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La Station biologique de Roscoff (SBR) est un centre de recherche et d’enseignement en biologie et écologie marines situé sur la côte nord de la Bretagne. Elle dépend de l’Université Pierre et Marie Curie et du CNRS

Projet Plankton Planet:

PLANKTON PLANET

UNE OCÉANOGRAPHIE INNOVANTE ET CITOYENNE À LA VOILE

POUR PRENDRE LE POULS DE LA BIODIVERSITÉ GLOBALE DE NOS OCÉANS

Le plancton, qui regroupe les organismes dérivant au gré des courants (des virus aux animaux), est à la base de la chaîne alimentaire et produit ~50% de l’oxygène que nous respirons aujourd’hui. Il est aux avant-postes des changements environnementaux et réagi rapidement aux diverses variations du milieu, qu’elles soient liées aux pollutions ou aux évolutions climatiques. Aujourd’hui, la méconnaissance de la biodiversité et de l’évolution du plancton est un des plus grands freins à la modélisation du fonctionnement de notre biosphère et à la prédiction des changements écologiques planétaires.

Le projet Plankton Planet propose une océanographie innovante et citoyenne, à la voile, pour prendre le pouls de la biodiversité et de la santé de nos océans sur des échelles spatio-temporales pertinentes. Porté par des chercheurs du CNRS et de l’équipe Tara-Océans (2009-2013, voir les résultats publiés dans le numéro spécial de la revue Science du 22 mai 2015), Plankton Planet a pour but de créer un lien direct entre les navigateurs citoyen de la planète qui échantillonneront le plancton marin en continu et les meilleurs experts internationaux en océanographie qui analyseront le matériel récolté, essentiellement a l’aide du séquençage massif de code-barres ADN qui permettent de recenser et compter l’ensemble des espèces présentes dans un échantillon donné. Les données produites fourniront une information primordiale pour mesurer la biodiversité planctonique totale dans l’espace et dans le temps, contraindre les modèles de fonctionnement des écosystèmes planctoniques, et ainsi prédire son évolution dans les océans du futur.

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« Opération Plankton for the Planet »

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« Le RIEM collabore désormais avec la station biologique de Roscoff dans le cadre du lancement d’un projet de science participative dont le but est d’obtenir une image globale de la diversité du plancton à la surface de l’océan mondial. L’objectif est de combler les énormes lacunes en matière de biodiversité planctonique en démultipliant la capacité d’échantillonnage, dans le temps et dans l’espace, grâce à la bonne volonté des citoyens navigateurs qui parcourent en permanence les mers et les océans planétaires. Cette production considérable de données fournira des millions de nouvelles séquences  « code-barres » ou metabarcodes de l’ADN du plancton complétés par des données contextuelles in-situ et satellitaires. Grâce à une technique de séquençage de l’ADN développée par Roscoff, les scientifiques pourront alors connaître avec précision la biodiversité planctonique de surface des océans.

Concrètement, l’opération Plankton Planet vise à répondre à une question scientifique primordiale: comment la biodiversité du plancton de la couche photique(couche de surface éclairée) des océans planétaires, fondamentale et essentielle pour les grands cycles biogéochimiques, évolue-t-elle dans le temps et l’espace ? Étant donné l’immensité et la forte dynamique des océans, ainsi que la petite taille et le taux de renouvèlement élevé du plancton, c’est un défi de taille qui ne peut être traité que par un échantillonnage direct (in-situ) sur de plus grandes échelles spatio-temporelles.

La mise en  pratique va se dérouler en deux temps. Premier palier démarré tout récemment avec une phase pilote qui s’étendra sur une année. Pour cette première étape, 10 équipages de bénévoles ont été sélectionnés, dont 3 bateaux faisant partie du RIEM. Durant les 8 premiers mois, jusqu’à fin juin 2015, ces 10 bateaux mettront en œuvre un protocole d’échantillonnage déjà validé, robuste et simple, qui ne nécessite pas d’alimentation électrique ou fixateurs chimiques, en utilisant un kit d’échantillonnage spécifique. Les 4 mois suivants seront dédiés aux traitements des données et à l’analyse des premiers résultats. Dans un deuxième temps, une fois que l’efficacité du protocole scientifique aura été démontrée, ce programme pourra prendre de l’ampleur.

A long terme, cela contribuera à un programme scientifique d’évaluation et de surveillance du plancton dans le monde entier afin d’améliorer les modèles de prévision du changement de sa biodiversité. Cela donnera aux décideurs et au grand public une information de qualité sur la santé et l’évolution des écosystèmes océaniques et donc du climat de demain.

Ce projet est soutenu par diverses organisations (dont le CNRS et Tara Expéditions) et personnalités publiques (dont Roland Jourdain) qui se sont engagées à leur côté. “

Le projet :

Océanopolis – Grand aquarium
De par son approche pédagogique, scientifique et culturelle et fort de 22 années d’expérience au service de l’accueil des scolaires, Océanopolis Brest est un équipement incontournable en matière d’éducation à l’environnement marin et un outil unique à la disposition des enseignants et de leurs élèves.

L’opération « Plancton du Monde » est un projet initié en 2005 par le CEMPAMA (actuellement « Agrocampus Ouest Rennes, site de Beg-Meil »), et Océanopolis – Brest. Son objectif est de faire découvrir au grand public la diversité du plancton. Lire le PDF

Projet scientifique

Objectif Plancton : une démarche éco-citoyenne pour prélever et étudier.

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L’étude des écosystèmes côtiers nécessite la mise en place d’un système d’observation sur le long terme afin de pouvoir détecter des changements éventuels au niveau de la biodiversité, de la nature des fonds, etc.

S’agissant du plancton, l’observation se heurte à une question majeure : comment avoir une vision globale de la variabilité de la répartition du plancton ?

La difficulté est que les équipes scientifiques disposent, en général, de moyens de navigation limités, ne permettant pas de multiplier les prélèvements d’échantillons sur des zones marines définies à un instant donné. L’opération « Objectif Plancton » permet, avec le concours des plaisanciers, de coordonner les actions et ainsi d’échantillonner le plancton en différents points de manière simultanée. Cette opération, véritable démarche éco-citoyenne, mobilisera plusieurs fois par an et en différents lieux, entre 10 et 20 bateaux. Les deux premiers lieux, objets d’étude retenus pour l’année 2014 sont les rades de Brest et de Lorient.

« Objectif Plancton » en rades de Brest et de Lorient

10 et 20 bateaux positionnés sur des zones définies réaliseront un ensemble de prélèvements et ce, à plusieurs reprises au cours de l’année. Un comité scientifique, constitué à la demande d’Océanopolis a établi un protocole rigoureux qui sera soumis aux plaisanciers volontaires. Il s’agira de :

  • Mesurer la turbidité de l’eau à l’aide d’un disque de Secchi.
  • Prélever une « carotte » d’eau entre 1,5 et 1,5 m de profondeur.
  • Prélever du phytoplancton avec un filet de mailles 20 microns.
  • Prélever du zooplancton avec un filet de mailles 150 microns.
  • Recenser différents éléments dont la température de l’eau.

Pour cela, différents outils seront mis à la disposition des participants : disques de Secchi ou encore filets aux mailles adaptées au prélèvement de micro-organismes marins. Les échantillons prélevés seront, par la suite, traités et étudiés par des scientifiques afin de mieux comprendre le fonctionnement et l’évolution des écosystèmes de nos côtes.

Réaliser des prélèvements et mesures simples afin d’observer la qualité de l’eau de la rade

L’opération « Objectif Plancton » offre aujourd’hui, via le concours de nos partenaires : l’Amicale des plaisanciers de Brest, l’Amicale des pêcheurs plaisanciers de Port Louis, l’Association des pêcheurs plaisanciers de la région de Lorient, la SELLOR mais aussi Brest’aim, cette opportunité unique de pouvoir échantillonner le plancton en différents points de la rade de Brest de manière simultanée.

Il s’agit maintenant de transformer cette opération de science participative en un rendez vous régulier permettant d’obtenir de longues séries de données, essentielles pour mieux comprendre le fonctionnement et l’évolution des écosystèmes de nos côtes. Les premiers résultats nous permettent, d’ores et déjà, d’être assurés de l’utilité d’une telle opération.

Les premiers résultats

Dans les premiers prélèvements du mois de juin 2014, les scientifiques ont détecté la présence de 13 000 espèces de plancton génétiquement différentes. Colomban de Vargas, Chercheur à la station biologique de Roscoff, complète l’analyse de ces premières observations : « Parmi ces espèces, 158 ont été vues dans tous les échantillons, à Brest et Lorient, et forment donc le socle de la biodiversité planctonique des eaux littorales bretonnes. Si 64 de ces espèces « socle » sont connues et répertoriées dans nos bases de données de référence, de nombreuses sont encore inconnues, et 6 d’entre elles sont même génétiquement éloignées de tout ce que l’on connaît à l’heure actuelle. ».

Ces informations seront intégrées dans la base de données de l’observatoire de l’Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM) et  mises à la disposition des scientifiques.

Dans les années à venir, le dispositif, déjà mis en oeuvre à Brest et Lorient, est amené à s’élargir vers d’autres sites en fonction de l’attente des scientifiques.

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