Dirk Bellstedt découvre ce que les chutes d’eau et les poissons révèlent sur la paléogéologie de l’Afrique centrale.

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En 2015, j’ai commencé à travailler sur un projet visant à étudier l’évolution des poissons d’eau douce en Afrique centrale avec un mélange éclectique de scientifiques de différentes disciplines du monde entier. Nous venions de recevoir une subvention « Hors des sentiers battus » de 7,9 millions de ZAR de la Fondation Volkswagen en Allemagne, ce qui nous a permis de tester notre hypothèse selon laquelle les poissons d’eau douce sont enfermés dans un paysage qui contraint étroitement leur écologie et leur évolution. Leur existence et leur répartition dépendent entièrement des schémas de drainage dominants, de sorte que leur évolution au fil du temps a suivi étroitement les moindres changements des zones humides.

Le paysage de l’Afrique centrale est connu pour ses chutes d’eau spectaculaires, causées par des bouleversements et des ruptures tectoniques majeurs. Dans certaines rivières, ces ruptures ont formé des chutes d’eau qui peuvent atteindre 30 mètres de haut, ce qu’on appelle « knick-points », empêchant la dispersion d’espèces de poissons ancestrales. La persistance de ces chutes d’eau au cours des temps géologiques a entraîné le développement d’espèces nouvelles et distinctes en amont et en aval de la barrière géographique.

Les liens entre les reliefs et la biodiversité aquatique sont clairement visibles chez les cichlidés d’Afrique, car ces poissons sont réputés pour leur capacité à se différencier en très peu de temps afin de s’adapter à leur nouvel environnement. De même, les killifish Nothobranchius, qui vivent dans des étangs saisonniers, servent d’indicateurs des changements dans l’évolution du paysage¹. La combinaison de l’enregistrement génomique de ces espèces de poissons avec la datation précise des chutes d’eau et les changements dans le temps des systèmes de drainage, tels que révélés par les liens dans les phylogénies, nous permet de reconstruire à une échelle beaucoup plus fine comment et quand les formes de relief ont évolué.

Depuis 2015, nous avons couvert une zone d’étude de 300 000 km2 à travers le nord de la Zambie et le sud-est de la province du Katanga de la République démocratique du Congo, en prélevant des échantillons de poissons au-dessus et au-dessous de chutes d’eau renommées telles que Kundelumwe, Kabwelume, Kundebikwe, Lumangwe, Lupupa et Mumbuluma.

Le travail de collaboration avec mes collègues allemands consiste à utiliser le séquençage de l’ADN de nouvelle génération de ces groupes de poissons pour construire leurs phylogénies, tandis que mes autres collègues se concentrent sur la datation des roches de haute précision des formes de relief clés.

J’ai exploité toutes les occasions pour prendre des échantillons. Par exemple, en avril 2017, j’ai assisté à une importante conférence botanique à Nairobi au Kenya. En raison de mon intérêt aux plantes des îlots forestiers, la direction de la mine de titane de Base m’a invité à observer la réhabilitation d’une zone précédemment exploitée dans le comté de Kwale. J’y ai remarqué des mares éphémères, appelées « ziwas » au Kenya, à l’intérieur et à l’extérieur de la réserve forestière de Gongoni. Pendant l’enquête, j’ai découvert une nouvelle espèce, Nothobranchius sylvaticus², du latin signifiant « appartenant à la forêt », qui est le premier killifish endémique connu à persister dans une forêt.

Notre analyse phylogénétique, la plus complète à ce jour pour le genre Nothobranchius, indique que la lignée de N. sylvaticus a divergé de ses espèces sœurs, il y a environ 7,09 millions d’années. On peut en déduire que la forêt de Gongoni elle-même a plus de 7,09 millions d’années. D’une superficie d’environ 8,2 kilomètres carrés, cette ancienne forêt est un exemple typique de la mosaïque d’Afrique de l’Est - une combinaison de savane entrecoupée de parcelles de forêts reliques qui s’étend d’aussi loin au sud que le Pondoland en Afrique du Sud et aussi loin au nord que la côte méridionale de la Somalie.

À ce jour, nous avons décrit 16 nouvelles espèces, notamment N. attenboroughi du parc national du Serengeti en Tanzanie, nommé d’après David Attenborough en reconnaissance de ses efforts dévoués pour promouvoir la biophilie - une prise de conscience des merveilles et de la beauté de la nature.

Bien que notre objectif principal soit de mieux comprendre l’évolution géologique de l’Afrique centrale, nous sommes profondément préoccupés par l’avenir de ces poissons extraordinaires, car les pressions exercées par l’homme et le développement ont un impact sur leur habitat hautement spécialisé. Selon le statut de conservation, le N. sylvesticus est classé comme étant en danger critique d’extinction. Quant à N. attenboroughi, son statut de conservation dépend de l’intégrité de l’écosystème du Serengeti-Mara et de la zone entourant le lac Victoria, tous deux étant soumis aux pressions de développement accrues.