Valorisation de la Biodiversité Marine BIOMR-Val

Contexte et Diagnostic

Les océans occupent les trois-quarts de la surface terrestre mais seulement 20 % du fond marins ont été explorés, alors qu’ils sont connus pour être les plus riches en termes de biodiversité de notre planète. Ainsi, la biodiversité marine est devenue une thématique forte au centre des priorités
de la recherche internationale.

Les invertébrés sont des acteurs qui jouent un rôle important dans l’équilibre et la stabilité des écosystèmes marins. La Caraïbe est parmi les régions les plus riches en Spongiaires et on estime entre 375 à 600 le nombre d’espèces présentes dans cette partie du monde. La Martinique, île de l’arc antillais, fait partie des 34 points chauds de la biodiversité mondiale. Comme les autres territoires d’outre-mer, elle se doit de jouer un rôle important dans la recherche dans ce domaine.

Connaître la biodiversité des invertébrés marins tels que les éponges est un domaine qui prend de l’ampleur. Une quinzaine d’espèces d’éponges marines sont connues comme « des éponges de toilette » à cause de leurs propriétés élastiques et la souplesse de leur squelette de spongine. Elles sont ainsi exploitées et commercialisées par des entreprises dans différents pays du monde. La Mer des Caraïbes est un hotspot de biodiversité́ marine où les éponges dominent en termes de biomasse et diversité́ spécifique. Mais les éponges ont également un pouvoir de filtration puissant, plusieurs centaines à plusieurs milliers de litres d’eau par jour, et de ce fait sont connues pour concentrer différents types de polluants tels que les métaux. Cette propriété permet de les proposer comme bio-indicateurs pour mesurer la qualité des milieux aquatiques. De plus, elles produisent des substances toxiques pour se défendre de prédateurs. Ces métabolites secondaires ou encore biomolécules peuvent présenter des applications dans le domaine de la santé, de l’agroalimentaire et de l’environnement. Ces substances ont des propriétés antibiotiques, antivirales ou anticancéreuses qui en font des molécules prometteuses pour le développement de médicaments issus de la mer. (Thakur &
Müller, 2004 ; Kornprobst, 2005 ; Müller, 2012 ; Thompson et al. 2012).

En Martinique, les éponges représentent une part importante de la biocénose benthique et sont des espèces structurantes et ingénieures des habitats naturels marins. Le projet BIOMR-Val se veut :

1. de connaitre, étudier et valoriser les biomolécules issues d’éponges marines en Martinique
2. d’accompagner cet aspect par un inventaire des communautés d’éponges sur la Martinique
3. de sensibiliser la population sur ces organismes marins, les connaitre et ainsi mieux les protéger

En Martinique, les éponges représentent une part importante de la biocénose benthique. Elles sont connues pour présenter des biomolécules potentiellement valorisables. Il n’y a actuellement pas d’inventaires des communautés d’éponges sur la Martinique et il n’y a jamais eu de sensibilisation de la population spécifiquement sur cette thématique.

Méthodologie scientifique

Les relevés de terrains, la captation des données (photo et vidéos) et l’identification taxonomique des éponges sont les bases fondamentales de ce projet. L’étude taxonomique en lien avec les inventaires de stations et l’évaluation de la composition des communautés d’éponge sont des aspects importants à prendre en compte dans ce projet. De ces actions découlent toutes les autres, il est donc fondamental que dès le début de ce projet, une avance financière soit possible afin de constituer une trésorerie.

Ce projet vient donc répondre aux attentes des milieux scientifiques et socio-professionnels sur l’amélioration des connaissances du milieu marin, tout en mettant en place une stratégie de sensibilisation et de préservation de cette biodiversité marine.

Enjeux identifiés

Les principaux enjeux identifiés portent sur les volets suivants :

• Taxonomique : Amélioration de l’identification de ces communautés d’éponges.
• Technologique : Identification des substances marines bioactives.
• Social : Sensibilisation de différentes catégories de la population martiniquaise à la protection du milieu marin.
• Médiatique : Vulgarisation des acquis du projet.
• Institutionnel : Réalisation d’opérations de protection à une échelle significative, le renforcement des formations de personnes ressources notamment à l’attention des clubs de plongées.
• Economique : Valorisation du potentiel économique des biomolécules marines dans les domaines allant de l’environnement à la santé humaine.

L’objectif du projet est donc de découvrir des molécules bioactives de nos ressources marines, de préserver cette biodiversité marine, d’en assurer la stabilité des écosystèmeś. Le milieu marin est une source de nouveaux organismes à identifier et caractériser pour le criblage de nouveaux composés, ce qui constitue un enjeu important pour de futurs projets d’innovation comme cela est montré par ailleurs (Sithranga Boopathy et al. 2010 ; Mudit et al. 2016).

Développement de coopération scientifique à l’international

Le projet BIOMR-Val s’inscrit dans une démarche de coopération scientifique à l’international. En effet, un partenariat a déjà été initié avec une équipe de chercheur du laboratoire de l’Université de la Floride du Sud. Nous avons établi une collaboration avec le Directeur du laboratoire de Chimie, Dr Laurent Calcul. Cette entité possède une plateforme performante permettant la purification, l’analyse et le criblage chimique de produits issus de la biodiversité marine et végétale. Cette plateforme est présentée sur le site web suivant :

https://www.usf.edu/arts-sciences/departments/chemistry/research/core-facilities/cpas.aspx

Le Dr Laurent Calcul, ancien étudiant de l’Université des Antilles et de la Guyane, a eu l’occasion de venir présenter ses travaux à notre groupe de recherche BIOSPHERES et lors du colloque internationale organisée en juin 2019. La situation sanitaire internationale nous a obligés de reporter la visite de leur laboratoire qui était prévue en juin 2020. Cette coopération bilatérale répond à une démarche relationnelle entre chercheurs sur une problématique, celle des éponges qui dépasse largement les frontières de notre territoire martiniquais. Ainsi, nous pourrons initier une collaboration, des programmes au niveau international. Le déploiement de ce partenariat assurera une production scientifique visible à l’international, positionnant notre territoire comme acteur clé en matière de recherche en biologie marine.

Le projet BIOMR comprend donc une mission scientifique en présentielle à l’internationale, afin de structurer un réseau autour de la thématique partagée du projet BIOMR, et de consolider les collaborations déjà établies. Pour atteindre, cet objectif, il est prévu que deux chercheurs d’AREBio se déplace pour une période d’une à deux semaines à l’Université de la Floride du sud (USF).

Public ciblé

• Chercheurs du domaine de la biologie marine en particulier.
• Etudiants en stage de Master
• Etudiants en thèse
• Membres d’associations dans le domaine marin
• Tout public, en particulier les jeunes.

Références Bibliographiques

• Thakur, N. L., & Müller, W. E. (2004). Biotechnological potential of marine sponges. Current science, 1506-1512.
• Kornprobst, J. M. (2005). Substances naturelles d’origine marine: chimiodiversité, pharmacodiversité, biotechnologies. Editions Tec & Doc. 1830 p.
• Müller, W. E. (Ed.). (2012). Sponges (Porifera) (Vol. 37). Marine molecular biotechnology. Springer Science & Business Media. 258p.
• Thompson MN, Gallimore WA, Townsend MM, Chambers NA, Williams LA. (2010)- Bioactivity of amphitoxin, the major constituent of the Jamaican sponge Amphimedon compressa. Chem Biodivers 7: 1904–1910
• Sithranga Boopathy N. & Kathiresan K. (2010). Anticancer Drugs from Marine Flora: An Overview.
  Journal of Oncology, doi:10.115/2010/214186, 18 p.
• M. Mudit and K. El Sayed (2016) Cancer control potential of marine natural product scaffolds through inhibition of tumor cell migration and invasion. Drug Discov. Today 21(11):1745-1760. doi: 10.1016/j.drudis.2016.06.032.