Des congélateurs remplis de science
Cet article a initialement été rédigé et soumis pour faire partie du recueil de récits d’innovation du projet Canada 150 visant à réunir des témoignages sur l’innovation canadienne en collaboration avec des partenaires de partout au pays. Il a maintenant été intégré au Réseau Ingenium, un portail numérique qui met en vedette du contenu en lien avec les sciences, la technologie et l’innovation.
Et non, Il ne s’agit pas de pizzas surgelées! Ce sont des caisses d’échantillons congelés à la Banque nationale de spécimens biologiques aquatiques.
Saviez-vous qu’Environnement et Changement climatique Canada avait non pas une, ni deux, mais bien trois machines à voyager dans le temps? Ce ne sont peut-être pas les gadgets futuristes époustouflants que vous voyez dans les films – en fait, il s’agit de simples congélateurs… des tas de congélateurs remplis de sédiments et de tissus animaux et végétaux –, mais ce sont tout de même des machines à voyager dans le temps.
Ces machines à voyager dans le temps très « cool » (pour rester dans le froid) – la Banque nationale de spécimens d’espèces sauvages, la Banque nationale de spécimens biologiques aquatiques et la Banque nationale de spécimens de sédiments – permettent aux scientifiques de remonter le temps pour étudier des choses telles que les produits chimiques dans notre environnement. Les échantillons des banques de spécimens d’ECCC remontent aux années 1960 et 1970, alors que les scientifiques ont commencé à mettre en lieu sûr les échantillons excédentaires qu’ils recueillaient dans leurs travaux sur les contaminants dans l’environnement, notamment dans le cadre du Programme de lutte contre les contaminants dans le Nord, du Plan d’action des Grands Lacs, de la surveillance de la qualité de l’eau douce, de divers programmes de surveillance des poissons et des oiseaux, et bien d’autres.
Il y a maintenant plus de 576800 échantillons dans les banques, et de nouveaux s’ajoutent chaque année, mais les spécimens anciens sont éliminés après un moment. Il y a un certain nombre d’espèces qui forment le cœur des banques de spécimens, par exemple, le Goéland argenté et le touladi. Ces espèces sont généralement au sommet de la chaîne alimentaire (témoignant donc de la bioaccumulation de contaminants) et se trouvent un peu partout au Canada (elles nous fournissent donc un tableau géographique de la situation et des tendances). Juste pour les goélands, les chercheurs recueillent 13 œufs de chacun des 15 sites autour de la région des Grands Lacs chaque année – ce qui fait 195 nouveaux échantillons par an – systématiquement, depuis le milieu des années 1970.
Pourquoi avons-nous besoin des banques de spécimens? L’une des raisons est que nous avons tendance à étudier ce qui se trouve dans notre ligne de mire. À bien y penser, ce n’est pas étonnant : il est difficile d’étudier une chose dont l’existence est incertaine. Or, si nous prenons le cas d’un produit chimique dans l’environnement, lorsque les scientifiques commencent à avoir une petite idée qu’il y a un problème, celui-ci existe déjà depuis un certain temps. Les banques de spécimens permettent aux scientifiques d’ECCC d’évaluer rapidement où et quand le produit chimique a commencé à apparaître, en quelle quantité, l’impact qu’il peut déjà avoir eu sur l’environnement, comment il change avec le temps et les risques qu’il présente.
Sans les banques, il y aurait des années d’étude et de surveillance à faire avant que les scientifiques obtiennent l’information dont ils ont besoin pour orienter les politiques et les règlements. Des réponses obtenues plus rapidement permettent d’agir plus vite pour garantir la sécurité et la santé des Canadiens et protéger notre environnement. Ainsi, les banques de spécimens ont joué un rôle clé en fournissant les éléments de preuve nécessaires - y compris une courbe des tendances sur 30 ans - pour restreindre l’usage d’une grande famille de produits ignifuges au Canada, dont on a montré le cheminement à travers le réseau alimentaire, jusqu’aux humains, chez qui ces ignifuges peuvent affecter le système nerveux et les niveaux d’hormones.
Les banques servent surtout à étudier les contaminants, mais elles révèlent bien d’autres choses. Par exemple, elles aident les scientifiques à mieux comprendre comment la composition génétique des espèces change, et comment des sous-espèces émergent. Les responsables de la Banque de spécimens d’espèces sauvages collaborent avec l’Université de Guelf et l’Université Queen’s à l’étude de la manière dont l’ADN de certaines espèces d’oiseaux conservées dans la banque a changé avec le temps pour s’adapter aux changements climatiques, au développement industriel et à d’autres pressions.
Les banques de spécimens peuvent également fournir des renseignements essentiels concernant la façon dont les réseaux alimentaires changent sous l’influence des espèces envahissantes et des changements climatiques. En utilisant des échantillons qui y sont conservés, les scientifiques ont pu se servir des empreintes chimiques pour montrer comment le régime alimentaire des oiseaux de mer évolue en raison des modifications de la glace de mer (sous l’effet des changements climatiques). Ils ont pu également utiliser des tissus de poissons préservés et des œufs de goélands des Grands Lacs pour montrer comment le régime alimentaire et la recherche de nourriture de ces espèces avaient changé après l’invasion de la moule zébrée, de la moule quagga et du gobie à taches noires.
Et les banques de spécimens peuvent même aider les scientifiques à développer ou à valider de nouvelles méthodes. Ainsi, les scientifiques utilisent la collection des écailles d’œuf pour comparer la couleur des œufs et les formes des coquilles à la concentration des contaminants dans l’œuf. Cela leur permettra de comprendre rapidement le genre de concentration à laquelle ils ont affaire simplement en examinant un œuf dans la nature, ce qui pourrait permettre d’obtenir plus rapidement des résultats, de faire de meilleures interprétations et d’accélérer l’action.
Alors que de nouveaux produits chimiques entrent dans nos vies au quotidien et que nos écosystèmes continuent d’être modifiés sous l’effet des changements climatiques et des espèces envahissantes, les banques de spécimens d’ECCC continueront de jouer un rôle vital en aidant nos scientifiques à comprendre les menaces nouvelles. Les réponses rapides qu’ils peuvent fournir continueront de donner lieu à des actions opportunes, fondées sur des données probantes, pour protéger la santé des Canadiens et notre environnement.
Entrez dans nos machines à voyager dans le temps! (G) des rangées de congélateurs à la Banque nationale de spécimens biologiques aquatiques (D) un congélateur-chambre à la Banque nationale de spécimens d’espèces sauvages.
Frais, puis congelé : (G) Un touladi est pris et pesé. (D) Certains de ces poissons seront congelés comme spécimens.
Glacial! Utilisation d’azote pour congeler les spécimens à -150oC. Brrrrr!
Préparation d’un échantillon pour la Banque de spécimens d’espèces sauvages dans une enceinte de biosécurité.
