L’air contient des traces d’ADN provenant des plantes,
animaux, champignons ou microorganismes qui nous entourent — et aussi
des humains. De nouvelles méthodes permettent de récolter et séquencer
cet
ADN environnemental aérien (eDNA). Elles pourraient
fournir une nouvelle manière de suivre la biodiversité, repérer des
espèces invasives ou des pathogènes, mais soulèvent aussi des
questions inattendues sur la confidentialité de notre propre ADN.
Dans une News Feature publiée dans Nature le 14 avril 2026, Irwin, A.
(2026)
(ici) fait le point sur ce domaine en
plein essor : Nous respirons en effet dans un nuage d’informations
biologiques. L’air transporte des fragments d’ADN et d’ARN provenant
d’êtres humains, d’animaux, de plantes, de champignons, de bactéries
ou de virus : cellules de peau, poils, plumes, pollen, spores,
excréments... Certains fragments d’ADN comprennent encore des dizaines
de milliers de paires de bases. Ils peuvent persister quelques jours,
souvent fixés à des poussières, et parcourir des distances allant de
quelques mètres à plusieurs milliers de kilomètres.
encourage le lecteur à
aller vérifier dans l’article d’origine : ici
Fig 1: L’air qui nous entoure
contient de l’ADN provenant de très nombreux organismes [img]. Source Illustation de
Marcin Wolski in Irwin, A. (2026). ici
L’ADN environnemental est déjà largement extrait de l’eau, la neige ou
les sols pour identifier des espèces ou suivre des organismes
difficiles à observer. Les égouts ont même servi à suivre l’épidémie
de COVID-19 : à San Diego; Karthikeyan,et al. (2022)
[ici] ont
recueilli et analysé 21 419 échantillons d’eaux usées, notamment grâce
à 131 échantillonneurs couvrant 360 bâtiments du campus de l’UCSD. Ils
ont pu détecter certains variants jusqu’à 14 jours avant leur
apparition dans la surveillance clinique.
Autre environnement, autre remontée dans le temps : l’ADN conservé
dans les sols de l’âge glaciaire affine aussi l’histoire des
populations humaines Lewis (2026) [
ici]
Et dans l’air ?
Pendant longtemps, on a surtout étudié le pollen et les spores,
justement adaptés à être transportés par le vent. Mais les chercheurs
ont commencé à explorer si l’air ne transportait pas beaucoup d’autres
traces biologiques.
Une démonstration spectaculaire a été faite dans des zoos. Clare et
al. (2022) [
ici] ont
aspiré l’air à différents endroits d’un petit zoo britannique, extrait
puis amplifié et séquencé l’ADN retenu dans les filtres. Ils ont
retrouvé l’ADN de 25 espèces d’oiseaux et mammifères, dont 17
présentes dans le zoo — et détecté le tigre à environ 200 m de son
enclos. Une équipe indépendante obtenait presque simultanément des
résultats analogues au zoo de Copenhague (Lynggaard et al., 2022) [
ici].
Ces méthodes fonctionnent-elles aussi dans des milieux naturels, où
l’on ne connaît pas à l’avance les espèces présentes ? Pendant une
année, Johnson et al. (2023) dans un article au titre inspiré de Bob
Dylan : "
Answers blowing in the wind."
[ici]:
ont par exemple recueilli passivement les poussières transportées par
l’air au-dessus d’une prairie d’environ 50 hectares et utilisé le
metabarcoding pour rechercher l’ADN de vertébrés. Ils ont détecté
amphibiens, oiseaux et mammifères, et observé que les signaux
variaient avec l’activité connue des animaux, mais aussi avec le vent
et la pluie.
Comment lire tout cet ADN ?
La surprise n’est donc pas tant que l’ADN soit présent dans l’air que
le fait qu’on puisse désormais le récolter et en tirer une information
écologique.
Deux stratégies sont notamment utilisées (voir notamment Nousias et
al. (2025) [
ici]). Le
DNA
metabarcoding amplifie quelques régions choisies du génome,
suffisamment variables pour permettre d’identifier de nombreuses
espèces à partir d’un même prélèvement. Le
shotgun sequencing ne
cherche pas une région particulière : une grande quantité des
fragments présents est séquencée, puis les séquences sont comparées
aux génomes contenus dans des bases de données. Cette seconde approche
est plus lourde, mais peut fournir beaucoup plus d’informations.
Ainsi, Nousias et al. (2025) [
ici] ont
testé différentes manières de récupérer l’eDNA aérien : pompage actif
de l’air, filtres exposés passivement, vitres, et même filtres fixés
sur une voiture. Avec du séquençage shotgun à longues lectures et des
analyses dans le cloud, un seul chercheur pouvait passer du
prélèvement à l'analyse en environ deux jours. Dans certains
échantillons d’air pompé pendant une semaine, ils ont détecté de
l’ordre de 1 000 unités taxonomiques et obtenu des informations allant
jusqu’à la diversité génétique de certaines espèces.
Fig 2: Collecte de matériel
biologique atmosphérique en Finlande.[img]. Source :Credit:Tommi
Sassi, University of Jyväskyl dans Irwin (2026).
Détourner des réseaux de surveillance de l’air
Une idée particulièrement élégante consiste à utiliser des appareils
déjà installés pour autre chose.
Au Royaume-Uni, Tournayre et al. (2025) [
ici] ont récupéré les filtres du réseau
national de mesure des métaux lourds dans l’atmosphère. Ils ont
ré-analysé par métabarcoding les prélèvements de 15 stations, situées
dans des contextes urbains, ruraux ou industriels, par metabarcoding.
Ils ont détecté environ 1 100 taxons, des vertébrés aux protistes. La
comparaison avec les observations déposées dans
iNaturalist
est instructive : les deux méthodes ne voient pas exactement la même
biodiversité. Les observations naturalistes détectaient davantage les
oiseaux et autres espèces visibles, notamment près des habitations ;
l’eDNA aérien révélait davantage de champignons, lichens, invertébrés
et plantes discrètes. Près de la moitié des taxons détectés par l’une
des approches ne l’étaient pas par l’autre.
encourage le lecteur à
aller vérifier dans l’article d’origine : ici
Des archives de l’air du passé... révèlent la biodiversité passée
Plus étonnant encore, d’anciens filtres pourraient permettre de
remonter dans le temps.
Depuis les années 1950, la Suède dispose d’un réseau destiné à
détecter les radionucléides atmosphériques provenant notamment
d'essais nucléaires. Une station du nord du pays aspire
continuellement environ 1 000 m³ d’air par heure à travers des filtres
en fibres de verre, remplacés chaque semaine et archivés.
Sullivan et al. (2025) [
ici] ont séquencé l’ADN conservé sur 380
filtres hebdomadaires couvrant les années 1974 à 2008. À partir de ces
échantillons qui n’avaient évidemment jamais été collectés pour
étudier la biodiversité, ils ont pu identifier plus de 2 700 genres et
retrouver des variations saisonnières ainsi que des changements à long
terme des communautés biologiques, notamment ceux associés à
l’évolution de la gestion forestière.
C’est peut-être l’aspect le plus frappant de ces travaux : des filtres
destinés à surveiller la radioactivité se révèlent, plusieurs
décennies plus tard, des archives de la biodiversité.
À quoi cela pourrait-il servir ?
Pour Irwin, A. (2026) [
ici] l’eDNA aérien pourrait permettre de
suivre la restauration d’une forêt, repérer rapidement l’arrivée d’une
espèce invasive ou d’un pathogène, surveiller des populations
difficiles à observer ou mesurer certains aspects de leur diversité
génétique. Pour certaines applications, il n’est d’ailleurs pas
nécessaire de reconstruire tout l’écosystème : détecter une seule fois
avec certitude un organisme invasif ou un pathogène peut déjà
constituer l’information recherchée.
Mais que signifie exactement une détection ?
De l’ADN de morue a par exemple été retrouvé dans une forêt suédoise
située à 160 km de la mer. Les chercheurs ont pu relier cet épisode à
de forts vents du nord. Trouver de l’ADN de rat dans un prélèvement ne
signifie donc pas nécessairement qu’un rat vient de passer : de
vieilles traces peuvent avoir été remises en suspension et
transportées.
Irwin, A. (2026) [
ici] rapporte quatre questions qui
restent cruciales pour interpréter ces données : comment l’ADN
arrive-t-il dans l’air ? sous quelle forme ? combien de temps y
persiste-t-il ? et comment est-il transporté ?
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aller vérifier dans l’article d’origine
Fig. 3. Dispositifs de prélèvement
d’air sur une plage du Norfolk (R.-U.) pour analyse de l’ADN. [img]Crédit : Darren Heavens/Earlham
Institute, dans Irwin (2026).
Mais alors on pourrait relever des traces de notre ADN là où nous
avons été ?
Une difficulté inattendue est que les appareils prélèvent également de
l’ADN humain... Nousias et al. (2025) [
ici] ont
montré que des prélèvements d’air extérieur ou réalisés sur des vitres
pouvaient contenir suffisamment d’information génétique pour
distinguer des individus chez certaines espèces animales. Par choix
éthique, les chercheurs n’ont pas effectué la même analyse
d’identification sur les humains, mais leurs séquences révélaient
néanmoins des informations concernant l'ascendances génétiques et
certaines variantes associées à des maladies.
La possibilité n’est pas seulement théorique. Dans une étude à visée
médico-légale, Goray et al. (2024)
ici
ont prélevé de l’ADN dans l’air de pièces occupées ou non, ainsi que
dans des climatiseurs de bureaux et d'habitations. Après nettoyage des
appareils puis quatre semaines d’utilisation, de l’ADN humain était à
nouveau détectable ; les prélèvements directs dans l’air reflétaient
davantage l’occupation récente, alors que les climatiseurs
conservaient une sorte d’historique.
Dès 2023, Doi & Kelly [
ici] avaient demandé qu’un cadre éthique
soit discuté avant de développer l’analyse de cet «
human genomic
by-catch » : lorsqu’un échantillonnage destiné à la biodiversité
capture incidemment notre ADN, quelles informations peut-on
légitimement en extraire ?
encourage le lecteur à
aller vérifier dans l’article d’origine : [ici]
On commence seulement à savoir récolter et analyser les traces
génétiques contenues dans l’air. Cette nouvelle possibilité ouvre
soudain un vaste champ de recherches, passionnant, mais aussi
troublant. On peut imaginer avec les élèves des débats sur ce qu’elle
pourrait permettre, pour le meilleur comme pour le pire, en
confrontant les scénarios envisagés aux méthodes qui les rendent — ou
non — réellement possibles. Une belle occasion de remettre au centre
les méthodes, souvent grandes absentes des cours de sciences, tout en
discutant les questions éthiques qu’elles soulèvent.
(
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articles…).
Références:
