Le colloque de restitution de la 3e prospective nationale de recherche 2013/2017 des Surfaces et Interfaces Continentales (SIC) piloté par le CNRS-INSU s’est tenu du 21 au 23 mai au CNRS -3 rue Michel-Ange à Paris.

C’est un évènement important pour la communauté scientifique concernée. La restitution de la programmation SIC dont fait partie EC2CO, prévue les deux premiers jours, a illustré les grandes thématiques relatives à SIC et a nourri la réflexion sur la prospective. Le Comité scientifique d’EC2CO a retenu le projet de Gérald Grégori, soutenu par les moyens de la plate-forme PRECYM, pour présenter ses travaux par une communication orale. L’intervention "Monitorage in situ et à haute fréquence de la dynamique des assemblages phytoplanctoniques (MISE) " a été dispensée le mardi 21 mai à 17h15.

Le plancton végétal, encore appelé phytoplancton, est à la fois un régulateur et un baromètre de la santé des océans. Son étude permet de suivre l’évolution des océans et de comprendre certains changements climatiques. Il existe un grand nombre de variétés de phytoplanctons (voir le paradoxe du plancton sur ce sujet), de différentes formes et dont les tailles varient de quelques dixièmes à quelques millièmes de millimètres.

L’étude du phytoplancton est un domaine aux enjeux importants car il joue un rôle prépondérant sur l’évolution de l’environnement : il pompe le CO2 (gaz à effet de serre) et produit de l’oxygène. Mais il est également très sensible aux changements climatiques et aux pollutions induites par les activités humaines. Cette sensibilité lui permet de réagir rapidement aux changements environnementaux, parfois à son avantage (apparition de certaines variétés), parfois à son détriment (disparition). Cela lui confère un rôle de baromètre des océans.

Aujourd’hui des capteurs automatisés basés sur des bouées en mer, sur des navires scientifiques et dans des locaux dédiés ont pour objectif d’analyser la composition et la dynamique du phytoplancton à différentes échelles spatiales et temporelles. Ces instruments sont des cytomètres en flux qui utilisent des techniques très récentes de spectrométrie : de l’eau est prélevée automatiquement, les particules et les cellules sont séparées, alignées et entraînées jusqu’à un faisceau laser. En fonction de leur forme, de leur taille, de leur contenu pigmentaire les cellules vont diffuser les photons des lasers à des intensités variables et émettre de la fluorescence qui varie en qualité et en intensité. La combinaison de ces signaux constitue une véritable signature optique de la composition du milieu marin.

Des outils mathématiques puissants sont nécessaires pour extraire le maximum d’informations à partir de ces données. Une approche basée sur l’analyse statistique des données a été explorée et a fait naître un projet de surveillance automatisée du milieu marin. Ce projet s’appuie sur des méthodes statistiques faisant intervenir les processus aléatoires, qui décrivent l’évolution temporelle des observations, les techniques de segmentation d’image pour représenter la répartition des espèces et l’analyse bayésienne. Cette dernière technique permet d’intégrer les informations a priori des biologistes sur la répartition du phytoplancton dans certaines zones.

L’enjeu est de taille : bien reconnaître les espèces ou les cellules en présence permet de déterminer avec précision l’environnement marin. Ensuite, il s’agit de mettre en évidence les liens entre les variables environnementales, comme la température, la salinité, le pH, la concentration en sels nutritifs, la présence de prédateurs et d’autres encore, et l’évolution des cellules, ce qui va permettre de mieux comprendre l’évolution des océans. Enfin, ce projet vise à détecter rapidement des changements de composition, ce qui permettrait de donner l’alerte en cas de risques de pollution ou de modification soudaine du milieu marin.

Brève rédigée par Denys Pommeret (IML, Univ. Aix-Marseille) d’après des travaux réalisés au MIO (Marseille) en collaboration avec l’IML (Marseille), le LISIC (Côte d’Opale) et le MISTEA (Montpellier).

Première place accordée au CNRS par le Scimago Institutions Ranking (SIR) qui produit le classement le plus complet des meilleurs institutions scientifiques mondiales.

Le CNRS figure également en 2012 parmi les 100 institutions mondiales, publiques ou privées, leaders dans le domaine de l’innovation (« Top 100 global innovators », Thomson-Reuters).

CNRS awarded first place at the SCImago Institutions Ranking by (SIR), which produces the most comprehensive ranking of the best scientific institutions worldwide.

CNRS is also in 2012 among the 100 global institutions, public and private leaders in the field of innovation ("Top 100 global innovators," Thomson-Reuters).

Un article paru dans le journal Le Monde du 25 août 2012 et intitulé : Des microalgues sous haute surveillance met à l’honneur l’’observation in situ à haute fréquence du phytoplancton.

Lien vers l’article

This movie aims to describe the instruments installed on the buoy for this preliminary project. Some data are also presented. To watch the movie, click here This project is a collaborative project between MIO (Marseille), LOV and OOV (Villefranche-sur-mer), and LOG (Wimereux)

BoueeEOL

People involved :
 Gérald Grégori and Michel Denis (MIO)
 Melilotus Thyssen, Felipe Artigas (LOG),
 Jean-Michel Grisoni (OOV)
 Maria-Luiza Pedroti and Laure Mousseau (LOV)

Support of :
 the crew of the La Velelle (ship of the OOV)
 the support of the Service d’Observation (MIO)
 the Cytobuoy b.v. compagny (The Netherlands)
 Program EC2CO PNEC (MISE ; PI : G. Grégori)