Lorsque la puce d'eau épineuse minuscule et envahissante a commencé à apparaître dans les filets des chercheurs de l'Université du Wisconsin-Madison en 2009, les scientifiques ont commencé à se demander comment le lac Mendota, l'un des lacs les plus étudiés au monde, est passé de sans puces à infesté apparemment du jour au lendemain. Des études ultérieures ont révélé que l'envahisseur avait persisté pendant des années à de faibles densités de population qui n'étaient pas détectées alors même que le lac était régulièrement échantillonné par des techniciens qualifiés.

Maintenant un nouveau rapport publié dans la revue Écosphère dit que l'histoire du lac Mendota est peut-être la règle, plutôt qu'une exception.

« Notre idée de départ était (de demander) : « Comment est-ce possible ? Dans quel scénario passerions-nous à côté de la puce d'eau pendant 10 ans ? même après tant d'efforts ?", déclare Jake Walsh, auteur principal de l'étude et chercheur postdoctoral au UW-Madison Center for Limnology.

La réponse est que manquer complètement une espèce "est non seulement possible, il est probable, " dit Walsh, notant que l'étude peut aider à éclairer l'écologie des espèces envahissantes et est une « manière d'utiliser la modélisation mathématique et informatique pour combler les lacunes de ce que nous voyons ».

Avec le directeur du Center for Limnology Jake Vander Zanden et Eric Pedersen, un collègue de Pêches et Océans Canada, Walsh a développé une théorie de la probabilité de détecter une espèce lorsque sa densité de population change.

Leur modélisation montre que lorsque les espèces sont peu abondantes dans un habitat donné, la capacité des scientifiques à les détecter diminue précipitamment.

Cela peut expliquer pourquoi les puces d'eau épineuses sont passées inaperçues dans le lac Mendota pendant une décennie. Tôt, les chercheurs auraient dû plonger leurs filets dans le lac "des centaines voire des milliers" de fois, dit Walsh. Une fois les envahisseurs devenus plus abondants, la détection est devenue beaucoup plus facile :« Vous pouvez faire trois prélèvements d'échantillons et détecter probablement des puces d'eau épineuses. »

Une partie du problème est la taille. Même s'il y avait une puce d'eau épineuse pour chaque mètre cube d'eau dans le lac Mendota, en attraper un dans un filet serait comme trouver une graine de sésame dans environ 250 gallons d'eau.

Une des solutions, l'étude montre, peut-être pour les scientifiques d'augmenter la taille des filets à plancton en forme d'entonnoir qu'ils traînent dans l'eau lorsqu'ils recherchent la petite créature. Les filets standard mesurent environ un pied de diamètre, mais en passant à un filet d'un mètre de large (environ trois pieds de diamètre), "votre détection augmente un peu, ", dit Walsh.

Être plus délibéré sur l'échantillonnage des puces d'eau épineuses et d'autres espèces envahissantes aux bons endroits et aux bons moments peut également améliorer les chances de détection des scientifiques, dit Walsh. Les puces d'eau épineuses sont un type de zooplancton (petit, crustacés flottant librement) qui se déplacent en groupes appelés essaims et sont poussés par le vent et les courants. Un essaim peut quitter à tout moment un site d'échantillonnage donné. Et leurs abondances varient tout au long de l'année. Par exemple, les puces d'eau épineuses sont présentes en plus grand nombre dans le lac Mendota à l'automne.

« Si vous deviez doubler vos efforts d'échantillonnage pour les épines à l'automne, " Walsh dit, "vous obtenez le même avantage que si vous deviez doubler votre effort tout au long de l'année."

L'étude propose quelques « règles empiriques de base » pour la conception de programmes de surveillance des espèces de toutes sortes, des espèces envahissantes probables aux espèces indigènes rares ou menacées, dit Walsh.

« Il s'agit de mieux cibler nos efforts et de trouver des périodes de l'année où les choses sont plus abondantes ou des zones où elles sont plus abondantes, car cela augmente considérablement votre taux de détection, " dit-il. " Si vous prenez un peu plus de temps pour apprendre à connaître l'espèce que vous recherchez, ça peut vraiment payer."