Les insectes envahissants et les agents pathogènes menacent plus que jamais les forêts du monde entier, causant des dommages importants et irréversibles à l’environnement. Cette situation menace la capacité à long terme des forêts du Canada à fournir des ressources et des services écosystémiques qui vont du stockage du carbone au cycle des éléments nutritifs, en passant par la purification de l'eau et de l'air, la préservation des sols et le maintien de l'habitat des espèces sauvages. Le nombre de nouvelles introductions et d’interceptions d’espèces exotiques envahissantes forestières (EEEF) augmente à un rythme alarmant, avec 37% de toutes les introductions rapportées effectuées entre 1970 et 2014, dont un nombre record de 585 nouvelles entrées en 1996 (Seebens et al, 2017). 4, dont un nombre record de 585 nouvelles entrées en 1996 (Seebens et al, 2017). La clé de la réduction de ce risque réside dans une biosurveillance accrue visant à prévenir les introductions et à faciliter les interventions précoces.
Le projet bioSAFE intervient à un moment où les échanges commerciaux mondiaux se déroulent à un rythme accéléré et en provenance de toutes les régions du monde. Pour soutenir ce rythme et prévenir les introductions et les invasions de ravageurs, nos méthodes de biosurveillance ne peuvent reposer entièrement que sur les outils actuels. Ceux-ci nous permettent d’identifier les agents pathogènes et insectes nuisibles cibles mais ils nous donnent guère de moyens de déterminer leur provenance géographique. La capacité de déterminer la source de ces espèces indésirables permettrait aux agences de réglementation d’identifier les endroits à haut risque, ce qui constituerait un moyen stratégique d'allouer des ressources aux cargaisons présentant un plus potentiel de risque plus élevé.
Nous avons constitué une équipe de scientifiques de renom des milieux universitaires, gouvernementaux et du secteur privé à travers le Canada et présentant une vaste expertise dans différents domaines. Nous avons accès à des laboratoires certifiés permettant la manipulation d’agents pathogènes à hauts risques et des équipements technologiquement avancés pour mener à bien un grand éventail d’expériences scientifiques. Cette équipe relève ce défi en réalisant des travaux de recherche sur la génomique de ces ravageurs et en développant des outils avancés d’identification de la provenance géographique. Ces travaux outilleront à la fois les secteurs forestiers et agricoles, en plus d’assister plusieurs paliers de gouvernement et autres organisations impliqués dans la surveillance et la planification de la gestion des ravageurs.
Améliorer la détection et la biosurveillance des espèces forestières envahissantes en développant la nouvelle génération d’outils génomiques qui permettront une identification rapide et précise des ravageurs, détermineront leur origine géographique, évalueront le risque qu’ils posent et fourniront aux instances concernées un système d’aide à la décision pour les guider dans le choix des méthodes d’atténuation et de gestion du risque.
L’équipe du projet bioSAFE s’attaque à quatre des plus importants ennemis des forêts : le longicorne asiatique, la spongieuse asiatique et les agents pathogènes responsables de la maladie hollandaise de l’orme et de l’encre des chênes rouges. Notre équipe a recueilli des populations mondiales de ces ravageurs et a généré des ressources génomiques pour un total de plus de 2000 échantillons. En comparant les séquences génomiques de ces collections mondiales, notre équipe identifie les marqueurs diagnostiques qui seront développés en outils qui, à leur tour, permettront d'identifier les espèces, les sous-espèces et l'origine géographique des échantillons interceptés.
Notre équipe vise également à identifier les traits associés à la nature envahissante de ces ravageurs. Pour ce faire, nous étudions leurs capacités fonctionnelles à envahir l'Amérique du Nord, à se propager et à survivre. Nous étudions la résistance au froid chez le longicorne asiatique, la capacité de vol et la préférence d'hôte chez la spongieuse asiatique ainsi que la virulence et la préférence d'hôtes chez le pathogène causant l’encre des chênes rouges. Notre équipe analyse les signatures génomiques pour révéler les marqueurs qui détecteront ces traits importants.
Pour faciliter l'utilisation des outils génomiques, nous développons une base de données et un outil d'apprentissage automatique qui permettront aux utilisateurs d'analyser les données obtenues provenant de leurs échantillons interceptés et d'obtenir des informations sur leur identité, leur origine géographique et les traits qu'ils portent. Ces données seront intégrées dans un système d'aide à la décision qui guidera le choix des méthodes d’atténuationet de gestion du risque.
Les espèces exotiques envahissantes forestières étant une menace mondiale, notre objectif est d’offrir nos outils et bases de données à la communauté mondiale.
Ce projet comporte trois importants livrables : (1) des outils de biosurveillance, qui consistent en un répertoire de cibles pour les régions génomiques discriminantes, et qui fourniront une identification taxonomique, une origine géographique et des traits épidémiologiques et écologiques pertinents; (2) une base de données comprenant des profils génomiques et des métadonnées sur les échantillons de nos collections mondiales pour chaque groupe de ravageurs ciblés et (3) un système d’aide à la décision qui utilisera les données génomiques pour produire différents scénarios d’atténuation et de gestion du risque.