En Suisse – sans parler du reste de l'Europe et des États-Unis – les poissons d'eau douce sont victimes d'une maladie mortelle qui sévit en été et dormante en hiver. Elle est causée par un parasite qui se développe dans les rivières et attaque en particulier les poissons salmonidés. Chercheurs de l'EPFL, L'EAWAG et la FIWI ont mis au point un modèle mathématique pour prédire les épidémies dans le cadre d'un programme de recherche conjoint de trois ans.

Les poissons d'eau douce sont vulnérables à un parasite appelé Tetracapsuloides bryosalmonae. Ce parasite, qui n'a aucun effet sur l'homme, provoque une maladie rénale proliférative (PKD) - qui est très contagieuse et peut anéantir des populations entières de poissons. En Suisse, cette maladie saisonnière a été détectée chez la truite arc-en-ciel, truite fario et omble. Il a été identifié comme l'une des principales causes du déclin des populations de poissons au cours des dernières décennies et a joué un rôle majeur dans l'extinction des espèces endémiques locales.

Chercheurs de l'EPFL, L'EAWAG l'Institut fédéral suisse des sciences et technologies aquatiques (EAWAG) et le Centre de l'Université de Berne pour la santé des poissons et de la faune (FIWI a passé trois ans à étudier les 50 km de long de la rivière Wigger - qui traverse les cantons d'Argovie et de Lucerne dans l'Alp contreforts – et son bassin versant. Dans leur travail, ils montrent comment les caractéristiques spatiales et environnementales des systèmes fluviaux peuvent être utilisées pour mieux comprendre l'épidémiologie et la dynamique des maladies d'origine hydrique. Ils ont également développé un modèle mathématique qui prédit comment et où T. bryosalmonae contaminera son environnement.

En créant leur modèle épidémiologique, les scientifiques ont dû prendre en compte le cycle de vie complexe du parasite. Il apparaît d'abord chez les bryozoaires - de minuscules animaux attachés aux pierres au fond de la rivière. Les parasites sont ensuite excrétés dans l'eau de la rivière sous forme de spores et pénètrent dans les poissons par leurs branchies et leurs muqueuses, où la maladie éclate d'abord avant d'attaquer les reins. Les spores sont ensuite libérées par l'urine de poisson et peuvent, sous forme mutée, infecter les colonies de bryozoaires. Cela signifie que le parasite a besoin à la fois de bryozoaires et de poissons pour se multiplier et muter.

La contamination par T. bryosalmonae génère peu de symptômes en eau froide mais devient apparente lorsque la température de l'eau reste au-dessus de 15 degrés Celsius pendant plusieurs semaines. Son effet mortel sur les poissons d'élevage et sauvages dure donc de l'été au début de l'automne. Les poissons infectés qui parviennent à survivre peuvent continuer à excréter des spores pendant plusieurs saisons. Les chercheurs ont dû examiner tous ces facteurs biologiques afin de modéliser les épidémies.

« Nous avons sélectionné plusieurs tronçons le long du Wigger et dans le bassin versant où nous avons prélevé des échantillons de poissons, mesuré la concentration d'ADN de bryozoaire et de parasite dans l'eau, et calculé les variables hydrologiques et géomorphologiques, " explique Luca Carraro du Laboratoire d'écohydrologie de l'EPFL. Il s'avère que le parasite prospère dans les moraines, où ils sont protégés des courants. Ce constat devra être confirmé, cependant, et les rivières infestées par le parasite ne manquent pas pour le tester. Dans le cadre de leur enquête, les chercheurs devaient également prendre en compte un ensemble de données existantes dans leurs résultats afin de tenir compte du changement climatique et des températures de l'eau, et trouver un moyen d'intégrer la richesse des données collectées par la communauté scientifique dans leur modèle.

Pour aider à prédire la propagation des colonies de bryozoaires dans tout le bassin versant, les chercheurs ont également proposé un modèle qui interprète la concentration d'ADN mesurée dans les échantillons d'eau. Outre sa pertinence pour PKD, ce modèle pourrait être utile dans un certain nombre d'applications écohydrologiques pour localiser des espèces envahissantes ou en voie d'extinction dans les habitats d'eau douce.

A ce stade, il est impossible de lutter contre la maladie dans son environnement naturel. Mais l'Office vétérinaire fédéral suisse veut s'assurer que tous les poissons introduits dans les rivières à des fins de repeuplement sont soigneusement contrôlés pour s'assurer qu'ils sont exempts de parasites.