L’ADN dans l’air : des traces invisibles qui révèlent espèces, écosystèmes… et individus ?

De l’ADN flotte autour de nous…et révèle quelles espèces — voire quels individus — sont présentes ou sont passées dans un environnement

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 ? encourage le lecteur à 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.

(Les membres Jump-To-Science peuvent obtenir ces articles…).

Références:

• Clare, E. L., Economou, C. K., Bennett, F. J., Dyer, C. E., Adams, K., McRobie, B., Drinkwater, R., & Littlefair, J. E. (2022). Measuring biodiversity from DNA in the air. Current Biology, 32(3), 693-700.e5. https:// doi.org/10.1016/j.cub.2021.11.064
• Doi, H., & Kelly, R. P. (2023). Ethical considerations for human sequences in environmental DNA. Nature Ecology & Evolution, 7(9), 1334‑1335. https:// doi.org/10.1038/s41559-023-02124-7
  
• Gilbert, N. (2023). Accidental DNA collection by air sensors could revolutionize wildlife tracking. Nature. https:// doi.org/10.1038/d41586-023-01850-zGoray, M., Taylor, D., Bibbo, E., Patel, D., Fantinato, C., Fonneløp, A. E., Gill, P., & van Oorschot, R. A. H. (2024). Up in the air : Presence and collection of DNA from air and air conditioner units. ELECTROPHORESIS, 45(9‑10), 933‑947. https:// doi.org/10.1002/elps.202300227
  
• Goray, M., Taylor, D., Bibbo, E., Patel, D., Fantinato, C., Fonneløp, A. E., Gill, P., & van Oorschot, R. A. H. (2024). Up in the air: Presence and collection of DNA from air and air conditioner units. Electrophoresis, 45(9–10), 933–947. https:// doi.org/10.1002/elps.202300227
  
• Johnson, M., Barnes, M., Garrett, N., & Clare, E. (2023). Answers blowing in the wind : Detection of birds, mammals, and amphibians with airborne environmental DNA in a natural environment over a yearlong survey. Environmental DNA, 5. https:// doi.org/10.1002/edn3.388
  
• Irwin, A. (2026). The air is full of DNA — here’s what scientists are using it for. Nature, 652(8110), 556‑558. https:// doi.org/10.1038/d41586-026-01099-2
• Levy, J. I., Andersen, K. G., Knight, R., & Karthikeyan, S. (2023). Wastewater surveillance for public health. Science, 379(6627), 26‑27. https:// doi.org/10.1126/science.ade2503
  
• Karthikeyan, S., Levy, J. I., De Hoff, P., et al. (2022). Wastewater sequencing reveals early cryptic SARS-CoV-2 variant transmission. Nature, 609, 101–108. https:// doi.org/10.1038/s41586-022-05049-6
  
• Lewis, D. (2026). How DNA in dirt is shaking up the study of human origins. Nature, 651(8107), 868‑870. https:// doi.org/10.1038/d41586-026-00879-0
  
• Lynggaard, C., Bertelsen, M. F., Jensen, C. V., Johnson, M. S., Frøslev, T. G., Olsen, M. T., & Bohmann, K. (2022). Airborne environmental DNA for terrestrial vertebrate community monitoring. Current Biology, 32(3), 701-707.e5. https:// doi.org/10.1016/j.cub.2021.12.014
• Nousias, O., McCauley, M., Stammnitz, M. R., Farrell, J. A., Koda, S. A., Summers, V., Eastman, C. B., Duffy, F. G., Duffy, I. J., Whilde, J., & Duffy, D. J. (2025). Shotgun sequencing of airborne eDNA achieves rapid assessment of whole biomes, population genetics and genomic variation. Nature Ecology & Evolution, 9(6), 1043‑1060. https:// doi.org/10.1038/s41559-025-02711-w
• Sullivan, A. R., Karlsson, E., Svensson, D., Brindefalk, B., Villegas, J. A., Mikko, A., Bellieny, D., Siddique, A. B., Johansson, A.-M., Grahn, H., Sundell, D., Norman, A., Esseen, P.-A., Sjödin, A., Singh, N. J., Brodin, T., Forsman, M., & Stenberg, P. (2025). Airborne eDNA captures three decades of ecosystem biodiversity. Nature Communications, 16(1), 11281. https:// doi.org/10.1038/s41467-025-67676-7
  
• Tournayre, O., Littlefair, J. E., Garrett, N. R., Allerton, J. J., Brown, A. S., Cristescu, M. E., & Clare, E. L. (2025). First national survey of terrestrial biodiversity using airborne eDNA. Scientific Reports, 15(1), 19247. https://doi.org/10.1038/s41598-025-03650-z