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Écologie

Une synthèse des différentes écorégions de la mer Méditerranée

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Avec le soutien du programme MERMEX/MISTRALS du CNRS-INSU, une équipe internationale(1) vient de réaliser une synthèse des différentes régionalisations proposées jusqu’ici pour la mer Méditerranée. Cette synthèse constitue un référentiel spatial pertinent pour la mise en place de futures actions de gestion et de protection des écosystèmes marins en Méditerranée. Elle permettra également de guider les futures études écologiques et biogéochimiques en mer Méditerranée, en aidant notamment à la planification de campagnes en mer.

Les écosystèmes marins et les services écosystémiques associés sont soumis à de fortes pressions climatiques et anthropiques. Ceci est particulièrement vrai pour la mer Méditerranée, en raison de sa configuration semi-fermée et de la concentration croissance d’activités humaines. Cependant, l’absence d’un référentiel géographique consensuel complique la description, la gestion et la conservation des écosystèmes marins en Méditerranée. Un tel référentiel devrait se baser sur la définition objective d’entités spatiales (ou « écorégions ») caractérisées par des conditions physiques, chimiques et biologiques relativement homogènes. Or plusieurs régionalisations ont été proposées ces dernières années pour la mer Méditerranée, chacune se basant sur des critères différents, parfois complémentaires, comme les conditions physico-chimiques, les contraintes de transport imposées par la circulation océanique, la concentration de la chlorophylle de surface estimée par satellite, ou encore la distribution modélisée d’un grand nombre d’espèces pélagiques. La synthèse de ces différentes régionalisations était nécessaire puisqu’elle constitue un prérequis pour proposer des mesures de gestion et de conservation adaptées.

Avec le soutien du programme MERMEX/MISTRALS, des chercheurs 1 ont fait la synthèse des différentes régionalisations proposées jusqu’ici pour la surface de la mer Méditerranée. En quantifiant la congruence entre ces différentes régionalisations, ils ont identifié des zones consensus et des zones variables. Ils ont ainsi identifié neuf « zones frontières consensus », 11 « régions consensus », et 4 « régions hétérogènes et dynamiques ». Les frontières et régions consensus identifiées sont en accord avec les principales structures hydrodynamiques connues en Méditerranée et contraignant les variables hydrologiques et écologiques. En revanche, les régions hétérogènes sont plutôt définies par une forte activité hydrodynamique à mésoéchelle.

Régionalisation consensus de la mer Méditerranée.
Régionalisation consensus de la mer Méditerranée. La carte représente la congruence entre les différentes régionalisations proposées jusqu’ici en mer Méditerranée et fait apparaître 11 régions consensus, définies comme des zones de faible congruence entourées de fortes frontières (en blanc), et 9 frontières consensus, définies comme des zones relativement étendues de forte congruence (pointillés). 
Crédit : https://mermexregio.obs-vlfr.fr/

Cette synthèse,  constitue une première étape indispensable pour la mise en place de futures actions de gestion et de protection des écosystèmes marins méditerranéens, et en particulier pour l’application de la directive-cadre stratégie pour le milieu marin (DCSMM). Elle propose également un référentiel spatial qui permettra de guider les futures études écologiques et biogéochimiques en mer Méditerranée, comme la planification de campagnes en mer.

1. Les institutions impliquées sont les suivantes : Laboratoire d’océanographie de Villefranche (LOV/OOV, UPMC / CNRS), Station de biologie marine de Dinard (CRESCO, MNHN), Institut méditerranéen d’océanographie (MIO/PYTHÉAS, CNRS / Université de Toulon / IRD / AMU), Laboratoire des sciences du climat et de l’environnement (LSCE/IPSL, CNRS / CEA / Université Versailles St-Quentin), Centre pour la biodiversité marine, l’exploitation et la conservation (MARBEC, Université de Montpellier / CNRS / IRD / Ifremer) et Centre technique d’appui à la pêche réunionnaise (CAP RUN) pour la France ; Southampton University (UK), University of British Columbia (Canada) et Universidad de las Islas Baleares (Spain) pour l’étranger.

Fête de la science : Retrouvez le programme des équipes de l’OSU Institut Pythéas

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Du 7 au 15 octobre, la Fête de la Science se déploie dans la France entière et notre région n’est pas en reste.

Dans quatre Villages des Sciences – celui d’Aix-en-Provence, de l’Arbois, de Marseille et de Saint-Michel l’Observatoire – ainsi que dans d’autres villes et villages de Provence, les chercheurs des laboratoires de l’OSU Pythéas donnent plus de 60 rendez-vous aux curieux de science, petits et grands, lors d’ateliers, de conférences, d’expositions, de débats, de visites de sites…

Nos thématiques de prédilection – les sciences de l’Univers, de la Terre et de l’Environnement – s’expriment cette année d’une façon différente. En effet, la réalité augmentée s’invite afin de faire découvrir au public nos univers de recherche sous un angle nouveau, pour rendre la rencontre avec la science encore plus intéressante et intrigante. Autre nouveauté : des pièces issues des collections de l’Observatoire de Marseille.

Les équipes de l’Institut Pythéas se mobilisent pour le congrès de l’Union internationale de la Conservation de la Nature

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Parallèlement à leurs interventions au sein du congrès, nos équipes se mobilisent fortement pour sensibiliser les publics aux enjeux de la conservation de la biodiversité sur les Espaces Génération Nature organisés par le Ministère de la Transition écologique et solidaire et l’Office français de la biodiversité. Voici quelques morceaux choisis !

L’OSU Pythéas dans le « IN » des Espaces Génération Nature

  • Escape game « Alerte, biodiversité en danger » Proposé par Observatoire des Sciences de l’Univers Institut Pythéas (CNRS-AMU-IRD-INRAE), les Petits Débrouillards et l’INSERM (tous les jours du Congrès)

Enfermés dans un espace immersif, les joueurs doivent récolter informations, indices et messages codés pour relever le défi qui leur est proposé : sauver la biodiversité avant qu’elle ne soit détruite ! Car ils sont notre dernier espoir, tous les scientifiques travaillant sur une mystérieuse plante invasive au fort pouvoir allergisant ont disparu. L’enjeu ? Retrouver les résultats de leurs recherches avant que ne soit déclenché un épandage massif qui serait tout aussi dévastateur pour la biodiversité… Par petits groupes, les participants sont répartis dans les trois espaces de jeu – le laboratoire, le terrain et l’hôpital – et doivent combiner leurs méninges et les informations scientifiques découvertes. Chaque groupe ressort avec un élément clé de la solution finale qui permettra d’éviter la catastrophe. Grâce à sa mise en scène et ses supports multimédia, cet escape game pédagogique veut sensibiliser le public aux enjeux de la protection de la biodiversité en s’appuyant sur une plante invasive bien réelle : l’ambroisie. Un livret pédagogique avec une synthèse des principales informations associées à chaque espace sera accessible sur le site web du jeu – www.escapegamebiodiversite.fr

  • Installation « Les invisibles ou la fabrique du sol -ce qui nous lie » Proposé par le Groupe Dunes et l’Institut Méditerranéen de Biodiversité et d’Ecologie marine et continentale – OSU Pythéas (CNRS-AMU-IRD-INRAE)

Une installation artistique conçue par Madeleine Chiche et Bernard Misrachi, artistes, en collaboration avec Thierry Gauquelin, écologue au sein de l’Institut Méditerranéen de Biodiversité marine et continentale et une équipe de jeunes chercheurs. Ensemble, ils reconstituent un sol qui abrite divers organismes vivants et des végétaux qui s’y développent. Des caméras microscopiques enregistrent ces mystérieux êtres vivants, en apparence insignifiants. Ces images sont diffusées sur des écrans mêlés à d’autres images, paysages microscopiques, collemboles et autres invisibles enregistrés dans différentes situations.

  • Des animations …du fond des mers aux confins de l’Univers sur l’espace « Patrimoine naturel et biodiversité dans le département des Bouches-du-Rhône et la Métropole Aix-Marseille Provence »
Espace Océan
  • Des animations à découvrir nos recherches avec l’Institut Méditerranéen d’Océanologie (MIO)

Bathy-Bot, BathyReef et la bioluminescence de organismes sous-marins Bathy-Bot est un robot multi-capteurs à chenilles opéré via internet ! Son immersion à 2500 mètres de profondeur à 40 km au large de Toulon est prévue en janvier 2022. Il permettra d’observer en continu les organismes vivants à ces profondeurs. BathyBot permettra ainsi d’observer le milieu marin profond, pour comprendre cet environnement encore quasi inconnu. Pour mener à bien sa mission, les chercheurs vont également immerger un colonisateur en ciment bio-inspiré – BathyReef – imaginé et réalisé par les scientifiques du programme BathyBot, en collaboration avec le cabinet d’architecte Tangram et de la Société VICAT. BathyReef permettra à BathyBot de s’élever et d’observer une zone un peu au-dessus du fond de la mer. Il permettra de suivre la colonisation des organismes en profondeur, pendant plusieurs années. Sur cet espace vous pourrez également observer la bioluminescence : une production de lumière par des organismes vivants. Dans l’océan les ¾ des organismes possèdent cette capacité de bioluminescence. En mer Méditerranée, à 2500 m de fond, des phénomènes de forte bioluminescence ont été mis à jour dans des travaux scientifiques menés par le MIO.

  • POLAR POD, EXPLORATION DE L’OCEAN AUSTRAL -– du 4 au 7/09 – Cible : tous publics (Espace du département des Bouches-du-Rhône)

Dû à son éloignement et la rudesse des conditions de mer, l’océan Austral qui entoure l’Antarctique reste très peu exploré. Il y a un besoin de mesures in-situ de longue durée, notamment durant l’hiver Austral. Le bureau d’études de SHIP-ST a donc conçu le POLAR POD, une plateforme verticale très stable dans la grosse mer : 100 m de hauteur dont 75 mètres de tirant d’eau pour un poids de 1000 tonnes. Entrainé par le Courant Circumpolaire Antarctique et autonome en énergie (6 éoliennes), ce vaisseau « zéro émission » effectuera deux circumnavigations de l’Antarctique en 3 ans. L’équipage sera relayé tous les 2 mois. Ces principaux domaines de recherches sont : échanges atmosphère-océan, absorption du CO2, inventaire du plancton par imagerie et de la faune par acoustique, calibration des mesures satellites, impacts anthropiques. Départ prévu fin 2023.

  • Le phytoplancton et zooplancton

Essentiellement composé d’organismes invisibles à l’œil nu, le plancton marin joue un rôle fondamental pour la vie et le climat de notre planète Partez à la découverte du phytoplancton et du zooplancton : Observation au microscope de zooplancton et de phytoplancton, Le plancton en réalité augmentée et virtuelle de Planktomania, Le plancton polaire à bord du POLAR POD …

Autant d’activités pour faire vous faire découvrir les rôles écologiques du plancton de manière ludique.

Espace Terre

Avec le bac à sable interactif, le Centre de Recherche et d’Enseignement de Géosciences de l’Environnement (CEREGE) vous invite à découvrir de manière ludique et pédagogique la formation des reliefs. Venez explorer la fabrique des paysages, des rivières à l’érosion des montagnes avec ce bac à sable en réalité augmentée.

Et, avec l’application pédagogique « Virtuafield », il vous propose une balade virtuelle pour observer et apprendre la géologie.

Espace Univers

Balade virtuelle à la surface de la comète Tchouri. Le Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (LAM) a été un acteur majeur dans la conception de la caméra OSIRIS/NAC de la sonde Rosetta. Pour partager avec le public quelques facettes de cette aventure scientifique exceptionnelle dédiée à l’étude de la comète Tchouri, ces équipes ont adapté les images scientifiques prises par la caméra pour vous proposer une balade en réalité augmentée à la surface de la comète.

Espace jeux

Apprenez en vous amusant avec les jeux de la « Biodivalise ». La « Biodivalise » est composée d’une série de jeux pédagogiques réalisés par quatre étudiantes en 1ère année de master Information et médiation scientifique et technique d’Aix-Marseille Université au court de leur stage au sein de l’équipe communication – diffusion des connaissances de l’OSU Institut Pythéas. Ces jeux accompagnent l’exposition « La biodiversité de A et Z » et sont dédiés à sensibiliser les joueurs à certaines facettes de la biodiversité et aux moyens de la protéger tout en leur faisant découvrir quelques notions clés qui y sont liées.

L’Observatoire des Saisons Provence avec les jeux de Télabotanica animés par l’Institut Méditerranéen de Biodiversité et d’Ecologie (IMBE) L’ODS Provence, déclinaison régionale du programme de sciences participatives « l’Observatoire Des Saisons » a été créé en 2015 par l’IMBE sur une idée du Conseil Départemental des Bouches-du-Rhône avec l’appui de l’Académie d’Aix-Marseille. Il mobilise les collégiens (et tout citoyen) en les invitant à collecter des données sur la phénologie des êtres vivants et notamment des plantes, les sensibilisant ainsi aux enjeux de la protection de la biodiversité.

Et beaucoup d’autres interventions dans des conférences, des tables rondes, des présentations par nos doctorants de leur sujet de recherche… et bien sûr avec la série de podcasts « Les Echos-logiques »

L’OSU Pythéas dans le « OFF » des Espaces Génération Nature

Exposition « La biodiversité de A à Z »

Cette exposition réalisée en collaboration avec l’institut Méditerranéen pour la Transition Environnementale (ITEM) sera présentée, pendant la durée du congrès, en plein air, dans les allées du Parc Borely à Marseille. Le propos : Qu’est-ce que la biodiversité ? Quels liens entretenons-nous avec notre environnement appelé « Nature » ? Comment nous adapter pour nous y reconnecter durablement ? A travers le parcours imagé et coloré de cette exposition vous embarquerez dans l’abécédaire de la biodiversité, et vous pourrez ainsi vous interroger, lettre après lettre, à tout ce qui la relie… à nous !

Les balades de Pythéas – La sardine

Connectés sur l’application Street Science, rejoignez le parcours de la Sardine et partez à la découverte de quelques facettes de l’histoire de Marseille, construite autour de son port naturel, accompagnés du dieu Sardine … A chaque étape, explorez les vestiges du passé marseillais pour comprendre les enjeux du développement de cette ville cosmopolite et l’évolution de sa nature.

Balade sonore « Des mondes au creux de l’oreille »

Fruit de la rencontre entre artistes et scientifiques, Des mondes au creux de l’oreille est une installation proposant une balade dans des paysages sonores captés en sept points du globe. En se connectant simplement à la web app, le public est invité à déambuler le long du Vieux-Port de Marseille et à se laisser porter à l’écoute d’environnements sonores naturels, proches ou lointains, connus ou inconnus, qui lui parviennent au creux de l’oreille… www.desmondesaucreuxdeloreille.net

Marseille à l’heure des sciences écologiques

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Le congrès international sfécologie 2016 se tiendra au Palais du Pharo de Marseille du 24 au 28 octobre 2016. Cet événement qui réunira chercheurs et acteurs de l’écologie scientifique du monde entier permettra de faire un point sur les dernières avancées de la recherche en sciences écologiques et de discuter autour des grands enjeux actuels de l’environnement.

Biodiversité, changements globaux, invasions biologiques, communication chimique, évolution et diversification sont autant de thèmes méritant une diffusion large, afin de mieux comprendre le fonctionnement des écosystèmes terrestres et marins à toutes les échelles spatiales et temporelles. Les travaux scientifiques présentés lors du congrès sont cruciaux pour comprendre les services qu’offrent les milieux naturels à nos sociétés et pour entreprendre une gestion durable des effets de l’industrie, de l’agriculture ou de l’urbanisation.

Les organisateurs

  • La Société Française d’Écologie (Sfé), fondée en 1968, est une association reconnue d’utilité publique et membre de l’European Ecological Federation (EEF) et de l’International Association for Ecology (INTECOL). Elle a pour objectif de faire rayonner les sciences de l’écologie en France en promouvant le développement, l’intégration et le partage des connaissances scientifiques de l’écologie sous tous ses aspects.
  • L’Institut Méditerranéen de Biodiversité et d’Écologie marine et continentale (IMBE) rassemble plus de 250 chercheurs spécialistes de l’environnement, qui analysent la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes terrestres et marins. En développant des approches de biologie fondamentale, de modélisation ou de recherche appliquée, l’institut apporte une compétence forte dans les domaines des relations homme-milieu, de la conservation de la biodiversité et de la restauration écologique.

 

La nature ordinaire agricole pourrait rendre de nombreux services

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A travers le monde, si de nombreux travaux de recherche ont eu pour objectifs de caractériser et de mesurer les services écosystémiques [1] des espaces abritant une biodiversité qualifiée « d’extraordinaire » de par sa richesse et/ou la présence d’espèces rares, beaucoup moins d’études se sont intéressées aux services écosystémiques rendus par les espaces abritant une nature qualifiée « d’ordinaire ». Celle-ci est la nature composée d’espèces et d’habitats communs possédant une faible complexité écologique. Elle comprend notamment une très grande partie des espaces agricoles cultivés de manière conventionnelle. Cette nature ordinaire agricole est aussi très menacée par les changements environnementaux comme l’extension des surfaces urbanisées. Bien qu’ordinaire, cette nature pourrait cependant rendre de nombreux services écosystémiques tels que la fixation du carbone atmosphérique, la filtration des eaux, la lutte contre l’érosion des sols, etc . Face à l’imperméabilisation croissante des terres agricoles, ces services devraient alors être mesurés et compensés au-delà de la perte de production. C’est ce que révèlent des travaux parus dans la revue Agronomy for Sustainable Development.

Deux écologues de l’Institut méditerranéen de biodiversité et d’écologie marine et continentale (IMBE) ont cherché à savoir quels services écosystémiques avaient déjà été identifiés dans des agroécosystèmes aussi communs que des champs cultivés intensivement ou des prairies artificielles.

En 2019, une étude de la bibliographie scientifique internationale suivie d’une analyse qualitative et quantitative des données extraites des articles sélectionnés a permis de sélectionner un total de 616 publications dont 189 ont été retenues après lecture de l’intégralité des textes (Vidaller & Dutoit, 2021). Les résultats ont montré que ce sont les services de régulation qui sont les plus étudiés (85,7 %) dans les agroécosystèmes conventionnels, suivis des services de support (58,7 %), d’approvisionnement (55,6 %) et enfin les services culturels qui reçoivent alors logiquement le moins d’attention (24,9 %) car ces espaces sont composés de prairies artificielles, de cultures arables, vignes et vergers intensifs, etc.

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Une prairie artificielle fauchée dans le sud de la France, un exemple de nature ordinaire agricole
Crédit : Christel Vidaller /IMBE/CNRS

Les articles consultés sont principalement concentrés sur les services qui pourraient soutenir et/ou fournir un avantage aux agriculteurs comme par exemple les services de pollinisation (36.5%), la lutte antiparasitaire (48.1%) et le cycle des nutriments (49.7%). La séquestration du carbone (46,6 %) a aussi souvent été mesurée, témoignant de la récente inquiétude suscitée par l’augmentation des niveaux de CO2 atmosphérique. La fourniture de biodiversité (40,7%) a aussi été évaluée même pour des systèmes agricoles conventionnels pourtant réputés pauvres en habitats et biodiversité.

Pour terminer, les principaux bénéficiaires des services écosystémiques identifiés dans les articles analysés étaient les agriculteurs eux-mêmes (95,2 %) via notamment les services de la formation du sol, de la production primaire et du cycle des éléments nutritifs. Comme les agroécosystèmes sont exploités pour améliorer l’offre de services, il est donc normal que les agriculteurs soient les principaux bénéficiaires des services écosystémiques produits.

Après cette première synthèse ayant permis d’identifier et de caractériser les services écosystémiques rendus par la nature ordinaire agricole, le prochain défi sera de mesurer quantitativement ces services écosystémiques et de bien évaluer les compromis et synergies entre ces services et les éventuels « disservices », qui sont les fonctions négatives pour le bien-être humain. Dans les agroécosystèmes intensifs, il peut s’agir de l’érosion, de la perte d’habitat de la faune, des émissions de gaz à effet de serre ou encore le la contamination des humains et d’autres espèces par les pesticides.

Ces études, réalisées dans le cadre d’un projet financé par l’Agence Nationale de la Recherche, devraient alors permettre de mieux prendre en compte la nature ordinaire dans les mécanismes de conservation/restauration et de les inclure notamment dans la séquence Eviter-Réduire-Compenser des études d’impact. En effet, à la compensation de la perte de production agricole, devrait s’additionner une compensation écologique des services perdus. Il pourrait ainsi être proposé de compenser la destruction des espaces de nature ordinaire agricole via le financement des agriculteurs pour qu’ils mettent en place des pratiques agro-écologiques telles que des techniques culturales simplifiées ou des cultures sous couverts. Il a en effet déjà été démontré que les systèmes d’agriculture moins intensifs (traditionnels, raisonnés, biologiques, etc.) fournissent plus de services écosystémiques que les pratiques agricoles conventionnelles. Ce type de mesure pourrait alors être un élément réellement incitatif pour accélérer la nécessaire transition écologique de l’agriculture française.

« Le saviez-vous ? » arrive sur la toile !

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« Le saviez-vous ? » c’est une série de clips de 2 à 4 minutes sur une question ou une notion scientifique, réalisés en s’appropriant le langage et les modes de consommation en ligne des adolescents. L’objectif de ces clips est de faire découvrir au grand public et plus particulièrement aux adolescents quelques facettes de la science de manière ludique et didactique. Retrouvez « Le saviez-vous TV ? » sur la toile.

Le projet est porté par l’Observatoire des Sciences de l’Univers (OSU) Institut Pythéas (CNRS, IRD, AMU). En s’appuyant sur les équipes scientifiques de l’Institut Pythéas, l’objectif de « Le saviez-vous ? » est de rendre certaines facettes de la science encore plus accessibles en présentant les moyens et les techniques employés, mais aussi les enjeux des recherches et les défis à relever pour faire évoluer la connaissance. « Le saviez-vous ? » repose donc sur une collaboration entre des spécialistes de la communication et de la diffusion des connaissances, des professionnels de la vidéo et les scientifiques de l’ensemble des laboratoires de recherche associés au projet. Le principe général est simple : Un(e) comédien(e) âgé(e) d’une vingtaine d’années se tient face à la caméra dans un décor représentant sa chambre. Il pose une question et y répond. Il interagit avec son chat en peluche « Schrödinger ». En gros, c’est tout à fait comme s’il répétait son exposé devant la caméra avec son chat pour public. Ce principe de mise en scène nous permettra d’être à la fois précis et léger et d’aborder ainsi des notions parfois complexes avec simplicité (et parfois même un peu d’humour !). Tous les mois, nous diffusons sur la toile un nouvel épisode de « Le saviez-vous ? » en partenariat avec le magazine « Science & Vie Junior », premier des magazines jeunesse dédiés à la science. Ainsi, les lecteurs du magazine et les internautes peuvent retrouver chaque mois Capucine ou Gaétan, nos deux comédiens, dans un nouveau clip présentant la science tout simplement !

 

  • Pour son lancement « Le saviez-vous ? » fait honneur à la lumière

2015 ayant été proclamée « Année internationale de la lumière », « Le saviez-vous ? » lui consacre ses sept premiers clips :

  • Qu’est- ce que la lumière ?
  • Les rayons Gamma
  • Les UV
  • Les rayons X
  • La lumière visible
  • Les Infrarouges
  • Les micro-ondes Une série de clips qui permet de découvrir les propriétés de la lumière par grands domaines de longueur d’onde.

 

  • La lumière et après…

Plusieurs autres clips sont déjà en attente de diffusion ou en préparation. Une série sur le changement climatique est en cours de réalisation en collaboration avec le Labex OT-Med. Des clips sur l’acidification des océans, sur la biodiversité attendent leur tour pour être diffusés… tout comme ceux sur la matière noire, le changement du champ magnétique terrestre… « Le saviez-vous ? » au-delà des grandes questions au cœur de l’actualité traitera bien plus largement des sciences de l’univers dans toutes leurs diversités. Retrouvez « Le saviez-vous ? » sur Youtube.