Étoiles de mer : la bactérie tueuse enfin identifiée ?

Depuis 2013, un mal étrange et redoutable frappe les eaux côtières du Pacifique. En l’espace de quelques jours seulement, de majestueuses étoiles de mer se contorsionnent de manière anormale, développent de graves lésions tissulaires et finissent littéralement par se liquéfier en une masse gélatineuse. Face à cette énigme biologique qui a ravagé des populations entières, la communauté scientifique cherchait inlassablement un coupable microscopique. Aujourd’hui, le voile se lève en partie sur cette tragédie grâce à une nouvelle piste bactérienne très sérieuse.

Une hécatombe mystérieuse dans le Pacifique

Ce mal redouté, scientifiquement documenté sous le nom de syndrome de dépérissement des étoiles de mer, a sévi avec une virulence exceptionnelle sur le tournesol de mer (Pycnopodia helianthoides). Entre les différentes vagues épidémiques successives recensées en 2015, 2018 et 2023, cette espèce jadis florissante a vu sa population s’effondrer de près de 91 %. Ce déclin vertigineux se traduit par la disparition stupéfiante de plus d’un milliard d’individus, provoquant une onde de choc à travers l’ensemble des réseaux trophiques côtiers.

Sur le plan écologique, les conséquences de cette mortalité massive sont désastreuses. En tant que prédateurs clés, ces étoiles de mer exerçaient une pression de régulation indispensable sur les populations d’oursins. En leur absence, ces derniers ont proliféré de façon anarchique, rasant inexorablement les forêts de varech. Ces immenses prairies sous-marines jouent pourtant un rôle vital : elles absorbent d’importantes quantités de dioxyde de carbone atmosphérique et offrent un habitat nourricier essentiel aux poissons, loutres de mer, lions de mer et bien d’autres animaux. L’ampleur de ce bouleversement en chaîne illustre de manière frappante l’importance de préserver la biodiversité marine face aux menaces actuelles qui fragilisent les écosystèmes. De surcroît, ces invertébrés marins doivent survivre dans un environnement rendu de plus en plus inhospitalier par des facteurs de stress externes, à l’image de l’acidification des océans, une menace silencieuse qui perturbe leur physiologie de base.

Vibrio pectenicida : le suspect n°1 identifié

C’est dans ce contexte de crise écologique majeure qu’une avancée déterminante a été publiée le 4 août dans la prestigieuse revue Nature Ecology & Evolution. Sous la direction de l’écologue marine Alyssa-Lois Gehman, chercheuse au Hakai Institute en Colombie-Britannique, une équipe scientifique est parvenue à isoler le principal suspect de cette hécatombe : une bactérie baptisée Vibrio pectenicida.

Pour démasquer le pathogènePathogène Pathogène désigne tout agent biologique, tel qu'une bactérie, un virus, un champignon ou un parasite, capable de provoquer une maladie ou un dysfonctionnement chez un organisme hôte (humain, animal ou…, l’équipe de recherche a déployé un protocole rigoureux. Ils ont transféré des spécimens de Pycnopodia helianthoides d’apparence saine — certains sauvages, d’autres nés en captivité — vers la station de recherche de la Commission géologique des États-Unis située à Marrowstone, dans l’État de Washington. Une période stricte de quarantaine de deux semaines y a été observée afin de garantir qu’aucun individu ne présentait de signes cliniques de dépérissement.

Une fois cette précaution prise, les chercheurs ont soumis une cinquantaine de ces étoiles de mer à différents modes d’exposition : certaines ont été placées dans des bassins ayant abrité des spécimens infectés, d’autres ont cohabité avec des animaux manifestement malades, et un dernier groupe a reçu des injections directes de fluide cœlomique contaminé, substance qui agit essentiellement comme le sang de l’étoile de mer. Selon Alyssa-Lois Gehman, toutes les méthodes de transmission se sont avérées mortelles. Les résultats ont été foudroyants : 92 % des étoiles de mer initialement saines ont succombé à la maladie en l’espace de 12 jours en moyenne.

La traque s’est ensuite poursuivie au niveau moléculaire. Tout comme l’être humain, l’étoile de mer abrite naturellement un vaste microbiome composé de virus, bactéries et autres micro-organismes. Lors d’une réunion d’équipe en janvier 2024, Melanie Prentice, également écologue au Hakai Institute, a présenté des séquençages génétiques détaillés du fluide cœlomique. Sur plus de 55 000 espèces bactériennes identifiées, Vibrio pectenicida s’est nettement démarquée. Si elle était présente en quantités résiduelles chez certains spécimens sains, sa concentration explosait chez les animaux malades. L’ultime preuve a été apportée lorsque les scientifiques ont cultivé cette bactérie en boîte de Petri avant de l’injecter à six spécimens sains : sept jours plus tard, tous avaient péri.

Un espoir pour la restauration des écosystèmes marins

L’identification formelle d’un pathogène responsable du syndrome de dépérissement suscite un immense soulagement et de nouvelles perspectives pour la sauvegarde de l’espèce. Selon Ian Hewson, écologue marin à l’Université Cornell, cette étude représente une excellente nouvelle pour les programmes d’élevage de tournesols de mer en captivité. La connaissance de l’agent infectieux permettra l’utilisation d’antibiotiques ciblant spécifiquement cette bactérie, une démarche d’intervention précise qui fait d’ailleurs écho aux recherches en cours visant à développer des probiotiques pour sauver les coraux d’une maladie mortelle.

Néanmoins, la communauté scientifique maintient une approche prudente. L’histoire récente incite à la réserve : en 2014, Ian Hewson faisait lui-même partie d’une équipe convaincue d’avoir identifié un virus comme cause première de ce déclin, une conclusion qui n’avait finalement pas pu être reproduite. Bien qu’il reconnaisse la solidité expérimentale des présents travaux, le chercheur n’est pas encore certain que Vibrio pectenicida soit la seule et unique cause. Il rappelle que lors de ses précédentes analyses, cette bactérie n’apparaissait pas systématiquement chez les spécimens malades.

Face à ces doutes légitimes, Alyssa-Lois Gehman avance une explication méthodologique claire : les études antérieures recherchaient des agents pathogènes au sein d’un mélange complexe de tissus corporels hétérogènes. La nouvelle étude s’est quant à elle concentrée sur l’isolement du fluide cœlomique, un milieu où le contraste microbien entre les animaux en bonne santé et ceux infectés apparaît de façon beaucoup plus flagrante.

Ian Hewson nuance ce propos en soulignant que les étoiles de mer possèdent un répertoire de symptômes restreint face à différents types de stress. « Elles perdent leurs bras, parfois elles présentent des lésions », explique-t-il, suggérant que des effondrements de populations observés chez d’autres espèces pourraient résulter de causes sous-jacentes totalement distinctes.