d’action de la Réserve naturelle nationale des Terres australes françaises ainsi que du Plan National d’Actions en faveur de l’Albatros d’Amsterdam.

Boulinier, T., Gamble, A., Tornos, J. & Garnier, R. 2017. Circulation d’agents infectieux dans les populations de vertébrés coloniaux des terres australes : surveillance, compréhension et implications pour la gestion. IPEV 2016: Rapport d’activité − Campagne 2016−2017 incluse: 52−61.

Bourret, V., Gamble, A., Tornos, J., Jaeger, A., Delord, K., Barbraud, C., Tortosa, P., Kada, K., Thiebot, J.-B., Thibault, E., Gantelet, H., Weimerskirch, H., Garnier, R. & Boulinier T. 2018. Vaccination protects endangered albatross chicks against avian cholera. Conservation Letters 11: e12443.

Gamble, A., Garnier, R., Jaeger, A., Gantelet, H., Thibault, E., Tortosa, P., Bourret, V., Thiebot, J.-B., Delord, K., Weimerskirch, H., Tornos, J., Barbraud, C. & Boulinier, T. 2019. Exposure of breeding albatrosses to the agent of avian cholera: dynamics of antibody levels and ecological implications. Oecologia on-line.

Garnier, R., Ramos, R., Staszewski, V., Militão, T., Lobato, E., González-Solís, J. & Boulinier, T. 2012. Maternal antibody persistence: a neglected life history trait with implications from albatross conservation to comparative immunology. Proceedings of the Royal Society, London B 279: 2033-2041.

Jaeger, A., Lebarbenchon, C., Bourret, V., Bastien, M., Lagadec, E., Thiebot, J.-B., Boulinier, T., Delord, K., Barbraud, C., Marteau, C., Dellagi, K., Tortosa, P. & Weimerskirch, H. 2018. Avian cholera outbreaks threaten seabird species on Amsterdam Island. PLOS One 13: e0197291.