par Olivier Moore, Étudiant en biologie marine, Université de Plymouth
Les méduses font peut-être partie des formes de vie mal comprises sur la planète, avec leur morphologie distinctive rappelant davantage un extraterrestre de science-fiction qu'un animal réel. Malgré leur apparence unique, ce sont quelques-uns des organismes les plus performants au monde et peuvent être l'un des rares gagnants du changement climatique.
Ensuite, ils ont commencé à dominer nos océans au cours des 50 dernières années, se rassemblent en nombre colossal et causent des dommages importants aux exploitations aquacoles marines ouvertes du monde entier.
Alors que cela était à l'origine universellement considéré comme un énorme problème, la communauté scientifique s'intéresse de plus en plus à la manière dont nous pouvons utiliser ces fleurs à notre avantage, en particulier dans l'utilisation d'aliments pour l'aquaculture.
Trois classes différentes de zooplancton gélatineux
Le mot « méduse » englobe en fait une gamme variée d'organismes car il fait référence à trois classes différentes de zooplancton gélatineux au sein du phylum « Cnidaria ». Il s'agit notamment des Cubozoa (Box méduses), Hydrozoa et Scyphazoa (Vraie méduse). Cependant, « méduse » fait généralement référence à un membre de la scyphozoa, avec des espèces clés telles que Rhizostoma pulmo (méduse baril) et Aurelia aurita (méduse lunaire).
Les méduses scyphozoaires se caractérisent par leur morphologie particulière, ayant un capuchon en forme de cloche renfermant une structure interne (où les tentacules sont suspendus) ainsi que la présence de nématocystes (capsules contenant des filaments enroulés attachés à des barbes). A côté de leur anatomie, les scyphozoaires sont connus pour leur cycle de vie unique à plusieurs étapes.
La fécondité élevée des méduses au cours de leur cycle biologique permet le développement très rapide d'un nombre incroyablement élevé d'individus, résultant en une floraison de méduses. Ces efflorescences se produisent naturellement dans le milieu marin, avec les premiers rapports datant de 4, 000 ans à la poterie crétoise antique.
Néanmoins, il a été largement spéculé par la communauté scientifique que l'activité anthropique a entraîné une augmentation de la fréquence des proliférations avec eux se produisant chaque année par opposition à chaque décennie (Agneau, 2017).
Bien qu'il existe une multitude de facteurs qui peuvent être responsables de ces proliférations accrues, Lucas Brotz de l'Université de la Colombie-Britannique pense que la surpêche est peut-être la principale raison pour laquelle elle se produit, « Les humains retirent chaque année environ 100 millions de tonnes d'animaux sauvages des océans.
Cela correspond à un nombre absolument ahurissant d'organismes, dont beaucoup sont des prédateurs ou des concurrents de méduses. Il est très probable que les méduses profitent de cette pêche et de cette surpêche dans de nombreuses régions ».
D'autres théories incluent l'eutrophisation, acidification des océans et changement climatique, en grande partie en raison de la résilience naturelle des méduses.
Les efflorescences de méduses nuisent à l'aquaculture
Quelle que soit la raison pour laquelle ces proliférations se produisent, il est évident qu'ils sont préjudiciables à l'aquaculture. Il existe de nombreux rapports sur les méduses décimant l'aquaculture en cages marines à enclos ouverts, dont un exemple récent comprend les proliférations de Muggiaea atlantica et de Pelagia noctiluca détruisant 80 pour cent des stocks de saumon d'élevage au large de la côte ouest de l'Irlande en 2017, causant des millions de livres de dommages.
Il existe un certain nombre de mécanismes dans lesquels le zooplancton gélatineux peut causer des dommages importants comme celui-ci à l'aquaculture. Premièrement, ils peuvent entourer les filets et empêcher l'arrivée d'oxygène dans les enclos, provoquant essentiellement une zone hypoxique localisée; donnant lieu à « l'étouffement » d'individus piégés à l'intérieur.
Les filets peuvent dégrader les méduses, entraînant l'inhalation de nématocystes lâches ou même de petits individus par le poisson. Cette décharge de nématocyste peut piquer leurs branchies entraînant la perte de cellules épithéliales, hémorragies focales et début de nécrose. Les méduses peuvent également servir de vecteur pour la bactérie Tenacibaculum maritimum qui a le potentiel d'exacerber les lésions des branchies (par abrasion des branchies) et d'endommager davantage les stocks de poissons.
Même une courte période d'exposition de deux heures est préjudiciable à la santé des individus, avec une aggravation significative des dommages avec une exposition plus longue (Bosch Belmar &M'Rabet. 2016). Bien qu'il semble à l'origine que ces efflorescences soient extrêmement négatives pour l'industrie aquacole, il peut y avoir la possibilité d'utiliser ces fleurs à notre avantage.
Les méduses utilisées dans un environnement commercial n'est pas une nouvelle révélation, avec une multitude d'industries qui en bénéficient déjà et leurs produits. Citons à titre d'exemple le secteur des cosmétiques, qui a extrait le collagène de méduses pour des utilisations dans des produits anti-âge.
Il existe également un marché important pour la consommation directe de méduses car elles sont considérées comme un mets délicat dans plusieurs pays d'Asie du Sud-Est, résultant en plus de 321, 000 tonnes de méduses capturées pour l'alimentation en 2001 (Omori, Makoto; Nakano, Eiji 2001). Ces preuves suggèrent que l'idée de pêcher des méduses est déjà un concept établi et pourrait être transposée à plus grande échelle pour être utilisée dans les pêcheries d'élevage. Les efflorescences de méduses d'origine anthropique pourraient donc être exploitées par les pêcheries, utilisant des techniques déjà établies dans la capture de méduses sauvages puis vendues au secteur de l'aquaculture.
Les méduses comme ingrédient marin potentiel
Les perspectives précédentes sur la mise en œuvre des méduses dans l'aquaculture ont impliqué sa conversion en un ingrédient marin en tant que source potentielle de protéines pour les poissons d'élevage. Cependant, la composition corporelle des méduses peut signifier que cela n'est pas économiquement faisable et peut être plutôt plus approprié en tant qu'additif alimentaire fonctionnel.
Les méduses contiennent 95 pour cent d'eau et 3 à 4 pour cent de protéines (poids humide) avec une biomasse sèche globale très faible, et ce processus de conversion en biomasse sèche pour l'alimentation des poissons prend également un temps prohibitif.
Cela se fait en trempant les méduses dans de l'éthanol pur ou de l'alun pendant 20 à 40 jours, prenant une période de temps considérablement longue à produire (surtout en comparaison avec d'autres sources de protéines de la pêche). À cause de ce, il serait irréaliste de supposer que l'utilisation de produits alimentaires pour méduses constituerait une alternative viable aux protéines primaires pour une utilisation en aquaculture.
Il convient également de noter que les méduses sont un constituant majeur du régime alimentaire sauvage de plusieurs espèces à haute teneur en FIFO que nous élevons actuellement, comme le thon rouge. Cela pourrait être une option pour ajouter directement les méduses dans leur alimentation comme nous le verrions dans la nature, Cependant, l'inconvénient est qu'il est impossible de contrôler tous les aspects de la nutrition et peut provoquer par inadvertance des carences dans les régimes alimentaires.
Malgré leur caractère impraticable en tant qu'aliments primaires pour poissons, les méduses peuvent être incroyablement bénéfiques dans la production d'additifs alimentaires fonctionnels car elles contiennent plusieurs composés qui peuvent favoriser la santé globale des poissons, conduisant à une meilleure qualité du poisson produit. Les méduses sont des conformateurs osmo dans leur environnement ayant de grandes quantités de sel pour être isotoniques avec l'eau de mer environnante.
Il en résulte une quantité substantielle de sodium dans la composition globale des méduses qui peut avoir l'usage très spécifique de conditionnement anadrome (passage d'eau douce à eau de mer), espèces telles que le saumon de l'Atlantique aux changements de salinité. Cela peut donc aider à simuler des processus qui se produiraient dans leur cycle de vie naturel et à réduire le stress global des individus.
Cet additif alimentaire pour méduses pourrait être ajouté relativement tôt dans les stades de vie des saumoneaux de ces poissons pour stimuler les enzymes Na+K+/ATPase liées aux branchies et à l'épithélium intestinal et d'autres voies biochimiques qui interviennent naturellement dans la régulation physiologique de l'équilibre hydrique et salin. Cela sert à encourager l'homéostasie et à réduire le choc osmotique lorsque les saumoneaux sont transférés dans de l'eau de mer à pleine salinité pour le grossissement.
L'abondance d'antioxydants dans les méduses
Un avantage majeur des méduses dans les additifs alimentaires fonctionnels est leur grande abondance d'antioxydants. Il a été prouvé que les protéines isolées des espèces de méduses Rhopilema esculentum ont des capacités antioxydantes importantes, les deux montrant de fortes capacités de piégeage des anions superoxydes et des radicaux hydroxyles (Hua-hua et al. 2006). Cela peut être extrêmement bénéfique en tant que complément à l'alimentation des poissons, car ces antioxydants peuvent spécifiquement aider à prévenir la perte oxydative en vitamines clés sensibles telles que E et A.
Ces deux vitamines liposolubles jouent un rôle important dans la santé globale et la qualité de tous les poissons et crevettes d'élevage. Par conséquent, il est extrêmement important d'utiliser des moyens de maximiser leur rendement avec des produits à base de méduses, fournissant ainsi une solution potentielle à de nombreux problèmes dans la gestion de la santé des animaux aquatiques.
Alors que l'utilisation de méduses dans les compléments alimentaires pour poissons peut sembler idéale, il y a encore de grands obstacles à surmonter pour y parvenir, surtout en ce qui concerne leur capture. Comme Mark Gibbons et al l'ont démontré dans leur article historique de 2016, il existe encore d'énormes inconnues dans l'écologie des méduses. Il serait incroyablement difficile de capturer durablement des méduses sans connaître la taille globale de leur population, ce qui est difficile à calculer étant donné leur énorme variation saisonnière.
Le retrait à grande échelle de méduses d'un écosystème peut avoir des conséquences inattendues sur l'environnement marin, mais il est encore indéterminé dans quelle mesure cela pourrait avoir un impact en raison du manque de littérature sur le sujet. Il a déjà été prouvé que les méduses jouent un rôle important dans la dynamique des écosystèmes en agissant comme une espèce clé en réduisant la dominance des espèces de zooplancton (via la prédation) ainsi les populations en soirée et en favorisant par la suite la diversité.
Une absence de méduses dans ces écosystèmes pourrait modifier considérablement la dynamique et avoir des impacts néfastes sur la région locale, dépassant de loin les effets positifs produits par leur utilisation comme compléments alimentaires pour poissons. Ces aspects négatifs pourraient être atténués par la gestion durable des pêches, mais ce serait un défi important de faire respecter les quotas à l'échelle mondiale.
Développer une approche prudente et durable
En conclusion, la clé pour utiliser efficacement les fleurs de méduses à notre avantage serait d'établir une approche prudente et durable. Il est difficile de nier les énormes avantages potentiels que les méduses peuvent avoir pour l'aquaculture, mais il est important de noter qu'il s'agit encore d'un domaine scientifique relativement peu étudié et que des modes d'action aléatoires peuvent causer des dommages non intentionnels massifs à l'environnement marin.
Il est évident que des recherches importantes sont encore nécessaires pour bien comprendre les effets secondaires de la capture des proliférations de méduses, avant de pouvoir commencer à les exploiter à l'échelle requise pour approvisionner une industrie aquacole en pleine croissance.
