Comparé aux bébés génétiquement modifiés en Chine et aux projets ambitieux pour sauver les mammouths laineux de l'extinction, les arbres biotechnologiques peuvent sembler assez apprivoisés.

Mais la libération d'arbres génétiquement modifiés dans les forêts pour contrer les menaces pour la santé des forêts représente une nouvelle frontière en biotechnologie. Alors même que les techniques de biologie moléculaire ont progressé, les humains n'ont pas encore libéré une plante génétiquement modifiée qui est destinée à se propager et à persister dans un environnement non géré. Les arbres biotechnologiques – génétiquement modifiés ou modifiés génétiquement – ​​offrent justement cette possibilité.

Une chose est claire :les menaces qui pèsent sur nos forêts sont nombreuses, et la santé de ces écosystèmes se détériore. Une évaluation réalisée en 2012 par le Service des forêts des États-Unis a estimé que près de 7 pour cent des forêts du pays risquent de perdre au moins un quart de leur végétation arborescente d'ici 2027. Cette estimation peut ne pas sembler trop inquiétante, mais c'est 40 pour cent plus élevé que l'estimation précédente faite à peine six ans plus tôt.

En 2018, à la demande de plusieurs agences fédérales américaines et de l'U.S. Endowment for Forestry and Communities, les Académies nationales des sciences, Ingénierie, et Medicine ont formé un comité pour « examiner l'utilisation potentielle de la biotechnologie pour atténuer les menaces à la santé des arbres forestiers ». Experts, y compris moi, un sociologue spécialisé dans les biotechnologies émergentes, ont été invités à « identifier l'environnement, éthique, et les implications sociales du déploiement de la biotechnologie dans les forêts, et développer un programme de recherche pour combler les lacunes dans les connaissances. »

Les membres de notre comité venaient d'universités, agences fédérales et ONG et représentaient un éventail de disciplines :biologie moléculaire, économie, écologie forestière, loi, élevage d'arbres, éthique, génétique et sociologie des populations. Toutes ces perspectives étaient importantes pour examiner les nombreux aspects et défis de l'utilisation de la biotechnologie pour améliorer la santé des forêts.

Une crise dans les forêts américaines

Le changement climatique n'est que la pointe de l'iceberg. Les forêts sont confrontées à des températures et à des sécheresses plus élevées et à davantage de ravageurs. Alors que les marchandises et les personnes se déplacent dans le monde entier, encore plus d'insectes et d'agents pathogènes font du stop dans nos forêts.

Nous nous sommes concentrés sur quatre études de cas pour illustrer l'étendue des menaces forestières. L'agrile du frêne est arrivé d'Asie et cause une mortalité sévère chez cinq espèces de frênes. Détecté pour la première fois sur le sol américain en 2002, il s'était propagé à 31 États en mai 2018. Le pin à écorce blanche, une clé de voûte et une espèce fondamentale dans les hautes altitudes des États-Unis et du Canada, est attaqué par le dendroctone du pin indigène et un champignon introduit. Plus de la moitié des pins à écorce blanche du nord des États-Unis et du Canada sont morts.

Les peupliers sont importants pour les écosystèmes riverains ainsi que pour l'industrie des produits forestiers. Un champignon pathogène indigène, Septoria musiva, a commencé à se déplacer vers l'ouest, attaquant les populations naturelles de peuplier noir dans les forêts du nord-ouest du Pacifique et le peuplier hybride cultivé de manière intensive en Ontario. Et la tristement célèbre brûlure du châtaignier, un champignon introduit accidentellement d'Asie en Amérique du Nord à la fin des années 1800, anéanti des milliards de châtaigniers américains.

La biotechnologie peut-elle venir à la rescousse ? Devrait-il?

C'est compliqué

Bien qu'il existe de nombreuses applications potentielles de la biotechnologie dans les forêts, tels que le génie génétique des insectes nuisibles pour supprimer leurs populations, nous nous sommes concentrés spécifiquement sur les arbres biotechnologiques qui pourraient résister aux ravageurs et aux agents pathogènes. Grâce au génie génétique, par exemple, les chercheurs pourraient insérer des gènes, d'une espèce similaire ou non apparentée, qui aident un arbre à tolérer ou à combattre un insecte ou un champignon.

Il est tentant de supposer que le buzz et l'enthousiasme pour l'édition de gènes garantiront rapidement, des solutions faciles et bon marché à ces problèmes. Mais faire un arbre biotechnologique ne sera pas facile. Les arbres sont grands et vivaces, ce qui signifie que la recherche pour tester la durabilité et la stabilité d'un caractère introduit sera coûteuse et prendra des décennies ou plus. Nous ne savons pas non plus autant sur les génomes complexes et énormes des arbres, par rapport aux favoris de laboratoire tels que les mouches des fruits et la plante de moutarde, Arabidopsis .

En outre, parce que les arbres doivent survivre dans le temps et s'adapter à des environnements changeants, il est essentiel de préserver et d'incorporer leur diversité génétique existante dans tout « nouvel » arbre. Grâce à des processus évolutifs, les populations d'arbres ont déjà de nombreuses adaptations importantes à diverses menaces, et les perdre pourrait être désastreux. Ainsi, même l'arbre biotechnologique le plus sophistiqué dépendra en fin de compte d'un programme de sélection réfléchi et délibéré pour assurer sa survie à long terme. Pour ces raisons, les Académies nationales des sciences, Ingénierie, et le comité de médecine recommande d'augmenter les investissements non seulement dans la recherche en biotechnologie, mais aussi en arboriculture, écologie forestière et génétique des populations.

Défis de surveillance

Le comité a constaté que le cadre coordonné des États-Unis pour la réglementation de la biotechnologie, qui répartit la surveillance fédérale des produits biotechnologiques entre des agences telles que l'EPA, USDA et FDA, n'est pas tout à fait prêt à envisager l'introduction d'un arbre biotechnologique pour améliorer la santé des forêts.

De toute évidence, les régulateurs ont toujours exigé le confinement du pollen et des graines pendant les essais biotechnologiques sur le terrain pour éviter la fuite de matériel génétique. Par exemple, le châtaignier biotechnologique n'a pas été autorisé à fleurir pour s'assurer que le pollen transgénique ne soufflerait pas à travers le paysage pendant les essais sur le terrain. Mais si les arbres biotech sont destinés à diffuser leurs nouvelles caractéristiques, via les graines et le pollen, introduire la résistance aux ravageurs dans les paysages, des études sur la reproduction sauvage seront alors nécessaires. Celles-ci ne sont actuellement pas autorisées tant qu'un arbre biotechnologique n'est pas entièrement déréglementé.

Une autre lacune du cadre actuel est que certains arbres biotechnologiques peuvent ne nécessiter aucun examen spécial. L'USDA, par exemple, a été invité à envisager un pin à encens génétiquement modifié pour une plus grande densité de bois. Mais parce que l'autorité de réglementation de l'USDA découle de sa surveillance des risques phytosanitaires, il a décidé qu'il n'avait aucun pouvoir de réglementation sur cet arbre biotechnologique. Des questions similaires subsistent concernant les organismes dont les gènes sont modifiés à l'aide de nouveaux outils tels que CRISPR.

Le comité a noté que la réglementation américaine ne parvient pas à promouvoir une prise en compte globale de la santé des forêts. Bien que la loi sur la politique nationale de l'environnement soit parfois utile, il est peu probable que certains risques et de nombreux avantages potentiels soient évalués. C'est le cas des arbres biotech ainsi que d'autres outils de lutte contre les ravageurs et les agents pathogènes, comme l'amélioration des arbres, pesticides et pratiques de gestion des sites.

Comment mesurer la valeur d'une forêt ?

Les Académies nationales des sciences, Ingénierie, and Medicine suggère un cadre de « services écosystémiques » pour examiner les différentes façons dont les arbres et les forêts apportent de la valeur aux humains. Celles-ci vont de l'extraction de produits forestiers à l'utilisation des forêts à des fins récréatives en passant par les services écologiques qu'une forêt fournit - purification de l'eau, protection des espèces et stockage du carbone.

Le comité a également reconnu que certaines façons d'évaluer la forêt ne s'inscrivent pas dans le cadre des services écosystémiques. Par exemple, si les forêts sont perçues par certains comme ayant « une valeur intrinsèque, " alors ils ont une valeur en eux-mêmes, indépendamment de la façon dont les humains les apprécient et impliquant peut-être une sorte d'obligation morale de les protéger et de les respecter. Les problèmes de « sauvage » et de « nature » ​​font également surface.

La nature sauvage?

Paradoxalement, un arbre biotechnologique pourrait augmenter et diminuer la nature sauvage. Si la sauvagerie dépend d'un manque d'intervention humaine, alors un arbre biotechnologique réduira la nature sauvage d'une forêt. Mais peut-être aussi un élevage conventionnel, arbre hybride volontairement introduit dans un écosystème.

Qu'est-ce qui réduirait davantage la nature sauvage – l'introduction d'un arbre biotechnologique ou l'éradication d'une espèce d'arbre importante ? Il n'y a pas de bonnes ou de mauvaises réponses à ces questions, mais ils nous rappellent la complexité des décisions d'utiliser la technologie pour mettre en valeur la « nature ».

Cette complexité renvoie à une recommandation clé des National Academies of Sciences, Ingénierie, et rapport Médecine :dialogue entre experts, les parties prenantes et les communautés sur la façon de valoriser les forêts, évaluer les risques et les bénéfices potentiels des biotechnologies, et comprendre les réponses publiques complexes à toute intervention potentielle, y compris ceux impliquant la biotechnologie. Ces processus doivent être respectueux, délibérant, transparent et inclusif.

De tels processus, comme un atelier des parties prenantes 2018 sur la châtaigne biotech, n'effacera pas les conflits ni même ne garantira le consensus, mais ils ont le potentiel de créer un aperçu et une compréhension qui peuvent alimenter des décisions démocratiques fondées sur des connaissances spécialisées et des valeurs publiques.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.