Mnemiopsis leidyi est une espèce de cténophores pélagiques transparents, faisant partie des espèces de macroplancton prédatrices (de forme ovale et lobée, de 3 à de long), vivant sur la frange côtière. Elle peut devenir envahissante dans certaines conditionsSean P. Colin, John H. Costello, Lars J. Hansson and John O. Dabiri ; Stealth predation and the predatory success of the invasive ctenophore Mnemiopsis leidyi PNAS 2010 107 (40) 17223-17227; mis en ligne avant impression, le 20 septembre 2010, doi:10.1073/pnas.1003170107 (résumé).
Description morphologique d'un cténophore
Les cténophores sont des invertébrés marins considérés comme du plancton, c’est-à-dire que leurs déplacements sont majoritairement dictés par les courants marins. Ils peuvent cependant se déplacer légèrement en utilisant leurs rangées de peignes natatoires, faisant d’eux les plus gros animaux à se déplacer grâce à ce genre de locomotion. Ils sont presque entièrement transparents et possèdent une symétrie radiale, qui leur confère généralement une forme sphérique ou ellipsoïdale. La plupart des cténophores sont prédateurs, se nourrissant de larves de poissons, de zooplancton ou même parfois d’autres cténophores, quoique certaines espèces soient parasites.
Même si certains cténophores ressemblent à des cnidaires (méduses), ils ne possèdent pas de nématocystes mais des colloblastes. Les colloblastes sont aussi des cellules modifiées, mais elles ont plutôt la fonction de coller les proies afin de les capturer. Ces cellules sont concentrées sur deux tentacules pouvant parfois atteindre plusieurs fois la longueur de l’animal. Les espèces de la classe des Tentaculata, comme Mnemiopsis leidyi, possèdent des tentacules, mais ceux de cette espèce sont très courts : son mode d’alimentation principal est donc le courant créé par des cellules ciliées, qui dirige ses proies vers sa bouche.
Répartition et habitat vignette|Distribution mondiale de Mnemiopsis leidyi. Il est originaire de la côte Est des Amériques mais aurait colonisé la mer Noire et la Caspienne par le déversement de l'eau de ballast de navires pétroliers.
Cette espèce vit surtout dans les eaux côtières de l'hémisphère nord (mer du Nord et Atlantique Nord, Méditerranée, mer Noire, mer d'Azov, mer Égée, mer Caspienne, mais aussi sur les côtes atlantiques sud-américaines.
Il apprécie les eaux peu profondes et eutrophes. Très tolérant et résistant (euryhalin et eurytherme), il peut se développer dans les estuaires, même dans les eaux chaudes et pauvres en dioxygène.
Comportement alimentaire, invasivité Contrairement aux animaux bilatériens tels que les copépodes ou les poissons prédateurs, les cténophores sont une lignée de métazoaires apparemment peu évolués et ne possédant que peu de capacités sensorimotrices. Pourtant, ces cténophores lobés peuvent capturer des proies avec des taux de succès comparables à ceux de copépodes beaucoup plus évolués, et comparables à ceux de nombreux poissons prédateurs. Ils sont même capables de modifier la composition des communautés planctoniques côtières.
On a récemment montré que le succès de Mnemiopsis leidyi est dû à sa capacité à utiliser des cils pour générer un courant d'alimentation qui entraîne la « filtration » de grands volumes d'eau d'une manière presque indétectable par sa proie. Cette forme de "prédation furtive" fait de Mnemiopsis un prédateur généraliste très efficace pour capturer une large gamme de proies microplanctoniques (d'environ ), des copépodes (+/- ), et des larves de poissons (jusqu'à plus de ). L'efficacité et la polyvalence de ce mécanisme alimentaire très furtif a fait de M. leidyi une espèce notoirement destructrice et envahissante quand elle n'est pas elle-même contrôlée par ses prédateurs.
Problèmes causés par Mnemiopsis leidyi À l’origine, Mneniopsis leidyi est indigène aux régions côtières de cap Cod, dans le Massachusetts. Comme beaucoup d’espèces marines planctoniques, ce cténophore est devenu une espèce exotique envahissante par l’entremise de l’eau de ballast de navires commerciaux. En effet, avant la mise en place de législations, les navires remplissaient leur coque de l’eau d’un port afin d’augmenter leur stabilité en mer et la vidaient lorsqu’ils arrivaient à destination, permettant ainsi à certaines espèces d’effectuer une migration autrement impossible. C'est le cas de Mnemiopsis leidyi, qui est devenu envahissant grâce à son succès comme prédateur et meilleur compétiteur que les autres espèces endémiques de la mer Noire et de la mer Caspienne. Cette espèce figure désormais sur la de Méditerranée de l'UICN. .
La mer Noire était auparavant un milieu biodiversifié. Cependant, au cours du , plusieurs introductions accidentelles ou intentionnelles d’espèces exotiques ont perturbé le réseau trophique de cet écosystème. Parmi les 26 espèces exotiques introduites dans la mer Noire, Mnemiopsis leidyi est de loin celle qui a eu le plus gros impact sur cet écosystème : la richesse en espèces y est beaucoup plus faible qu’à son arrivée et la zone pélagique est maintenant dominée par ce plancton gélatineux Gucu, A., 2002, Can overfishing be responsible for the successful establishment of Mnemiopsis leidyi in the Black Sea?, Estuarine, Coastal and Shelf Science, 54: 439-451.
Mnemiopsis leidyi a été noté pour la première fois dans la mer Noire en 1982 et depuis, son abondance a grandement augmenté, avec deux années records en 1989 et 1994. Ce cténophore a ensuite réussi à envahir d'autres bassins à proximité de la mer Noire, comme la mer d'Azov. M. leidyi nécessite cependant des eaux à plus de 4 °C. Dans la mer Noire où cette condition est toujours respectée, on le retrouve toute l’année. Dans la mer d’Azov, plus froide en hiver, il doit recoloniser le bassin chaque année.
vignette|Un copépode, une des sources d'alimentation favorite de Mnemiopsis leidyi. La suralimentation du cténophore sur le zooplancton a eu un effet de cascade trophique sur les populations de poissons de la mer Noire.
Le pic d’abondance de 1989 peut être expliqué comme suit. En 1988, les populations d’anchois ont subi une grave surpêche. Cette baisse de leur population a provoqué une cascade trophique. Leur prédateur ayant presque disparu, les communautés de zooplancton ont augmenté massivement, favorisant l’alimentation du cténophore et causant une croissance incroyable de sa population. Cela a réduit la diversité planctonique, au point de faire disparaître durant quelques années deux espèces de copépodes et un chétognathe et de diminuer de façon drastique les populations de dauphins qui se nourrissaient de petits poissons. Mnemiopsis leidyi peut en effet consommer jusqu’à dix fois son propre poids en une seule journée, ce qui affecte fortement les pêcheries, étant donné qu'il se nourrit d'œufs et de larves de poissons Ivanov, V., Kamakin, A., Ushivtzev, V., Shiganova, T., Zhukova, O., Aladin, N., Wilson, S., Harbison, G., Dumont, H., 2000, Invasion of the Caspian Sea by the comb jellyfish Mnemiopsis leidyi (Ctenophora), Biological invasions, 2: 255-258. La domination du milieu pélagique par Mnemiopsis leidyi a causé une baisse de la diversité dans la communauté de poissons planctonivores et de zooplancton de la mer Noire durant près de 20 ans. Vers le milieu des années 1990, Mnemiopsis leidyi comptait pour environ 90 % de la biomasse de la mer Noire Shiganova, T., 1998, Invasion of the Black Sea by the Ctenophore Mnemiopsis leidyi and recent changes in pelagic community structure, Fisheries Oceanography, 7: 305-310. À ce jour, la diversité de ces communautés tend à retrouver son état initial, car les pullulations du cténophore ont grandement diminué, même s’il reste l’espèce pélagique dominante. La mer Noire s’est donc adaptée à cette invasion et est maintenant plus résistante à cette espèce exotique.
Lorsque les populations de M. leidyi augmentent, l'abondance et la diversité des larves de poissons et du zooplancton diminuent, ce qui prouve que cette espèce est un réel problème et une menace pour la biodiversité marine de la mer Noire et de la Caspienne. Des séries temporelles d’abondance de la mer Noire montrent en effet que le nombre d’œufs ou de larves de poissons est négativement corrélé à l’abondance de Mnemiopsis leidyi.
À la suite de l’invasion de Mnemiopsis leidyi en mer Noire et son abondance record en 1989, la présence du cténophore dans la mer Caspienne était prédite et redoutée. Ce n’est cependant qu’en 1999 qu’il y a été officiellement récolté. Le déversement de l’eau de ballast des navires provenant de la mer Noire ou de la mer d'Azov est probablement la façon dont il a réussi à atteindre la mer Caspienne. L’année suivante, M. leidyi a été récolté dans l’ensemble de la Caspienne, témoignant de son caractère envahissant et de sa croissance et reproduction extrêmement rapide. La section de la mer Caspienne la plus au Nord gèle cependant durant l’hiver, ce qui pourrait empêcher M. leidyi d’être dominant toute l’année, favorisant ainsi d’autres espèces durant l’hiver. Contrairement à la mer Noire, le prédateur final de l’écosystème n’est pas un poisson, mais le phoque de la Caspienne (Pusa caspica). Les chercheurs prédisent donc qu’une cascade trophique similaire se produira, mais affecte cette fois-ci les populations de ce mammifères marins, qui se nourrissent principalement de poissons. Une diminution dans la disponibilité de leurs proies, ainsi qu’une pression de chasse assez forte durant l’hiver pourraient bien suffire à réduire les populations de phoques de la Caspienne sous un seuil viable, provoquant ainsi son extinction.
D’un point de vue plus économique, l’invasion de Mnemiopsis leidyi affecte fortement les pêcheries de la mer Noire et de la Caspienne. En effet, se nourrissant de larves d’anchois et d’autres petits poissons, sa prolifération a conduit à une diminution des ressources pour l’industrie locale. Il est estimé qu’environ 1 milliard de dollars US a été perdu depuis son invasion et que l’industrie des anchois dans la mer d’Azov s’est complètement effondrée.
M. leidyi ne fait pas que se nourrir des espèces prisées par les pêcheurs. Son corps gélatineux est souvent retrouvé dans les filets de pêche, les obstruant et diminuant leur efficacité. Il peut aussi se retrouver coincé dans les grilles des systèmes de traitement des eaux usées ou de rejet des usines, augmentant la pression dans ces systèmes et favorisant les bris. Ce genre d’impact représente des coûts énormes pour les villes ou les industries, qui doivent constamment prévenir le colmatage de ces grilles et réparer les dommages.
Récemment, Mnemiopsis leidyi a été recensé dans la mer Baltique ainsi que sur la côte ouest de la Norvège. Des chercheurs, s’inquiétant de voir le même scénario se reproduire, ont effectué des études de préférences alimentaires du cténophore. Ils ont d’abord observé que M. leidyi se trouvait au même niveau trophique que le reste des cténophores, réduisant les risques de cascade trophique. De plus, les études de préférences alimentaires ont démontré qu’il ne se nourrissait pas des œufs ou des larves de poissons des espèces présentes, réduisant considérablement le risque d’une augmentation massive de sa population Hamer, H., Malzhan, A., Boersma, M., 2011, The invasive ctenophore Mnemiopsis leidyi: a threat to fish recruitment in the North Sea, Journal of Plankton Research, 33: 137-144. Il se nourrirait majoritairement de copépodes. Son impact sur la biodiversité de la mer Baltique est donc potentiellement moins important, mais il n’en demeure pas moins qu'il doit être surveillé de près et que son introduction risque de causer quelques changements, mineurs ou majeurs, dans les communautés pélagiques.
Mnemiopsis leidyi a été découvert sur les côtes françaises en 2009.. En 2025, une étude a montré sa présence et son caractère envahissant en Adriatique, dans la lagune de Venise.
Succès en tant que prédateur