L'expression pollution génétique ou pollution taxinomique), désigne le phénomène d'introduction, volontaire ou accidentelle de gènes modifiés ou étrangers à une espèce ou à une variété dans une autre variété ou dans une population sauvage par transmission verticale, ou un transfert horizontalDubois, A. (2008) La notion de pollution biotique: pollutions faunistique, floristique, génétique et culturelle. Bulletin de la Société zoologique de France, 133(4), 357-382.. Elle peut concerner toutes les espèces (faune, flore, fonge, microbes...). On parle aussi dans ce contexte de "présence fortuite" et de "flux de gènes" des cultivars vers l'environnementLuby JJ, McNicol RJ (1995) Gene flow from cultivated to wild raspberries in Scotland: developing a basis for risk assessment for testing and deployment of transgenic cultivars. Theor Appl Genet 90:1133–1137 ou d'autres espèces cultivéesChevre AM, Eber F, Baranger A, Renard M (1997) Gene flow from transgenic crops. Nature 389:924. Les nouveaux outils de la biologie moléculaire permettent de mieux détecter et mesurer la pollution génétique, par le suivi de marqueurs génétiquesJourdren C, Barret P, Horvais R, Foisset N, Delourme R, RenardM (1996) Identification of RAPD markers linked to the locicontrolling erucic acid level in rapeseed. Mol Breed 2:61–71Paul EM, Capiau K, Jacobs M, Dunwell JM (1995) A study of gene dispersal via pollen in Nicotiana tabacum using introduced genetic markers. J Appl Ecol 32:875–882. Des modélisations devraient permettre de mieux appréhender les risquesKareiva P, Parker IM, Pascual M (1996) Can we use experiments and models in predicting the invasiveness of genetically engineered organisms. Ecology 77:1670–1675.
Répercussions La pollution génétique peut affecter une espèce au niveau de sa métapopulation ou de sous-populations, éventuellement au point de la faire disparaître ou de réduire ses capacités d'adaptation.
Ses effets (dont risque de mésadaptation ou d'invasivité, parfois très difficile à prévoir) peuvent n'apparaitre que très lentement et insidieusement quand le gène introduit se répand lentement dans une population et après qu'un facteur contextuel l'ait favorisé au moins provisoirement, au détriment du gène qu'il remplace. Ou le gène introduit peut rapidement devenir dominant dans le cas d'animaux en remplaçant d'autres (cochonglier), ou dans le cas d'introduction de végétaux ou d'arbres s'hybridant facilement aux espèces locales massivement introduits dans les champs et forêts (à titre de comparaison on voit combien le robinier ou le cerisier tardif (Prunus serotina Ehrh) ont facilement occupé une place croissante dans l'écosystème forestier après leur introduction, ou comment des pins d'Alep introduits en France sont finalement morts à cause du gel de 1985 contre lequel ils n'étaient génétiquement pas armés, alors que ce record de froid n'était que de type « décennal »). Les hybrides sont eux généralement bien moins faciles à distinguer, ce qui rend l'étude des effets écologiques de la pollution génétique difficiles à évaluer, d'autant qu'elle peut aussi rendre notait A. Dubois en 2008.
Certaines campagnes d'introduction envoient au public un message optimiste mais irréaliste (qui est que les destructions de l’environnement causées par les activités humaines seraient réversibles à peu de frais). Ainsi, en particulier, des espèces rares d'arbres ou d'autres végétaux ont couramment été introduites dans de nombreux pays via les jardins publics, jardins botaniques, jardins privés ou plantations sylvicoles. Elle se sont ensuite souvent montrées interfécondes avec d'autres espèces proches en devenant alors source de pollution génétique.
Histoire Cette notion est relativement récente.
Dans la seconde partie du , les lois de Mendel décrivent les grandes règles de l'hérédité. Elles font comprendre aux naturalistes, mais aussi aux éleveurs et sélectionneurs que des croisements et hybridations dirigés permettent de sélectionner certaines caractéristiques des individus au sein d'une espèce. Les sélectionneurs créent alors des milliers de nouvelles lignées et variétés, sans se préoccuper d'éventuels effets adverses de la diffusion des caractères qu'ils ont sélectionnés. Environ un siècle plus tard (début des années 1950), la découverte de l'ADN puis de l'ADN mitochondrial précise les mécanismes biomoléculaires en jeu. Puis les généticiens, médecins et écologues confirment l'importance de la diversité génétique, notamment pour l'adaptation des individus et des espèces aux modifications de leur environnement, et pour la résilience écologique. Les généticiens et les écologues confirment peu à peu la vulnérabilité de certains patrimoines génétiques d'une lignée, d'une espèce, d'espèces symbiotes et de communautés vivantes et du Vivant dans son ensemble.
Dans un même temps, les formes dominantes d'agriculture, de sylviculture et d'élevage devenaient de plus en plus intensives, causant d'importantes pertes de diversité génétique sauvage. Les hybridations artificielles et les introductions par l'Homme d'espèces et de gènes d'une région à l'autre, d'un pays à l'autre (voire d'une espèce à l'autre avec l'invention de la transgenèse) se faisaient toujours plus nombreuses et plus rapides.
Les questions d' homogénéisation génétique et de pollution génétique deviennent alors des sujets d'étude voire une préoccupation dans des domaines tels que la biologie des populations et la génétique des populations, et pour ceux qui étudient les enjeux de l'autochtonie ou de la naturalité. La pollution génétique est l'un des facteurs de perte de naturalité et de dérive des systèmes agricoles, sylvicoles, d'élevage, cynégétiques et halieutiques (par rapport aux objectifs de bon état écologique de restauration, protection et gestion de la biodiversité promus par des directives européennes et des sommets internationaux). Alors que les antibiotiques et pesticides perdent de leur efficacité et que des maladies émergentes ou ré-émergentes se manifestent, la pollution génétique intéresse aussi les épidémiologistes et écoépidémiologistes. Dans un autre domaine, elle intéresse les acteurs du génie écologique et/ou ceux qui travaillent sur les programmes de protection ou réintroduction d'espèces menacéesMcKay, J. K., Christian, C. E., Harrison, S. and Rice, K. J. (2005), “How Local Is Local?” A Review of Practical and Conceptual Issues in the Genetics of Restoration; Restoration Ecology, 13: 432–440. doi: 10.1111/j.1526-100X.2005.00058.x ;
La pollution génétique est principalement induite par des « croisements » (introgressions, hybridations...) de populations sauvages avec des lignées exotiques ou domestiquées. Ils peuvent être provoqués par l'homme ou être involontairement facilités par lui. Bien que les codes de bonnes pratiques d'introduction d'organismes marinsExemple pour les organismes marins ICES. (1995) ICES Code of practice on the introductions and transfers of marine organisms. ICES Copenhagen, Denmark. 5 pp.Turner G.E. (ed.) (1988) Codes of practice and manual of procedures for consideration of introductions and transfers of marine and freshwater organisms. EIFAC Occasional Paper No. 23. ou d'espèces terrestres avec contrôles aux frontières soient devenus plus sévères (là où il est assez facile, c'est-à-dire sur des îles, et souvent pour des raisons sanitaires plus que de patrimoine génétique, au Royaume-Uni ou en Australie par exemple), les espèces cultivées (arbres y compris) sont l'objet de sélections et de manipulations toujours plus poussées. La mondialisation économique et des échanges contribue a accélérer les processus de pollution génétique.
Alors que les OGM et les introductions d'espèces exotiques (en forêt par exemple au motif de l'adapter au changement climatique ou pour y cultiver des essences intéressant l'industrie) suscitent de vives inquiétudes quant aux risques de pollution génétique, apparait l'idée d'un risque maitrisé (gène terminator pour les OGM, de repeuplement raisonné (en poissonsGennotte V & al. (2015). Étude de la diversité génétique et de l’état des stocks des populations de barbeaux et de hotus en Wallonie. Amélioration des techniques d’élevage en vue de repeuplements raisonnés et de transferts de connaissances vers les pisciculteurs (No. FEP 32-1109-005). Université de Liège.) ou encore de notion de « Transfert Raisonné en EspèCes introduites » (TREC) en forêtprogramme du Colloque de restitution du réseau AFORCE) ; cf. exposé intitulé Transfert Raisonné en EspèCes introduites (TREC), proposé par Patrice BRAHIC, de l'ONF (SESSION 2 – Mieux choisir les essences en contexte de changement climatique) .
Typologies de pollutions génétiques
La nature et l'ampleur des phénomènes de pollution génétique varient selon les espèces concernées et les conditions environnementales, avec par exemple :
Dans le secteur halieutique; des problèmes d'homogénéisation génétique et d'introduction de génomes ou d'éléments de génomes plus ou moins exotiques et/ou inadaptés à la vie sauvage se posent. Les deux principales sources de diffusion de ces gènes dans l'environnement sont les réempoissonnements, ainsi que par les échappés de piscicultures et notamment avec les salmonicultures en cage d'où des poissons d'élevages échappés dans la nature peuvent se croiser avec des souches sauvages. Dans le secteur apicole, le même problème se pose avec l'introduction chronique (et peut-être déjà parfois très ancienne) de souches d'abeilles non-locales voire franchement exotiques et des transferts fréquents d'un pays à l'autre de reines issues d'élevages, pour améliorer la productivité des ruches en miel, au détriment de la diversité génétique naturelle et de l'adaptation par la sélection naturelle de l'abeille à son environnement.