ModZOO

Modélisation des écosystèmes marins basée sur les spectres de taille ou de biomasse

Exemple d’image obtenue  à partir du ZooScan

En encadré, un agrandissement sur un copépode

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Le projet ModZOO consiste en la collaboration de plusieurs laboratoires dont : l’INRIA de Nice Sophia-Antipolis et le Laboratoire d’Océanographie de Villefranche-sur-Mer (Université Paris VI). L’Observatoire Océanologique de Banyuls-sur-Mer et la Station Zoologique de Naples sont aussi associés au projet.

Modéliser les écosystèmes marins est une étape indispensable pour les comprendre et prévoir leur évolution future. Un des principaux enjeux de ces modèles est de comprendre comment l’océan, via les organismes qui le constituent, est capable de séquestrer le dioxyde de carbone (CO2), c’est ce que l’on appelle la pompe biologique à carbone. Cette pompe joue un rôle prédominant dans l’évolution actuelle et future du climat planétaire.

Les modèles communément utilisés de ce processus sont relativement simplistes et ne prennent que peu en compte la dynamique et la diversité du zooplancton qui est souvent représenté comme un pool de carbone et est modélisé par une entrée et une sortie de ce constituant.

Le principal enjeu de ce projet est donc de proposer un modèle de l’écosystème marin, principalement la partie animale (zooplancton) de celui-ci, basé sur la distribution en taille des organismes. En effet la taille est un facteur clef de leur écologie ; elle détermine leur physiologie ainsi que leurs interactions possibles avec les autres constituants de l’écosystème (prédation, broutage, reproduction …). Ceci détermine ensuite la dynamique du carbone dans l’écosystème.

Les données utilisées pour contraindre les modèles que nous développerons proviennent notamment d’un site d’observation dans la rade de Villefranche-sur-Mer : le point B. En ce point, des relevés hydrologiques (température, salinité …) sont effectués depuis 1957 et depuis 1966 des prélèvements de zooplancton sont effectués quotidiennement. Les échantillons ont été et sont encore aujourd'hui analysés avec un système d’imagerie numérique mis au point au laboratoire Océanographique de Villefranche-sur-Mer, il s’agit d’un scanner adapté, le ZooScan, et couplé à un logiciel permettant d’isoler les organismes, de mesurer différents paramètres sur ceux-ci (36 en tout dont les mesures de taille). Ces paramètres sont ensuite utilisés par un logiciel de reconnaissance automatique permettant de discriminer les grands groupes zooplanctoniques (copépodes, appendiculaires …).

La base de donnée disponible et les connaissances propres à chacune des équipes engagées permettront de réaliser ce projet et de proposer un modèle novateur et réaliste de la dynamique de l’écosystème pélagique marin.

 

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Mise à jour : 10 mars 2007