Projets en cours ou terminés (55)


AncesStram (du 01/10/2015 au 30/09/2020)

Inferring the characteristics of ANCEStral STRAMenopiles to understand their evolution and ecology

Description :

Stramenopiles (also known as heterokonts) are a major eukaryotic phylum with an amazing diversity of forms and lifestyles. They are most often unicellular, such as diatoms and many heterotrophic flagellates, but also multicellular, like the brown algae. They can be free-living or parasitic, photosynthetic or heterotrophic and are found in all common environments. They have been especially successful in marine habitats as key players in the food web as primary producers (e.g., diatoms) and predators of bacteria. Recently, many new stramenopile lineages have been found among the most abundant species in marine plankton, which have collectively been called MAST (MArine STtramenopiles). Other species are important parasites of animals and plants (e.g., Blastocystis and oomycetes) and represent significant medical and economic threats. However, despite their ecological and societal importance, little is known about the genomics of most contemporary stramenopile lineages and about the early evolution and the characteristics of ancestral stramenopiles that could explain their adaptations and their current huge diversity and ecological success. We will address these questions using two complementary approaches: 1) Sequencing genomes and transcriptomes of 20 species of diverse basal-branching stramenopiles to infer the gene content and genome traits of stramenopile ancestors by comparative genomics and phylogenomics; 2) surveying marine species in the bay of Villefranche at various depths along 2 years with microscopy, flow cytometry, and molecular methods (massive 18S rRNA gene sequencing and metatranscriptomics using the new genome data as a reference), in combination with plankton manipulation experiments to identify biotic (e.g., predation) and abiotic (e.g., temperature) parameters that influence the size and composition of marine stramenopile populations. ANCESSTRAM will produce various types of deliverables, the most important ones including 1) isolation of new MAST species; 2) complete genome and transcriptome sequences of 20 stramenopiles (new isolates and culture collection species); 3) characterization of the diversity and dynamics of stramenopile populations in surface and aphotic regions of the bay of Villefranche-sur-Mer during a complete 2-years survey; 4) whole community mRNA sequences (metatranscriptomes) of surface and deep plankton samples of Villefranche and identification of stramenopile genes expressed at different depths; 5) qualitative and quantitative data on the occurrence of stramenopiles and the composition of the microbial plankton community in Villefranche; 6) a highly resolved stramenopile phylogeny based on hundreds of conserved markers; 7) identification of the gene content in ancestral nodes of the stramenopile phylogeny, including the ancestors of key groups (e.g., the photosynthetic clades or the parasitic Blastocystis and oomycetes clades); and 8) identification of genes acquired by horizontal gene transfer from different donors (e.g., bacteria) that may have been involved in relevant specific adaptations (such as plant and animal parasitism or photosynthesis). We will thus produce significant new knowledge on these very diverse and ecologically important organisms and will help to better understand the evolutionary history of stramenopile groups that impact human activities, including human (Blastocystis) and plant (oomycetes) parasites, and the origin of the genes that differentiate them from free-living species, which may become interesting applied targets to fight them more efficiently. The new genome and transcriptome sequences will reveal clues to explain the extraordinary phenotypic plasticity of this group and its wide spectrum of forms and lifestyles. Finally, the ecological and metatranscriptomic studies will serve to identify the set of genes expressed under different environmental constraints and give clues to understand their remarkable ecological success in marine environments.

Coordinateur : David MOREIRA

Responsable local : John,R DOLAN (Equipe B & B, Equipe LOVME)

Personnes impliquées : Maria-Cristina CIOBANU, Marie-Emmanuelle KERROS, Sophie MARRO, Markus,G WEINBAUER

Financement : ANR Défi de tous les savoirs

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AtlantOS (du 01/04/2015 au 30/06/2019)

Optimizing and Enhancing the Integrated Atlantic Ocean Observing System

Description :

AtlantOS is a research and innovation project that proposes the integration of ocean observing activates across all disciplines for the Atlantic, considering European as well as non-European partners (referencing to "The Galway Statement on Atlantic Ocean Cooperation [1]", May 2013). The proposal applies the "Framework for Ocean Observing [2]" to the observing of the Atlantic. The overarching goal of AtlantOS is the integration of the so far loosely-coordinated set of existing ocean observing activities to a sustainable, efficient, and fit-for-purpose Integrated Atlantic Ocean Observing System (IAOOS). The IAOOS is to form the ocean in-situ observing backbone of the Copernicus Marine Monitoring system, which is the marine part of the European Earth Observation Programme.

Coordinateur : Martin VISBECK

Responsable local : Hervé CLAUSTRE (Equipe OMTAB)

Personnes impliquées : Fabrizio D'ORTENZIO, Edouard LEYMARIE, Grigor OBOLENSKY, Christophe PENKERC'H, Antoine POTEAU, Catherine SCHMECHTIG, Julia UITZ

Financement : CE-H2020

URL : Lien externe

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AWIPEV-CO2 (du 01/01/2015 au 31/12/2018)

Monitoring of the carbonate chemistry at the AWIPEV underwater observatory

Description :

The AWIPEV-CO2 project aims to establish time-series measurements of the carbonate chemistry at NyÅlesund. It would be the first time-series of this kind in the coastal Arctic. These data are needed to estimate the rate at which the coastal Arctic acidifies and to plan new perturbation experiments following the first ones carried out as part of AWIPEV in 2009 and 2010. It is proposed to add two instruments to the already existing AWIPEV Underwater Observatory to measure the partial pressure of CO2 (continuously) as well as total alkalinity (once a day). Additionally, discrete sea water samples will be collected weekly for measurement of dissolved inorganic carbon and total alkalinity. This will be used to calibrate and validate the sensor data.

Coordinateur : Jean-Pierre GATTUSO

Responsable local : Jean-Pierre GATTUSO (Equipe B & B, Equipe LOVME)

Personnes impliquées : Samir ALLIOUANE

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BAMA BIOAGROMED (du 01/03/2016 au 28/02/2018)

Evaluation du réseau Bio-Argo : étude d'un cas test en Mer Méditerranée

Description :

L’évaluation de futurs réseaux d’observations biogéochimiques a fait l’objet d’un premier projet soutenu par le GMMC en 2013, qui a permis de synthétiser les différentes métriques utilisées par la communauté scientifique française. La présente proposition s’appuie sur cette synthèse pour étudier en détails la performance de réseaux d’observations in-situ nouvellement mis en place avec l’avènement récent d’une composante biogéochimique au réseau mondial de flotteurs profileurs Argo : le programme BioArgo. Le plan de recherche pour l’évaluation de sa composante méditerranéenne se dérive suivant deux axes. Un premier volet s’appuie sur l’observation spatiale afin d’affiner les diagnostics de comparaison avec l’observation in-situ et d’offrir une meilleure contextualisation des données collectées par le réseau, notamment quantifier l’influence de processus de moyenne échelle. Le second volet s’appuie sur des expériences numériques utilisant les simulations de modèles couplés physique-biogéochimique sur l’emprise de la Mer Méditerranée afin de revisiter, sous forme d’études de sensibilité, les recommandations et les métriques de comparaison proposées dans un premier temps à partir de l’observation spatiale. De ces deux aspects, il en découlera des résultats intéressants dans l’utilisation conjointe de produits opérationnels (modèles de prévision, produits satellitaires) qui pourraient, s’ils sont jugés pertinents, être utilisés à l’échelle globale ou dans d’autres contextes que celui méditerranéen. Les résultats obtenus pour le réseau pilote BioArgoMed pourront dans une large mesure être transposés à la mise en place du réseau global BioArgo ou dans l’application à d’autres régions océaniques.

Coordinateur : Vincent TAILLANDIER

Responsable local : Vincent TAILLANDIER (Equipe OMTAB, Equipe SC)

Personnes impliquées : Fabrizio D'ORTENZIO

Financement : INSU - LEFE (GMMC)

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BASEMAN (du 01/10/2015 au 30/09/2019)

Defining the baselines and standards for microplastics analyses in European waters

Description :

Since the middle of last century rapidly increasing global production of plastics has been accompanied by an accumulation of plastic litter in the marine environment. Dispersal by currents and winds does not diminish the persistence of plastic items which degrade and become fragmented over time. Together with micro-sized primary plastic litter from consumer products these degraded secondary micro-fragments lead to an increasing amount of small plastic particles (< 5 mm), so called “microplastics” (MP). The ubiquitous presence and massive accumulation of MP in marine habitats and the uptake of MP by various marine biota is now well recognized by scientists and authorities worldwide. Although awareness of the potential risks is emerging, the impact of plastic particles on aquatic ecosystems is far from understood. A fundamental issue precluding assessment of the environmental risks arising from MP is the lack of standard operation protocols (SOP) for MP sampling and detection. Consequently there is a lack of reliable data on concentrations of MP and the composition of polymers within the marine environment. Comparability of data on MP concentrations is currently hampered by a huge variety of different methods, each generating data of extremely different quality and resolution. Although MPs are recognized as an emerging contaminant in the environment, currently neither sampling, extraction, purification nor identification approaches are standardised, making the increasing numbers of MP studies hardly -if at all- comparable. BASEMAN is an interdisciplinary and international collaborative research project that aims to overcome this problem, and address the JPI-Oceans pilot call “Ecological aspects of MP in the marine environment”. BASEMAN teams experienced MP scientists (from different disciplines and countries) to undertake a profound and detailed comparison and evaluation of all approaches from sampling to identification of MP. BASEMAN deploys cutting-edge approaches to tackle the two major themes of the call: 1) “The validation and harmonisation of analytical methods” which is indispensable for 2), the “Identification and quantification of MP”. BASEMAN’s project outcomes will equip EU authorities with the tools and operational measures required to describe the abundance and distribution of MP in the environment. Such tools will permit evaluation of member state compliance with existing and future monitoring requirements.

Coordinateur : Gunnar GERDTS

Responsable local : Maria-Luiza PEDROTTI (Equipe B & B, Equipe LOVME)

Personnes impliquées : Gabriel GORSKY, Marie-Emmanuelle KERROS, Fabien LOMBARD

Financement : ANR JPI-OCEANS

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BOUSSOLE (démarré le 01/01/2000)

MERIS Calibration & Validation over the long term : the BOUSSOLE Project

Description :

The purpose of the BOUSSOLE project is to establish a time series of optical properties in oceanic waters, in support to bio-optics research, to calibration of ocean color satellite observations, and to validation of the products derived from these observations. The bio-optics research as well as the "match-up" analyses and vicarious calibration experiments are performed based on the data set that is being built from the permanent marine optical buoy and monthly cruises. The site where the mooring is deployed and where the cruises are carried out is located in the Ligurian sea, one of the sub-basins of the Western Mediterranean sea. This project has been named “BOUSSOLE", which is a French acronym meaning "BOUée pour l'acquiSition d'une Série Optique à Long termE". It is literally translated from French as the “buoy for the acquisition of a long-term optical series." "BOUSSOLE" is the French word for "compass". The BOUSSOLE Project is a continuous activity, which evolves over time to deal with the multitude of problems associated with long-term oceanic deployments, and this web site is to be seen as a snapshot of the present state of the activity and achievements. An overview of the different technical aspects is provided. It is just aimed at providing the minimum basic information that is needed for an overall understanding of what has been done and what is presently done in all segments of the project.

Coordinateur : David ANTOINE

Responsable local : Vincenzo VELLUCCI

Personnes impliquées : Marcel BABIN, Annick BRICAUD, Hervé CLAUSTRE, Fabrizio D'ORTENZIO, Emilie DIAMOND, Bernard GENTILI, Melek GOLBOL, Edouard LEYMARIE, Francis LOUIS, David LUQUET, Grigor OBOLENSKY, Joséphine RAS, Didier ROBIN, Vincent TAILLANDIER, Julia UITZ

Financement : CNES, ESA, ESA, ESA, NASA

URL : Lien externe

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BRIDGES (du 01/04/2015 au 28/02/2019)

Bringing together Research and Industry for the Development of Glider Environmental Services

Description :

The main objective of BRIDGES, in accordance with predicted deep ocean industrialization trend, is to develop a cost-effective, robust, re-locatable and easy-deployable autonomous platform to support long-term in-situ exploration and protection services of the coastal and deep ocean. This objective will be achieved by (1) further improving the unique existing European glider technology in order to deliver a range of industrialized innovative gliders operating at all depths, (2) integrating few sets of sensors to demonstrate exploration and monitoring service capabilities for a list of science and industry domains (Essential ocean variables, MSFD and Copernicus, aquaculture and living resources, oil & gas, subsea mining and raw material), (3) developing methodologies and the software system layers enabling operational centres to operate a fleet of gliders acting as the sensing component of integrated monitoring systems targeted to specific science and industry services, and (4) standardizing the hardware and software components for open access and versatility of the system to allow easy maintenance, upgrading and commercialization of the platform.

Coordinateur : Alberto ALVAREZ

Responsable local : Marc PICHERAL (Equipe PEPS)

Personnes impliquées : Lars STEMMANN

Financement : CE-H2020

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CHROME (du 01/06/2015 au 30/06/2017)

Continuous and high resolution observation of the Mediterranean Sea.

Description :

The Mediterranean Sea is affected by important sources of stress driven by anthropogenic coastal activities and global change. Global change should bring important changes in marine habitats, from coastal to open waters, in seawater temperature, mixing and hydrodynamism. Those changes will be mainly linked to meteorological pulsed events such as stronger wind events, storms and temperature increase, lasting for only several days. Such changes directly affect the marine ecosystems, and particularly phytoplankton. Phytoplankton is composed of thousands of unicellular photosynthetic species able to divide at the daily/hourly scale. They represent only ~2% of the earth autotrophic biomass, but produce up to 50% of the earth oxygen, triggering the oceanic biological pump of carbon. They are at the basis of the marine food web, which means that community composition and succession scheme are defining the marine trophic status. Physical and chemical properties of the water column drive the phytoplankton community composition and their modification directly impacts the biogeochemical cycles. Up to now, sampling strategies regarding the phytoplankton community resolution were not able to properly consider its dynamics, leading to misunderstanding of the physical/biological relationships and to approximate estimations of its role in biogeochemical cycles. Recent advances in automated single cell analysis using remotely controlled flow cytometry enable to achieve high frequency (hourly scale, km scale) phytoplankton community analysis, in which the MIO researchers are leader. The present project is built to study (i) the influence of pulsed meteo-oceanographic events on the circulation at the mesoscale and sub mesoscale and on the phytoplankton community structure and (ii) the influence of phytoplankton structural heterogeneity on biogeochemical processes. Based on a long lasting collaboration between INSTM, MIO, SBR, LOG, LOV and I2M extended to INVG, the consortium will use a cost effective ship of opportunity (“Le Carthage”, Compagnie Tunisienne de Navigation) equipped with dedicated autonomous sensors for hydrological characterization (Ferrybox®) coupled with an automated flow cytometer (Cytosense®). “Le Carthage” ferry will cross the Western Mediterranean up to 4 times a week, from Tunis to Marseille and from Tunis to Gênes. The collected data will be integrated into databases available to the scientific community and for operational oceanography (EMODNET, MyOcean, FerryBox, SeaDataNet, Coriolis). This project will bring expected data to improve chlorophyll a estimation and phytoplankton detection (size, assemblages) from space (in collaboration with LOV and LOG laboratories) to extrapolate from ocean colour the phytoplankton community and its structural heterogeneity from spatial mesocale to interannual time scales in the Western Mediterranean basin. It will also allow hydrodynamics characterization (INSTM, MIO, INGV), Bayesian statistical models for oceanography (I2M), and biogeochemical modelling (MARS3D-ECO3M, MIO, INGV), to integrate the link between environmental evolution and events and phytoplankton community structure and its influence on biogeochemical processes at the Western Mediterranean basin scale. The observing platform, integrating the more traditional FerryBox measurements with flow cytometry will be the first one of this type in the Mediterranean and will be a springboard for integrating other specific sensors.

Coordinateur : Melilotus THYSSEN

Responsable local : Fabrizio D'ORTENZIO (Equipe OMTAB)

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CoCliMe (du 01/09/2017 au 31/08/2021)

Co-development of Climate services for adaptation to changing Marine Ecosystems

Description :

The CoCliME project will co-develop and co-produce bespoke, proof-of-concepts or prototype marine ecosystem climate services and a transferable framework for climate services development, to support informed decision making relevant to climate change-related ecological and socio-economic impacts across different coastal regions. To achieve these objectives the newly established CoCliME consortium brings together a transdisciplinary team of natural and social scientists, decision makers, and users of climate services that will dynamically interact to identify common and priority climate change-related vulnerabilities and solutions in six European coastal areas (Atlantic, Baltic, Black, Mediterranean, North and Norwegian Seas case studies). In these areas, CoCliME will focus on coastal ecosystem status indicators (e.g. harmful algal blooms, marine biotoxins and pathogens, marine microbial biodiversity) that can be markedly influenced by climate change and have direct impacts on human health (food-borne poisoning and water-quality related health disorders), economic prosperity (fisheries, aquaculture, tourism) and social wellbeing (recreation). From the very start a co-production and co-development approach to climate services will identify the information and knowledge needs of decision makers and users, and facilitate and accelerate local, national and European decision making concerning adaptation to climate change impacts. This marine ecosystem climate service framework will feed into mechanisms such as the UN Sustainable Development Goals, Marine Strategy Framework Directive, Marine Spatial Planning, national monitoring and reporting requirements, and climate adaptation planning to ensure the protection and sustainable use of Europe´s marine and coastal ecosystems for future generations.

Coordinateur : Eleanor O'ROURKE

Responsable local : Rodolphe LEMéE (Equipe B & B, Equipe LOVME)

Personnes impliquées : Fabrizio D'ORTENZIO, Stéphane GASPARINI, Jean-Olivier IRISSON, Sophie MARRO

Financement : CE - ERA4CS

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CONVOST (dates à venir ...)

Etat de conservation de la végétation marine et risque Ostreopsis

Description :

Les forêts marines de grandes algues brunes forment l’un des écosystèmes les plus productif et diversifié de la Méditerranée. Les activités anthropiques, telles que l’urbanisation de la côte et la surpêche, provoquent des changements abrupts (Regime shifts) dans la végétation marine, caractérisés par la perte des forêts marines et leur substitution par des communautés gazonnantes (gazons à Corallinales ou à algues filamenteuses) ou désertifiées (déserts de surpâturages à oursins). Dans ces états gazonnants et désertifiés de la végétation côtière, la diversité et la productivité sont moindres et plusieurs fonctions et services écosystémiques ne sont plus garantis. Cependant les mécanismes qui aboutissent à ces changements abrupts ainsi que la distribution des forêts, gazons et déserts marins et les conséquences au niveau écosystémique sont encore mal connus. Des études récentes ont permis de mettre en évidence que les phénomènes émergeants tels que la prolifération de micoralgues benthiques nuisibles (Ostreopsis) seraient plus fréquents et intenses dans les gazons que dans les forêts marines et pourraient donc être liés à la disparition récente des forêts de Cystoseires due aux activités anthropiques. Les proliférations d’Ostreopsis présentent un risque avéré, non seulement pour la santé des écosystèmes (car elles engendrent des mortalités massives d’organismes marins), mais surtout pour la santé publique (plusieurs cas d’intoxications collectives ont été rapportés autour de la Méditerranée depuis les années 1990). Il est donc important de mieux connaitre l’état de conservation de la végétation marine, en particulier près des zones urbaines très fréquentées, pour en déduire le risque associé d’efflorescences de microalgues nuisibles. Le projet CONVOST « Etat de conservation de la végétation marine et risque Ostreopsis » vise donc à produire une recherche d’excellence sur la compréhension des effets des impacts humains sur la végétation côtière, son état de conservation et les conséquences des Regime shifts. Sur le court terme il se propose de répondre au double objectif de : 1) mettre en place un protocole d’observation et de quantification de l’état de conservation de la végétation côtière et en particuliers des forêts, gazons et déserts marins ; 2) vérifier la faisabilité de la production de cartes de risque de proliférations d’Ostreopsis, sur la base de la modélisation de la distribution des communautés, couplée aux caractéristiques environnementales et climatiques. Sur le moyen‐long terme (objectif à 5 ans), il vise à ancrer cette recherche en structurant une plateforme d’observation des communautés benthiques et validant les relations entre les changements dans la végétation côtière et les efflorescences d’Ostreopsis d’abord à l’échelle locale (Sites Natura 2000), puis à l’échelle nationale (en passant par l’Agence de la biodiversité et les réseaux d’observation existants, tels que SOMLIT et Resomar, avec l’appui éventuel du réseau des Université Marines) et enfin à l’échelle globale, par une collaboration naissante avec la station Marine de l’Université d’Auckland, en Nouvelle Zélande (sujet de thèse en cotutelle déposé, projet bilatéral qui sera potentiellement soumis dans les prochains mois). Le réseau pourrait être étendu à d’autres pays concernés par le même phénomène (Etats Unis, Brésil, Japon).

Coordinateur : Luisa MANGIALAJO

Responsable local : Luisa MANGIALAJO (Equipe B & B)

Personnes impliquées : Rodolphe LEMéE

Financement : UCA DJEDI

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DL-PIC (du 01/03/2017 au 31/12/2017)

Deep-Learning for Plankton Images Classification

Description :

The collection of images of plankton in addition to physical samples has provided numerous insights regarding the fine-scale distribution, contribution to geochemical cycles, and ecology of these organisms. While image data sets grow well beyond several million new objects each year, and will keep growing thanks to a new generation of imaging sensors on autonomous instruments, the classification of organisms on the images is still largely manual and remains a bottleneck. The DL-PIC project will build on the first successful application of a deep-learning algorithm for the classification of plankton images to develop this technique and achieve a more automated process. In particular, we will build a more comprehensive training set, explore how to best account for the size and taxonomic relationships of organisms to inform classification, and test the applicability of deep learning for embedded computers on autonomous instruments. These generic developments will be implemented in a web-application used daily for the classification of plankton images and destined to become an international hub for this kind of data.

Coordinateur : Jean-Olivier IRISSON

Responsable local : Marc PICHERAL (Equipe PEPS)

Personnes impliquées : Amanda ELINEAU, Lionel GUIDI

Financement : INSU - LEFE (MANU)

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DTA (du 01/12/2017 au 31/12/2018)

Dinoflagellés Toxiques Antilles

Description :

L'objectif est d’analyser la chair de plusieurs organismes marins comestibles prélevés dans les Antilles françaises afin de rechercher (analyses toxicologiques et chimiques) la présence des phycotoxines des genres Gambierdiscus, Ostreopsis et Prorocentrum. Un focus sera effectué sur les phycotoxines en relation avec la ciguatéra. Le choix des organismes cibles sera effectué en concertation étroite avec les responsables locaux de la santé publique (ARS) et de l’environnement marin (DM). Il est évident que nos partenaires locaux sont fortement intéressés par les analyses de chair de poissons comestibles (carangues, barracudas, murènes, poissons Lion), mais nous souhaitons également tester d’autres hypothèses : selon nos premières analyses, d’autres organismes marins pourraient être des vecteurs directs de ciguatéra, ou plus simplement des maillons des réseaux trophiques permettant le transfert et l’accumulation des phycotoxines vers les échelons supérieures. Il s’agit des échinodermes (oursins) et les mollusques (gastéropodes), qui broutent directement les macroalgues sur lesquelles se développe les dinoflagellés toxiques. Ces organismes peuvent être directement consommés : il est connue que les martiniquais apprécient les gonades d’oursins et que les Lambis (Lobatus gigas, détritivore à tendance herbivore) sont souvent consommés dans plusieurs îles. Il est impératif d’analyser ces organismes. Enfin, depuis nos études en relation avec Ostreopsis (Guidi-Guilvard et al., 2012) et des expérimentations réalisées in vitro en 2014 avec des copépodes, nous avons la certitude que des organismes de la méiofaune des macroalgues peuvent consommer des dinoflagellés toxiques.

Coordinateur : Rodolphe LEMéE

Responsable local : Rodolphe LEMéE (Equipe B & B, Equipe LOVME)

Personnes impliquées : Aurélie BOISNOIR, Sophie MARRO

Financement : INSU - EC2CO

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EMSO-LIGURE (démarré le 01/01/2010)

European Multidisciplinary Seafloor and Water Column Observatory

Description :

EMSO (European Multidisciplinary Seafloor and Water Column Observatory) is a large-scale European Research Infrastructure (RI). It is a European network of fixed point, deep sea observatories with the basic scientific objective of real-time, long-term monitoring of environmental processes related to the interaction between the geosphere, biosphere, and hydrosphere. EMSO is one of the environmental RIs on the ESFRI roadmap. The ESRFI Roadmap identifies new RIs of pan-European importance that correspond to the long term needs of European research communities. It is a geographically distributed infrastructure composed of several deep-seafloor and water-column observatories, which will be deployed at key sites in European waters, spanning from the Arctic, through the Atlantic and Mediterranean, to the Black Sea. EMSO will be the sub-sea segment of the Global Monitoring for Environment and Security (GMES) initiative and will significantly enhance the observational capabilities of European member states. An open data policy compliant with the recommendations being developed within the GEOSS initiative (The Global Earth Observation System of Systems) will allow for shared use of the infrastructure and the exchange of scientific information and knowledge.

Coordinateur : Jean-François ROLIN

Responsable local : Laurent COPPOLA (Equipe PEPS)

Financement : CE - Infrastructure de Recherche

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FIXO3 (du 01/09/2013 au 31/12/2017)

Fixed point Open Ocean Observing

Description :

The Fixed point Open Ocean Observatory network (FixO3) seeks to integrate European open ocean fixed point observatories and to improve access to these key installations for the broader community. These will provide multidisciplinary observations in all parts of the oceans from the air-sea interface to the deep seafloor. Coordinated by the National Oceanography Centre, UK, FixO3 will build on the significant advances largely achieved through the FP7 programmes EuroSITES, ESONET and CARBOOCEAN.

Coordinateur : Richard LAMPITT

Responsable local : Laurent COPPOLA (Equipe PEPS)

Financement : CE FP7

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FULL SPECTRUM (du 20/09/2012 au 25/01/2021)

Plateformes « microalgues » Full Spectrum

Description :

Les microalgues offrent un potentiel d’innovation pour des secteurs de l’énergie, de la chimie, de la nutrition humaine, de la cosmétique et de la nutrition animale de par leur richesse intrinsèque. Elles offrent encore un champ d’exploration pour développer des produits innovants, naturels et fonctionnels. Face à des enjeux stratégiques mondiaux relatifs au développement des bioénergies, les micro-algues apparaissent aujourd’hui comme une solution porteuse d’avenir et de développements économiques majeurs à un horizon d’une dizaine d’années. Les recherches et les investissements dans la filière des micro-algues à des fins énergétiques se sont récemment considérablement développés : plus de $ 2 Milliards d’investissements et plus de 200 projets industriels ont été recensés, en majorité aux Etats-Unis. Sans utiliser de terres arables, cette filière offre la possibilité de produire des biocarburants de troisième génération à partir de CO2 d’origine industrielle et de substrats issus d’eaux recyclées. Elle s’inscrit ainsi dans une stratégie de recyclage et de valorisation des rejets issus de l’activité humaine. La demande vise à soutenir et renforcer une plateforme innovante de production de microalgues sous une serre très instrumentée et utilisant les derniers développements en termes films photovoltaïques semi transparents, pour améliorer significativement le bilan énergétique des biocarburants à base de microalgues. Ce projet se concrétise autour de la réalisation de deux plateformes microalgues innovantes proposant une rupture technologique majeure en combinant une nouvelle génération de films photovoltaiques au contrôle automatisé des conditions de cultures de microalgues sous serre: FS1 (Villefranche-sur-mer) comprend 2 serres de 20m2 chacune, sous lesquelles fonctionnent des systèmes de production de type raceway hyper-instrumentés. Une maquette numérique du site a été réalisée en février 2013. ftp://ftp-sop.inria.fr/biocore/OBERNARD/Mis/Green_Stars_28_06_13.mp4 La mise en œuvre de cette plateforme nécessite des démarches administratives complexes en raison de la nature du site. Néanmoins, le projet pourrait voir le jour en 2015. FS2 (Sophia-Antipolis ) s'étend sur une surface de 800 m2. Elle est composée de 4 chapelles de serres high-tech et est à proximité d'un système hybride sur tracker de production électrique et thermique solaire. La plateforme disposera d'un ensemble d'équipements servant à assurer un pilotage fin du climat interne. Elle abritera différents systèmes de production d'algues de type raceways et permettra d'étudier la faisabilité et la pertinence économique et environnementale des systèmes de production d'algues sous serre.

Coordinateur : Olivier BERNARD

Responsable local : Antoine SCIANDRA (Equipe PEPS)

Personnes impliquées : Charlotte COMBE, Eric PRUVOST, Sophie RABOUILLE, Amélie TALEC

Financement : CG 06, CG 06, NCA, Région PACA

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FunOmics (du 01/01/2016 au 31/12/2017)

Assessing functional diversity of plankton communities from high throughput -omics data

Description :

Les communautés planctoniques jouent un rôle central dans le fonctionnement des cycles biogéochimiques océaniques. Néanmoins, comprendre le lien entre diversité planctonique, forçages environnementaux, et cycles biogéochimiques reste un des défis majeurs de l’océanographie contemporaine. En parallèle, le développement des méthodes de séquençage à haut débit ont récemment permis l’acquisition d’une quantité de données inédite sur la diversité moléculaire et la génomique des communautés planctoniques à l’échelle globale. Or, pour faire le lien entre ce nouveau type de données et les grands cycles biogéochimiques, il est nécessaire de proposer de nouvelles méthodologies permettant à la fois de décrire cette biodiversité et de quantifier son impact sur le fonctionnement des écosystèmes. Pour cela, l’analyse de la diversité fonctionnelle s’impose comme un outil prometteur. En effet, cette mesure de biodiversité repose sur la définition de traits fonctionnels caractérisant les espèces ou groupes d’organismes. De telles approches commencent à être appliquées à l’étude des écosystèmes marins et l’utilisation de données de type “-omics” peut permettre d’inférer les traits fonctionnels des organismes planctoniques. Ainsi, la disponibilité des données de génomique et de transcriptomique à grande échelle constitue une opportunité sans précédent pour décrire les communautés planctoniques au niveau fonctionnel. Dans ce contexte, l’objectif de FunOmics (Estimating functional diversity of plankton communities from high throughput data) est de développer une méthodologie, basée sur des méthodes numériques d’analyse de données, visant à quantifier la diversité fonctionnelle des communautés planctoniques et son rôle dans les cycles biogéochimiques. Ces données permettront également d’accéder à la diversité génomique (ou phylogénétique) des communautés, afin de la relier aux conditions environnementales. Cette méthodologie sera développée sur des données existantes (en particulier collectées dans le cadre de la campagne Tara Oceans) et pourra par la suite être appliquée à des données similaires “-omics”, dont l’acquisition connaît une croissance exponentielle. Ainsi, les données associant espèces (ou groupes d’organismes) à des traits fonctionnels permettront: 1) d’identifier des groupes fonctionnels planctoniques (PFG) au sein de différentes communautés à partir des données génomiques (i-PFG ou integrated-PFG), 2) de décrire la répartition des fonctions (production primaire, fixation de nutriments, broutage, recyclage de la matière) et des i-PFG dans l’arbre du vivant, 3) de quantifier et décrire la diversité fonctionnelle et génomique, au sein de chaque communauté planctonique et au sein des i-PFG (“alpha diversity”), et entre communautés planctoniques et entre i-PFG (“beta diversity”) échantillonnés dans différentes conditions environnementales, et 4) de quantifier les liens entre facteurs environnementaux, diversité fonctionnelle, et diversité génomique des communautés planctoniques à l’échelle globale. Le projet FunOmics regroupe donc biogéochimie marine, écologie du plancton, océanographie, fonctionnement des écosystèmes, biologie moléculaire, et biologie des systèmes. Il se situe donc à l’interface LEFE-EC2CO et s’inscrit dans dans le Thème 4 de l’AO LEFE-CYBER et dans l’AO EC2CO- BIOHEFECT.

Coordinateur : Sakina-Dorothée AYATA

Responsable local : Sakina-Dorothée AYATA (Equipe PEPS)

Financement : INSU - LEFE/EC2CO

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GREEN EDGE (du 01/10/2014 au 30/09/2018)

Productivité biologique dans l'Océan Arctique: réponse passée, présente et future aux fluctuations climatiques, et impacts sur les flux de carbone, le réseau trophique et les communautés humaines locales

Description :

Le changement climatique a provoqué des modifications majeures des biotopes marins dans l'océan Arctique (OA). La diminution de l'étendue de la banquise durant l'été a entraîné une augmentation de 20% de la production primaire (PP) pan-arctique au cours de la dernière décennie. Les efflorescences de phytoplancton se produisent maintenant plus tôt au printemps dans plusieurs parties de l'OA. Dans d'autres régions, la structure de la communauté phytoplanctonique évolue vers des espèces plus petites, typiques de conditions oligotrophes, et quelques espèces rencontrées dans les eaux plus chaudes migrent désormais vers l'océan Arctique. Le bloom printanier de phytoplancton (BPP) qui se développe en marge de glace représente > 50% de la production primaire annuelle dans l’OA, et est généralement associée à un transfert important d'énergie vers les niveaux trophiques supérieurs, et à l'exportation de carbone vers les sédiments marins. En outre, la culture, la santé et l’économie des résidants du Nord sont étroitement associées aux ressources marines soutenues par le BPP. Le BPP Arctique se développe dans la zone de glace saisonnière, dont l'étendue pourrait atteindre l’ensemble de l’OA dès 2030. L’évolution du BPP dans ce contexte reste à être déterminée. S'étendra-t-il sur tout l’OA, pour ainsi contribuer à un écosystème plus productif? Les modifications des propriétés physiques de l'OA entraineront-elles plutôt une limitation du PBB? Comment répondra la biodiversité à ces changements? Pour être en mesure de répondre à ces questions, il est nécessaire de bien quantifier les processus physiques, chimiques et biologiques impliqués dans le pré-conditionnement, le développement et le déclin du BPP. Comme il s'agit d'un phénomène transitoire se produisant dans une région éloignée, complexe et hostile, notre compréhension du BPP et de tous les processus qui en découlent demeurent limitées. L'objectif général de ce projet de recherche est de comprendre la dynamique du BPP et de déterminer son rôle dans l’OA de demain, y compris vis-à-vis des populations humaines. Plus précisément, nous voulons 1) comprendre les principaux processus physiques, chimiques et biologiques qui régissent le BPP, 2) identifier les espèces clé de phytoplancton impliquées dans le BPP et modéliser leur croissance dans diverses conditions environnementales, et 3) prévoir au cours des prochaines décennies l’évolution du BPP et du transfert de carbone à travers le réseau trophique et vers les sédiments. Un événement BBP sera étudié au printemps 2015 dans la Baie de Baffin, de son apparition avant la fonte des glaces en avril jusqu’à son déclin dans la zone libre de glace en juillet. La distribution spatiale des propriétés physiques, chimiques et biologiques sera documentée à différentes échelles de temps et d’espace grâce à l’utilisation d’un ensemble de flotteurs-profileurs dérivants, de planeurs sous-marins, et d’un sous-marin autonome, tous équipés d’un éventail de capteurs physiques et bio-optiques. Des études de processus seront réalisées à partir d’un « camp de glace » et d’un brise-glace de recherche afin d’évaluer la croissance du phytoplancton, l’assimilation de nutriments et le transfert de carbone à travers la chaine trophique et vers les sédiments. Les espèces phytoplanctoniques clé seront isolées et cultivées en laboratoire dans le cadre d’expériences visant à déterminer leur réponse à des variations environnementales, et pour comprendre la succession d’espèces durant le BPP. Un modèle couplé physique-biologique sera optimisé afin de simuler le BPP dans l’OA et prédire les changements dans la communauté phytoplanctonique et dans la chaine trophique. En parallèle, les variations actuelles et passées du BPP seront documentées grâce à la télédétection et à une approche paléocéanographique. Finalement, des enquêtes et des échanges avec/auprès des communautés locales Inuit seront entreprises afin d’établir l’impact des variations du BPP sur la «sécurité alimentaire»

Coordinateur : Marcel BABIN

Responsable local : Hervé CLAUSTRE (Equipe OMTAB)

Personnes impliquées : David ANTOINE, Mathieu ARDYNA, Henry BITTIG, Annick BRICAUD, Edouard LEYMARIE, Marc PICHERAL, Joséphine RAS, Antoine SCIANDRA

Financement : ANR Défi 1 : Gestion sobre des ressources et adaptation au changement climatique

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HighCO2Seas (du 05/12/2016 au 30/09/2019)

Assessing the Impacts of Ocean Acidification on Marine Biodiversity and Species Adaptation

Description :

Studies of OA impacts to date have been conducted primarily in the laboratory, thereby preventing assessments of how whole ecosystems comprised of multiple, interacting species will be affected. Naturally acidified systems can provide novel and critical insights into the emergent effects of OA on entire ecosystems, not just single species. Studies using the shallow volcanic CO2 vents near Castello Aragonese on the island of Ischia (Tyrrhenian Sea, Italy), the first CO2vent system studied in the world, have generated key insights on the direct and indirect effects of OA on the surrounding ecosystems. These natural CO2 vents cause local acidification of seawater by as much as 1.5 pH units below the average ocean pH (on total scale pHT) of 8.1-8.2. Corresponding to this pH drop, the diversity and biomass of benthic organisms decrease. Here, we propose to study newly discovered vents along the coast of Ischia across depths of 3 to 48 m. These sites span a variety of different habitats (e.g. Posidonia oceanica meadows, a cave, coralligenous outcrops), which are hotspots of Mediterranean marine biodiversity, but it is unknown how they will be affected by OA. Thus, these new vents place Ischia at the forefront of natural laboratories for OA studies, allowing us to investigate and report how a suite of ecosystem types responds to acidification.

Coordinateur : Nuria TEIXIDO

Responsable local : Jean-Pierre GATTUSO (Equipe B & B, Equipe LOVME)

Personnes impliquées : Samir ALLIOUANE, Frédéric GAZEAU

Financement : Fondation TOTAL

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HIGHROC (du 01/01/2014 au 31/12/2017)

HIGH spatial and temporal Resolution Ocean Colour

Description :

The HIGHROC European research project (2014-2017) aims at combining ocean colour satellite observations at high spatial and temporal scales to monitor the dynamics of suspended particulate matter in coastal waters. Satellite observations will notably include data recorded by the Sentinel-2 and 3 sensors and on board geostationary platforms (e.g., SEVIRI). The profect aims to develop ocean colour algorithms for French coastal waters based on existing bio-optical databases and regular field measurements carried out as part of the project. Field measurements will include the water apparent and inherent optical properties as well as the concentration, composition and size distribution of suspended particulate matter. The main task will be the development of regional algorithms for existing and future ocean colour sensors. A specific task will be to define then apply a specific protocol for the validation of high spatial resolution ocean colour satellite products in turbid coastal waters, in collaboration with the different partners of the project.

Coordinateur : Kevin RUDDICK

Responsable local : David DOXARAN (Equipe OMTAB)

Personnes impliquées : Bernard GENTILI, Edouard LEYMARIE, Anouck ODY

Financement : CE FP7

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HYPERMAQ (du 01/12/2016 au 30/11/2020)

Hyperspectral and multi-mission high resolution optical remote sensing of aquatic environments

Description :

RESEARCH PROGRAMME FOR EARTH OBSERVATION STEREO III The general objective of the HYPERMAQ proposal is to develop and test new algorithms for aquatic remote sensing of coastal and inland waters, using both hyperspectral and high resolution multispectral satellite data to provide more than “just” concentration of suspended particulate matter and chlorophyll and to provide concentration information at much higher spatial resolution than previously possible. Test sites focus particularly on turbid waters.

Coordinateur : Kevin RUDDICK

Responsable local : David DOXARAN (Equipe OMTAB)

Personnes impliquées : Edouard LEYMARIE

Financement : BELSPO

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HypFoM (du 01/10/2015 au 14/07/2018)

Analyse du fonds marin par imagerie Hyperspectrale : une approche sub-pixel ; prise en compte de modèles de transfert radiatif précis de la colonne d'eau et du fond

Description :

L'imagerie hyperspectrale de télédétection permet, grâce à l'information spectrale, d'identifier les matériaux au sol. L'analyse des fonds marins pose le problème supplémentaire de l'influence de la colonne d'eau sur les photons arrivant sur le fond, puis observés après réflexion et transmission dans l'eau, avec une bande spectrale limitée par le domaine d'absorption de l'eau. La correction de l'effet de la colonne d'eau exige la modélisation physique de la propagation du rayonnement solaire pénétrant dans l’océan (i.e., transfert radiatif), qui dépend de la bathymétrie et de la présence des constituants marins capables d’interagir avec le rayonnement lumineux : les matières en suspension, les matières organiques dissoutes colorées, les matières détritiques. L'estimation conjointe des fonds et de la colonne d'eau, malgré certains travaux, reste un problème ouvert. Ce projet a un objectif principal et deux objectifs secondaires. L'objectif principal est le développement de méthodes nouvelles pour l'analyse des fonds marins à partir d'images hyperspectrales de télédétection. Nous nous intéresserons spécifiquement aux méthodes dites de dé-mélange spectral, qui permettent d'obtenir la proportion en différents matériaux existants en chaque pixel. Ici le but est de déterminer conjointement les spectres des matériaux purs, leurs abondances respectives, et la composition de la colonne d'eau d'une scène immergée. Pour cela, nous devrons modéliser les effets de la colonne d'eau sur les mélanges observés dans chaque pixel. Il s'agira d'affiner les modèles de transfert radiatif existants, afin de les intégrer aux méthodes nouvelles de dé-mélange. En particulier, nous nous attacherons à prendre en compte les non-linéarités induites par la diffusion multiple engendrée par les particules marines au sein de colonne d'eau sur les mélanges spectraux. Un premier objectif secondaire est d'obtenir des cartes de composition de l’eau, de bathymétrie et de la couverture des fonds de sites imagés en 2013 (au large du Rhône, la Côte Bleue et l’île de Porquerolles), pour l'information des organismes de gestion des sites (Parc National de Port-Cros). Un deuxième objectif secondaire est, au travers d'outils de simulation d'images, de préciser sur une base expérimentale (nos données aéroportées) le juste besoin en termes de rapport signal à bruit, ainsi que l'impact de la résolution spatiale pour l'analyse du littoral marin. Le projet se résume ainsi : - A partir des modèles radiatifs existants, mettre en oeuvre différentes méthodes d'inversion permettant d'obtenir les fonds, afin d'avoir des données de comparaison. Une campagne de données permettra de constituer une base spectrale de référence. - Prendre en compte les effets de non-linéarité induits par la diffusion multiple générée par les hydrosols lors de leur interaction avec le rayonnement lumineux dans la colonne d'eau. La modélisation du transfert radiatif permettra de quantifier précisément les mécanismes de diffusion multiple dans la colonne d’eau. Ce volet est original en ce sens que les effets non-linéaires induits par les hydrosols ne sont pas pris en compte à l’heure actuelle dans les algorithmes d’estimation de la bathymétrie. - Intégrer le nouveau modèle de transfert radiatif dans des méthodes statistiques permettant d'inverser l'effet de la colonne d'eau. - Développer de nouvelles méthodes et de nouveaux algorithmes de dé-mélange spectral, cohérents avec la modélisation du transfert radiatif qui sera intégrée dans les méthodes de dé-mélange, pour obtenir une cartographie sub-pixel des fonds. - Appliquer les méthodes classiques et les méthodes nouvelles développées dans le cadre de ce projet sur des images de télédétection aéroportées disponibles et les comparer. Rechercher certains habitats benthiques d'intérêt pour les collectivités locales. - Simuler des dégradations spatiales et du rapport signal sur bruit pour évaluer l'impact sur les résultats d'estimation du fond marin.

Coordinateur : Mireille GUILLAUME

Responsable local : Malik CHAMI (Equipe TEM)

Financement : ANR ASTRID

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ICO2TAKS (du 01/07/2013 au 30/06/2017)

Integrated Coastal Ocean Observations in Terre Adélie, Kerguelen and other sectors of southern ocean

Description :

Observations intégrées de l'Océan Côtier en Terre Adélie

Coordinateur : Philippe KOUBBI

Responsable local : Patrick MAYZAUD (Equipe PEPS)

Personnes impliquées : Marc BOUTOUTE

Financement : IPEV

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INTAROS (du 01/12/2016 au 30/11/2021)

Integrated Arctic observation system

Description :

The overall objective of INTAROS is to develop an integrated Arctic Observation System (iAOS) by extending, improving and unifying existing systems in the different regions of the Arctic. INTAROS will have a strong multidisciplinary focus, with tools for integration of data from atmosphere, ocean, cryosphere and terrestrial sciences, provided by institutions in Europe, North America and Asia. Satellite earth observation data plays an increasingly important role in such observing systems, because the amount of EO data for observing the global climate and environment grows year by year. In situ observing systems are much more limited due to logistical constraints and cost limitations. The sparseness of in situ data is therefore the largest gap in the overall observing system. INTAROS will assess strengths and weaknesses of existing observing systems and contribute with innovative solutions to fill some of the critical gaps in the in situ observing network. INTAROS will develop a platform, iAOS, to search for and access data from distributed databases. The evolution into a sustainable Arctic observing system requires coordination, mobilization and cooperation between the existing European and international infrastructures (in-situ and remote including space-based), the modeling communities and relevant stakeholder groups. INTAROS will include development of community-based observing systems, where local knowledge is merged with scientific data. An integrated Arctic Observation System will enable better-informed decisions and better-documented processes within key sectors (e.g. local communities, shipping, tourism, fisheries), in order to strengthen the societal and economic role of the Arctic region and support the EU strategy for the Arctic and related maritime and environmental policies.

Coordinateur : Kjetil LYGRE

Responsable local : Jean-Pierre GATTUSO (Equipe B & B, Equipe LOVME)

Personnes impliquées : Samir ALLIOUANE

Financement : CE-H2020

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INTOCC (du 01/11/2015 au 31/10/2019)

Innovative Tracers of the Cenozoic Carbon Cycle

Description :

L'enregistrement isotopique marin témoigne de l'interaction complexe des processus géodynamiques qui contrôlent les teneurs en CO2 de l'atmosphère. Nous développons trois traceurs novateurs, le 40Ca, le 186Os et le δ7Li, pour étudier cet enregistrement. A l'encontre du 87Sr et de l'187Os, qui suggèrent une augmentation des apports continentaux à l'océan depuis ~40 Ma, les premiers résultats du 40Ca et de l'186Os montrent des compositions identiques aux valeurs du manteau, ce que nous essaierons de confirmer. Pour d7Li, les valeurs obtenues à partir de l'analyse de foraminifères augmentent vers la fin du Cénozoïque. Mais cet enregistrement pourrait être biaisé par des effets vitaux. Pour le confirmer, nous analyserons des smectites authigènes pour reconstruire la courbe isotopique de Li de l'eau de mer. Tous ces résultats, ainsi que les données des traceurs traditionnels, seront intégrés dans un modèle des liens entre le cycle de carbone et les processus tectoniques à l'échelle globale.

Coordinateur : Laurie REISBERG

Responsable local : Nathalie VIGIER (Equipe B & B)

Financement : ANR Défi de tous les savoirs

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IRON-IC (du 15/04/2014 au 14/04/2017)

Implications of the mesopelagic Remineralization for the OceaN Iron Cycle

Description :

Marie Curie International Outgoing Fellowships for Career Development : FP7-PEOPLE-2013-IOF 36 mois

Coordinateur : Cécile GUIEU

Responsable local : Matthieu BRESSAC (Equipe PEPS)

Financement : CE Bourse Marie curie

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JERICO-NEXT (du 01/06/2015 au 31/08/2019)

Joint European Research Infrastructure network for Coastal Observatory – Novel European eXpertise for coastal observaTories

Description :

The coastal area is the most productive and dynamic environment of the world ocean with significant resources and services for mankind. JERICO-NEXT (33 organizations from 15 countries) emphasizes that the complexity of the coastal ocean cannot be well understood if interconnection between physics, biogeochemistry and biology is not guaranteed. Such an integration requires new technological developments allowing continuous monitoring of a larger set of parameters. In the continuity of JERICO(FP7), the objective of JERICO-NEXT consists in strengthening and enlarging a solid and transparent European network in providing operational services for the timely, continuous and sustainable delivery of high quality environmental data and information products related to marine environment in European coastal seas. Other objectives are: Support European coastal research communities, enable free and open access to data, enhance thereadiness of new observing platform networks by increasing the performance of sensors, showcase of the adequacy of theso-developed observing technologies and strategies, propose a medium-term roadmap for coastal observatories through a permanent dialogue with stakeholders. Innovation JERICO-NEXT is based of a set of technological and methodological innovations. One main innovation potential is to provide a simple access to a large set of validated crucial information to understand the global change in coastal areas. Although JERICO-NEXT already includes industrial partners, it will be open to other research institutes, laboratories and private companies which could become associated partners to the project. Added values of JERICO NEXT JERICO-RI shall send data and information in an operational mode to European data systems, with dedicated service access. One of the strengths of JERICO-NEXT lies in the fact that technological and methodological developments shall be deployed in natural environment

Coordinateur : Antoine GRéMARE

Responsable local : Lars STEMMANN (Equipe PEPS)

Personnes impliquées : Laure MOUSSEAU

Financement : CE-H2020

URL : Lien externe

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JIGA-TL (du 01/01/2017 au 31/01/2018)

Jellyfish Isotopic and Genetic Assessment of Trophic Level

Description :

Le projet proposé cherche à déterminer quelle est l’action des méduses sur les flux biogéochimiques, et sur la structuration des écosystèmes que ce soit en mer ouverte mais également en zone littorale. En ce sens ce projet relève a la fois des appels d’offres LEFE-CYBER concernant l’aspect biogéochimique et flux de carbone et EC2CO (BIOHEFECT) concernant l’aspect réseau trophique et structuration de l’écosystème depuis les proies des méduses jusqu’au réseau microbien

Coordinateur : Fabien LOMBARD

Responsable local : Fabien LOMBARD (Equipe PEPS)

Personnes impliquées : Frédéric GAZEAU, Lionel GUIDI

Financement : INSU - EC2CO

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MarineEmbryoTox (du 31/12/2014 au 30/12/2019)

Transgenic marine embryos as sentinels detecting CMR toxicity in the sea

Description :

La Méditerranée est un site idéal pour surveiller la pollution marine d’origine anthropogénique. Dans ce projet nous avons choisi l’ascidie comme modèle animal idéal pour surveiller la pollution marine. Parmi tous les invertébrés, l’ascidie est le plus proche de l'homme (pour optimiser le transfert des résultats aux humains). Chaque ascidie peut générer jusqu'à 1 million de larves nageantes 12 heures après la fécondation ce qui permet de réaliser des expériences de « screen » à grande échelle. Enfin, au cours des deux dernières décennies, nous avons développé des outils et des solutions génomiques/moléculaires et d’imagerie pour l'ascidie Phallusia mammillata, choisie parce que ses oeufs et embryons sont totalement transparents. Nous sommes maintenant en mesure d'exploiter pleinement le modèle Phallusia pour nous attaquer au problème de la pollution marine par les populations humaines

Coordinateur : Rémy DUMOLLARD

Responsable local : Thierry BLASCO (Equipe B & B)

Personnes impliquées : Aurélie DUFOUR, Christophe MIGON

Financement : ANR OH RISQUE2014

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MASSIMILI (du 01/02/2016 au 31/01/2018)

Development of a biogeochemical multi-data assimilation scheme to integrate BIO-ARGO data with ocean color data into CMEMS-MCFs

Description :

In MASSIMILI we aim to develop a multi-data assimilation framework to integrate Bio-Argo data with ocean colour data into the biogeochemical modelling systems of the CMEMS MFCs. We will start by qualifying the multi-data and multivariate biogeochemical datasets (Bio-Argo and ocean colour) to be used by the assimilation scheme. Then we will develop the numerical components of a new multi-data scheme which assimilates chlorophyll, nitrate and oxygen in the frame of the 3DVAR variational scheme already implemented in the biogeochemical component of the CMEMS MED-MFC. Finally, we will assess the impacts of the new multi-data assimilation scheme to the CMEMS biogeochemical products following a protocol of different tests, by adopting new skill performance metrics specifically developed in the project to validate the multi-data assimilation with selected observational datasets. The proposed activities of MASSIMILI will benefit the users by increasing the quality of the CMEMS biogeochemical products with a better quantification of the model errors. We will also contribute to the capacity building for CMEMS TACs and MFCs involved in biogeochemical multi-data use and assimilation. Further, MASSIMILI will provide feedback/suggestions on the efficiency/performances of the existing and future Bio-Argo networks.

Coordinateur : Gianpiero COSSARINI

Responsable local : Fabrizio D'ORTENZIO (Equipe OMTAB)

Personnes impliquées : Vincent TAILLANDIER

Financement : MERCATOR OCEAN

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MATUGLI (du 01/10/2014 au 31/01/2018)

Mesures Autonomes de la Turbidité côtière à l'aide de GLIders

Description :

Résumé: Ce projet traite d'une question clé concernant le milieu marin côtier: la caractérisation de la turbidité comme un indice de la clarté de l'eau dans les zones côtières à différentes échelles spatiales et temporelles. La turbidité est étudiée comme un proxy de la concentration des particules en suspension et de ses caractéristiques (taille, forme et nature). La turbidité est également un paramètre clé dans les zones côtières pour estimer la qualité de particules en suspension (sédiments, matières organiques et les contaminants) et son transfert depuis les bassins versants vers les bassins profonds. Actuellement, il y a peu d'observations récurrentes de la turbidité dans les eaux côtières, et aucune ne concerne l'observation de la turbidité de la colonne d'eau à de grandes échelles spatio-temporelles. La seule observation spatiale régulière de la turbidité provient de données de couleur de l'océan mesurée par satellite et ne permettent que l'évaluation de la turbidité de surface. Ce projet vise à tester une nouvelle manière de mesurer la turbidité, ainsi que le transport de particules en suspension dans la colonne d'eau dans les zones côtières. Il vise également à mesurer la variabilité de la turbidité à différentes échelles spatiales, de quelques mètres à plusieurs dizaines de kilomètres (plateau continental), et à différentes échelles temporelles, de quelques minutes à plusieurs jours. La stratégie est double: d'une part, la validation de capteurs optiques et acoustiques disponibles sur le marché installés sur des plates-formes côtières fixes existantes, et d'autre part un calibration/validation de ces mêmes capteurs vers des plates-formes mobiles, tels que les planeurs sous-marins autonomes communément appelés gliders. Des gliders côtiers sont disponibles et exploités par la Direction Technique de l'INSU à La Seyne-sur-Mer, en coordination avec les scientifiques. Nous avons effectués plusieurs déploiements avec succès en Méditerranée au cours des dernières années (voir site EGO, www.ego-network.org/). Récemment, le projet EC2CO TUCPA a permis de déployer avec succès des gliders dans la zone côtière des fleuves Têt et du Rhône, en fournissant des mesures novatrices de la turbidité des eaux peu profondes (30 à 200 m de profondeur). Cependant, ces gliders français sont sous-équipées pour mesurer la concentration des particules en suspension et leur transport, et il est nécessaire de les mettre à niveau en faisant un état de l'art des capteurs de turbidité et mesurant la vitesse du courant . Une évaluation des capteurs de turbidité optiques et acoustiques existants sur les plates-formes fixes sera faite au cours de la première phase du projet afin de déterminer l'ensemble de capteurs le plus approprié pour la quantification de la concentration de particules en suspension dans la zone côtière. A partir de mesures en laboratoire et in-situ , une comparaison des mesures optiques et acoustiques à différentes longueurs d'onde et fréquences sera menée pour comparer la réponse de ces capteurs à différentes concentrations de particules en suspension, natures et de tailles. Ensuite, des expériences in situ seront réalisées sur deux sites pilotes dans le golfe du Lion afin de tester les instruments en conditions réelles. La bouée POEM exploitée par la CEFREM en face dfleuve côtier Têt sur la côte Roussillon, est situé dans une zone caractérisée par une turbidité faible à moyenne (~ 1 - 10 mg L-1). La bouée de MESURHO gérée par l'IFREMER en face de l'embouchure du Rhône est situé dans une zone caractérisée par des valeurs de turbidité moyenne à forte (~ 10 à 100 mg L-1). Après validation en laboratoire et in situ des capteurs de turbidité, des capteurs similaires disponibles sur le marché seront installés sur un glider et testé sur les sections qui traversent le golfe du Lion. Les mesures seront utilisées pour valider les données satellites et ainsi que les modèles de transport sédimentaire. NR Programme Accompagnement spécifique des travaux de recherches et d’innovation défense. Axes thématiques : Environnement et géosciences (Principal) Ondes acoustiques et radioélectriques (Secondaire)

Coordinateur : François BOURRIN

Responsable local : David DOXARAN (Equipe OMTAB)

Financement : ANR ASTRID

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MEDITES (du 18/12/2013 au 31/12/2017)

Méditerranée : Diffusion des Techniques et des Sciences

Description :

Un projet structurant et fédérateur Ce projet, porté par l’Université Nice Sophia Antipolis, fédère les acteurs de la culture scientifique de l’académie de Nice. Sont associés aux 8 laboratoires de l’Université Nice Sophia Antipolis, l’Observatoire Océanologique de Villefranche-sur-Mer, l’INRA, l’Observatoire de la Côte d’Azur, l’INRIA, le laboratoire départemental du Lazaret, le musée de Terra Amata, le musée archéologique de la Ville de Nice ainsi qu’une dizaine de partenaires associatifs répartis sur le territoire académique. Il s’appuie également sur un réseau institutionnel fort grâce au soutien de l’Académie de Nice, de la DRRT PACA, de la Région Provence-Alpes-Côte-d’Azur, des conseils généraux, des villes ainsi que des communautés d’agglomération pour le développement des territoires. Aller à la rencontre des publics les plus éloignés de la culture scientifique Innovant, ce projet permet aux acteurs du monde scientifique et technique de rencontrer directement les jeunes, levant ainsi des freins financiers et d’éloignement géographique. Des parcours pédagogiques thématiques assureront une présence durable auprès des élèves (minimum 10 séances, à raison 2 heures minimum par semaine). Les séances alterneront disciplines scientifiques , observations, manipulations et travaux avec les chercheurs. Du matériel pédagogique sera laissé à disposition des établissements et de leurs professeurs. L’utilisation de l’outil numérique et de plateformes collaboratives facilitera l’accès à la culture scientifique pour ces publics. Les thématiques proposées seront : temps, histoire et évolution / terre, océan, univers / biodiversité / vivant, matière, technologie / sciences du numérique intégrant des thématiques communes : Images et Sons et Expérimentation Numérique interactive pour la diffusion scientifique.

Coordinateur : Anne-Sophie COLDEFY

Responsable local : Hervé CLAUSTRE (Equipe OMTAB)

Personnes impliquées : Martina FERRARIS, Thomas JESSIN, Antoine POTEAU, Carolyn SCHEURLE

Financement : PIA - Agence Nationale de Rénovation Urbaine, PIA - Agence Nationale de Rénovation Urbaine, PIA - Agence Nationale de Rénovation Urbaine

URL : Lien externeLien externe

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MEGALODOM (du 01/04/2017 au 31/03/2018)

MarinE bioGeochemistry: Advancing the Link between Observations, Data, and Models

Description :

MEGALODOM aims at promoting the development of a full and balanced partnership between INSU/INS2I/INSB/INEE to study the ocean system that is the largest system on Earth. This partnership is needed in order to (1) integrate heterogeneous knowledge about increase amount of biological and biogeochemical data in oceanography and to (2) use dedicated system model verification techniques promoting an automatic reasoning over uncertainties in oceanography. To achieve this, during the 1st year MEGALODOM will (a) provide seed fund for specific actions around graph theory for their application and development in oceanography, (b) provide seed fund for specific actions around machine learning workshop for their use on NGS and imaging data in oceanography. In addition a 3 day’s workshop and a weeklong summer school will be organized to initiate and foster collaborations.

Coordinateur : Lionel GUIDI

Responsable local : Lionel GUIDI (Equipe PEPS)

Personnes impliquées : Sakina-Dorothée AYATA, Hervé CLAUSTRE, Fabrizio D'ORTENZIO, Gabriel GORSKY, Jean-Olivier IRISSON, Fabien LOMBARD, Lars STEMMANN

Financement : CNRS - Mission Interdisciplinarité

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MICROPLASTIC (du 24/07/2015 au 31/12/2021)

Pollution aux microplastiques détection, risques et remédiation à l'interface terre-mer

Description :

Identifier l’état de contamination et l’origine des microplastiques (MP) dans les réseaux fluviatiles permettrait de mieux évaluer leur devenir et leurs impacts dans les écosystèmes marins pour mieux gérer et agir contre ces déchets nuisibles à notre environnement. Un échantillonnage saisonnier des déchets MP sur 2 sites « ateliers » : la rade de Brest et la rade de Marseille sera mis en place. Il comprendra les systèmes fluvio-estuariens, des réseaux d’assainissement, des stations d’épuration et les rades, ce qui permettra de procéder à l’analyse physique qualitative et quantitative des MP par microscopie (quantité, forme, taille) et spectrométrie (type de polymère plastique) dans les échantillons d’eau, de sédiment et de biota. Les concentrations des contaminants potentiels (polluants organiques, métaux et éléments en traces) adsorbés sur les différents types de MP préalablement identifiés seront mesurées par analyse chimique. Nous proposons notamment de mesurer les concentrations en métaux lourds et terres rares des MP pour tenter de tracer leur(s) origine(s). Par la suite nous proposons de développer des outils de traçage isotopique afin d’identifier les sources des microplastiques dans l’environnement. Les plastiques sont composés de chaînes carbonées, et l’analyse de leur signature isotopique, définie par le ratio 13C/12C, par IRMS (isotope-ratio mass spectrometry) pourrait permettre de discriminer la provenance des différents types de polymères plastiques (origine industrielle et site de production). L’utilisation de modèle de dispersion appliqué au cas des MP sera initiée afin de déterminer les sources (urbaines, bassins versants, marines) et le devenir des microparticules, et polluants associés, dans l’environnement. Les risques pour le biota seront déterminés à travers i) l’échantillonnage in situ d’espèces clés de l’écosystème (larves de poissons, mollusques bivalves filtreurs) en parallèle du développement d’outils permettant la détection des MP dans les tissus ainsi que les atteintes physio-pathologiques associées ; et ii) la réalisation d’expériences de contamination par les MP et contaminants associés en laboratoire sur des espèces clés de l’écosystème et de l’alimentation humaine. Les impacts des MP seront mesurés au niveau écophysiologique (croissance, reproduction, nutrition), tissulaire (histopathologie), cellulaire (système immunitaire) et moléculaire (biomarqueurs biochimiques et moléculaires). In fine, des solutions seront proposées sur le marché sous forme de boites à outils pour les diagnostics, la capture des MP, l’aide à la décision et la gestion des déchets et l’aménagement des bassins versants aux collectivités, syndicats de bassins versant, aussi bien au niveau national qu’international. En complément une offre technologique sera validée et marketée pour un déploiement sur le marché dans un horizon de 24 mois à l’issue du projet.

Coordinateur : Guillem GRAU

Responsable local : Maria-Luiza PEDROTTI (Equipe B & B, Equipe LOVME)

Personnes impliquées : Thierry BLASCO, Gabriel GORSKY, Marie-Emmanuelle KERROS, Fabien LOMBARD, Lars STEMMANN

Financement : BPI - Banque Publique d'Investisements

URL : Lien externe

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ModelOmics (du 01/01/2017 au 30/06/2018)

Utilisation des données de séquençage haut débit pour améliorer la représentation du plancton dans les modèles d'écosystèmes marins

Description :

Les communautés planctoniques jouent un rôle central dans le fonctionnement des cycles biogéochimiques dans les océans, et en particulier dans le cycle du carbone, son export vers l'océan profond, et donc sur le climat. Néanmoins, comprendre le lien entre diversité planctonique, forçages environnementaux, et cycles biogéochimiques reste un des défis majeurs de l’océanographie contemporaine. En parallèle, le développement des méthodes de séquençage à haut débit a récemment permis l’acquisition d’une quantité de données inédite sur la diversité moléculaire et la génomique des communautés planctoniques à l’échelle globale. Ainsi, la disponibilité des données de type -omique (génomique, transcriptomique, protéomique) à grande échelle constitue une opportunité sans précédent pour permettre de décrire les communautés planctoniques. Ces nouveaux outils sont en effet très prometteurs pour définir les traits fonctionnels des organismes planctoniques, estimer la diversité fonctionnelle associée, et définir de nouveaux groupes fonctionnels planctoniques à incorporer dans les modèles biogéochimiques océaniques. C'est en particulier à ce dernier objectif que vise le projet ModelOmics. Une approche par trait fonctionnel peut permettre de rassembler les espèces ou organismes ayant des traits similaires. Des groupes fonctionnels planctoniques ont historiquement été décrits par les biogéochimistes marins afin de grouper a priori les organismes selon leur fonction biogéochimique. Ce sont ces groupes qui sont actuellement utilisés dans les modèles biogéochimiques océaniques pour simuler la dynamique des écosystèmes planctoniques. Or, de nombreuses critiques ont été faites quant aux bases biologiques et écologiques justifiant ce type de classification. La disponibilité en données -omiques pour le plancton offre une opportunité sans précédent pour décrire les traits fonctionnels des organismes planctoniques et ainsi définir des groupes fonctionnels ayant un sens écologique. De tels groupes pourront ainsi être incorporés dans les modèles biogéochimiques océaniques et permettre une représentation plus réaliste de la dynamique des écosystèmes planctoniques. Le projet ModelOmics est porté par une jeune maître de conférence de l'UPMC (recrutée en 2012) spécialisée en océanographie et modélisation des écosystèmes marins. L'équipe projet inclue des collègues reconnus pour leur expertise en biogéochimie marine, en modélisation couplée physique-biogéochimie pour les océans, et en analyse des données de séquençage haut débit (données de type -omique). Ce projet vise ainsi à faire émerger de nouvelles méthodologies permettant une meilleure représentation du plancton dans les modèles d'écosystèmes marins. Ceci permettra à terme une représentation plus réaliste de l'écologie du plancton dans les modèles biogéochimiques globaux et donc une meilleure estimation actuelle et future du fonctionnement des écosystèmes planctoniques et des flux de matière dans les océans.

Coordinateur : Sakina-Dorothée AYATA

Responsable local : Sakina-Dorothée AYATA (Equipe PEPS)

Personnes impliquées : Lionel GUIDI

Financement : UPMC Emergence

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MOM (du 02/04/2012 au 10/04/2017)

Mon Océan et Moi

Description :

L’océan est immense mais pas assez mis en valeur dans les écoles primaires, collèges et lycées. Les chercheurs de l’Observatoire de Villefranche sont partis de ce constat pour mettre en place le projet et sensibiliser les jeunes au rôle du « Grand Bleu » dans notre quotidien. Visant le grand public, le projet a pour objectif principal de faire partager certains aspects de la recherche en océanographie et en biologie marine. Mais les scolaires sont un public privilégié pour les chercheurs : à travers différentes thématiques, les porteurs de projets espèrent susciter de l’intérêt voire des vocations. Les premières thématiques abordent le phytoplancton marin, le zooplancton marin et l’observation des mers et des océans. Parallèlement à « Mon océan & moi », l’initiative « Adopt a float » sera également lancée. Les classes pourront ainsi adopter un robot sous-marin, le suivre pendant son voyage mais aussi participer aux observations collectées et aux recherches qui y sont associées. Un site internet dédié accompagne les professeurs et les médiateurs scientifiques pour leur permettre de préparer des interventions diversifiées et attractives grâce aux fiches Testé pour l’instant dans quelques collèges des Alpes-Maritimes, le projet « Mon océan & moi » a l’ambition de s’étendre à un maximum d’établissements. Le projet a été adopté par la Commission océanographique intergouvernementale de l’UNESCO, et devrait pouvoir se développer, notamment à l’international

Coordinateur : Hervé CLAUSTRE

Responsable local : Carolyn SCHEURLE (Equipe OMTAB, Equipe SC)

Personnes impliquées : Marie BARBIEUX, Laurent COPPOLA, Isabelle COURTOIS, Emilie DIAMOND, Linda FERE, Martina FERRARIS, Jean-Pierre GATTUSO, Frédéric GAZEAU, Lionel GUIDI, Jean-Olivier IRISSON, Thomas JESSIN, Léo LACOUR, Louis LEGENDRE, Rodolphe LEMéE, Fabien LOMBARD, Laure MAUGENDRE, Nicolas MAYOT, Christophe MIGON, Paul NIVAL, Grigor OBOLENSKY, Emanuele ORGANELLI, Orens PASQUERON DE FOMMERVAULT, Christophe PENKERC'H, Antoine POTEAU, Sophie RABOUILLE, Raphaëlle SAUZèDE, Antoine SCIANDRA, Vincent TAILLANDIER, Julia UITZ, Vincenzo VELLUCCI

Financement : CG 06, CG 06, CG 06, CG 06, CG 06, CG 06

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MOOSE (démarré le 01/01/2010)

Mediterranean Ocean Observing Network for the Environment

Description :

The MOOSE project is a CNRS-INSU initiative for building an efficient integrated observation network in the NW Mediterranean Sea in order to observe its long-term evolution in the context of climate change and anthropogenic forcing. Relevant and innovant actions of MOOSE: • Observe long-term evolution of the NW Mediterranean Sea in the context of the climate change and anthropogenic pressure. • Detect and identify long-term environmental anomalies. • Build efficient indicators of the health of the NW Mediterranean basin. • Provide specific interesting data to specific users. • Supply and maintain long-term time series, the only data sets that allow to evidence climatic trends. • Harmonize the multi-sites observation strategies in the NW Mediterranean Sea. • Mutualize experimentations, technology tools and research vessels in the NW Mediterranean Sea. • Provide ideal platforms to develop and test new sensors in order to acquire new parameters useful to observe marine ecosystem changes (e.g. precipitation rate in the open ocean, contaminants, etc…) In this context, MOOSE aims to build an integrate and multi-disciplinary observing system in the NW Mediterranean Sea in relation to HYMEX, MERMEX and CHARMEX issues. Such network will combine eulerian observatories and autonomous mobile platforms to enlarge and enhance the Mediterranean observation.

Coordinateur : Patrick RAIMBAULT

Responsable local : Laurent COPPOLA (Equipe PEPS)

Personnes impliquées : David ANTOINE, Fabrizio D'ORTENZIO, Emilie DIAMOND, Aurélie DUFOUR, Lionel GUIDI, Christophe MIGON, Grigor OBOLENSKY, Marc PICHERAL, Lars STEMMANN, Vincent TAILLANDIER, Vincenzo VELLUCCI

Financement : AllEnvi, CE FP7, INSU

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NAOS Tranche 2 (du 22/02/2011 au 31/12/2019)

Novel Argo Ocean observing System

Description :

L’enjeu de NAOS est de mettre en place une véritable surveillance de l’ensemble des océans et de renforcer l’excellence française dans l’observation et la prévision de l’océan et du climat. L’objectif du projet est de consolider la participation française et européenne au réseau international Argo de flotteurs profilants et d’anticiper les évolutions du réseau pour la prochaine décennie. Les flotteurs Argo sont des petits robots autonomes qui mesurent en temps réel la température et la salinité des océans de la surface à 2000 mètres de profondeur. NAOS va permettre de développer la prochaine génération de flotteurs Argo. Ces flotteurs seront plus intelligents, capables d’embarquer de nouveaux capteurs (en particulier pour la biogéochimie) et d’aller vers les plus grandes profondeurs. C’est essentiel pour améliorer notre connaissance du rôle de l’océan sur le climat. NAOS résulte d’un partenariat fort entre l’IFREMER, l’UPMC (co-porteur), le CNRS (INSU), le PRES UEB (UBO/IUEM), le SHOM et deux entreprises privées: CLS pour les aspects de télécommunications par satellite et la PME NKE qui est en charge de la commercialisation des flotteurs français Argo. L'objectif de NAOS est de consolider et d'améliorer la contribution française à Argo et de préparer les prochains défis scientifiques pour Argo. La France est le leader de l’infrastructure de recherche européenne Euro-Argo qui organise et fédère les contributions européennes à Argo. Euro-Argo fait partie de la feuille de route ESFRI européenne sur les grandes infrastructures de recherche. Il va évoluer en 2011 vers une organisation et structure légale européenne pérenne (Euro-Argo ERIC) dont le siège sera localisé en France (Brest). Euro-Argo et sa composante française (Argo France) fait partie de la feuille de route nationale sur les très grandes infrastructures de recherche. NAOS est conçu comme un complément à Argo France et à l'Euro-Argo ERIC.

Coordinateur : Pierre-Yves LE TRAON

Responsable local : Fabrizio D'ORTENZIO (Equipe OMTAB)

Personnes impliquées : David ANTOINE, Marcel BABIN, Marie BARBIEUX, Annick BRICAUD, Hervé CLAUSTRE, Laurent COPPOLA, Edouard LEYMARIE, Christophe MIGON, Grigor OBOLENSKY, Christophe PENKERC'H, Antoine POTEAU, Louis PRIEUR, Lars STEMMANN, Vincent TAILLANDIER, Julia UITZ

Financement : PIA - EQUIPEX

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Ntracking (du 01/01/2016 au 31/12/2018)

Tracking nitrogen fluxes consequent to diazotrophy: Towards a nitrogen budget assessment in nitrogen fixers

Description :

This multidisciplinary project is devoted to characterizing the nitrogen budget of N2 fixing cyanobacteria, the main diazotrophs in the marine environment. Diazotrophs provide new nitrogen to the open ocean but the question “how much do they bring in?” is still very unclear to global biogeochemical modelers. Number of current global models do not include an explicit description of N2 fixation but instead represent this process as a compensation for denitrification. And yet, nitrogen fluxes derived from N2 fixation impact fluxes of nutrients, oxygen and carbon, as well as the functioning of phytoplankton and microbial communities, the primary feedstock for number of services provided to human populations worldwide. A comprehensive understanding of the nitrogen budget in the world’s ocean is still lacking, partly due to the uncertainties on the N fluxes related to the growth of diazotrophs. We will experimentally characterize the nitrogen budget in populations of marine nitrogen fixers under tightly controlled conditions, in order to track nitrogen fluxes in the different compartments (dissolved, particulate and gas phases). We also will concomitantly adapt, calibrate and validate biogeochemical models, both at the population and global scales, to provide with updated simulations of global marine primary production.

Coordinateur : Sophie RABOUILLE

Responsable local : Sophie RABOUILLE (Equipe PEPS)

Personnes impliquées : Thierry BLASCO, Ben RANDALL, Antoine SCIANDRA, Amélie TALEC

Financement : INSU - LEFE (CYBER)

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OCEAN-15 (du 01/10/2015 au 30/09/2020)

Ostreopsis Chemical Ecology and Allelopathy Network

Description :

Several species of microalgae have developed a complex specialized metabolism yielding to the production of toxic compounds. When highly concentrated and quickly multiplying, these toxic microalgae are likely to induce negative environmental or toxicological effects, by forming Harmful Algal Blooms (HABs). During the past decade, a toxic benthic dinoflagellate belonging to the genus Ostreopsis has bloomed repetitively along the Mediterranean coastline. The causes implied in the increasing incidence of these toxic blooms have not yet been determined even if global change has been pointed out. Indeed, due to its geographical features, the Mediterranean Sea is particularly sensitive to increasing temperatures and solar irradiance that would lead to enhanced thermal stratification and therefore to alterations in ecosystem functioning. Blooms of Ostreopsis were associated to human afflictions in Italy and France, such as fever, water rhinorrhea, pharyngeal pain, dry or mildly productive cough, headache, nausea/vomiting, and bronchoconstriction. Adverse effects on benthic communities of bivalves, gastropods and echinoderms were also observed in some cases. These deleterious effects on both the humans and ecosystem health were attributed to analogs of the potent palytoxin, namely ovatoxins (a to h) produced by Ostreopsis cf. ovata. However, the specialized metabolism of O. cf. ovata has been partially identified and other toxins involved in the toxic effects are likely to be produced by the microalga and require additional studies. Specialized metabolites are also involved in the chemical mediation between organisms and, up to now, the influence of chemical cues from O. cf. ovata on the development of several benthic organisms has never been investigated. Therefore, any answers coming from this field named chemical ecology will be of high added value. In this context, the overall objective of OCEAN-15 is to investigate the effects of climate change on the specialized metabolism of these microalgae in order to anticipate the potential modification of its toxic behavior as well as the subsequent ecological interactions that would alter marine ecosystems. This objective fits the societal challenge 1 listed in the ANR 2015 Work Program and more specifically its axis 2 through an interdisciplinary research on "health risks facing environmental changes" bringing useful knowledge to integrative policy in public health. The project OCEAN-15 is subdivided in four main tasks addressing several aspects of the chemical ecology of O. cf. ovata: (1) study of the specialized metabolism, (2) effects of global change on this metabolism, (3) ecological impacts of the metabolism; and (4) toxicological effects and mechanisms associated to the metabolites. A truly collaborative and multidisciplinary effort will help reaching the proposed objectives. In this project, we will combine some of the leading groups in France in the field of marine chemical ecology and metabolomics (ICN), phycotoxin chemistry and ecotoxicology (IFREMER), microalgal ecology (LOV) as well as human toxicology (ANSES). The capability and success of this consortium has already been demonstrated through the joint participation of the different partners to diverse research groups supported by the CNRS (GdR Phycotox, GdR MediatEC) as well as to international consortium (ISSHA, International Society for the Study of Harmful Algae). Thus, through this synergistic project, we are convinced to bring answers on the impact of global change on Ostreopsis cf. ovata specialized metabolism and thus allelopathy and toxicity. Any answers coming from this project would benefit to the society, as they will help further AAP PROGRAMME GENERIQUE EDITION 2015 OCEAN-15 SCIENTIFIC DOCUMENT 3 monitoring of HABs and protecting human health along the touristic Mediterranean coastline.

Coordinateur : Thomas OLIVIER

Responsable local : Rodolphe LEMéE (Equipe B & B, Equipe LOVME)

Personnes impliquées : Stéphane GASPARINI, Laurence D GUIDI-GUILVARD, Luisa MANGIALAJO, Sophie MARRO

Financement : ANR

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OCEANOMICS (du 01/09/2012 au 31/08/2020)

Biotechnologie et bioressources pour la valorisation des écosystèmes marins planctoniques

Description :

Le projet OCEANOMICS vise à comprendre la biocomplexité et le potentiel biotechnologique du plus grand écosystème planétaire que représente le plancton océanique. Les écosystèmes planctoniques marins représentent >98% du volume de notre biosphère et la France planctonique est 20 fois plus étendue que sa surface terrestre. Encore très peu étudiés, ces écosystèmes contiennent pourtant de 10 à 100 milliards d’organismes par litre d’eau de mer, une ressource énorme en formes de vie encore inconnues et en composés bioactifs inexplorés. Depuis le démarrage du projet, OCEANOMICS explore cette collection unique par des méthodes de séquençage ADN et d’imagerie à haut‐ débit, permettant de comprendre qui sont les organismes du plancton, quels sont leurs gènes et leur génome, et comment ils s’organisent en fonction des paramètres environnementaux. Ces connaissances approfondies de la biodiversité fonctionnelle du plancton à l’échelle mondiale seront ensuite transférées vers des études plus ciblées de composés bioactifs planctoniques particulièrement prometteurs dans des domaines d’application tel que la pharmaceutique ou la cosmétique.

Coordinateur : Colomban DE VARGAS

Responsable local : Lars STEMMANN (Equipe PEPS)

Personnes impliquées : Annick BRICAUD, Fabrizio D'ORTENZIO, John,R DOLAN, Tatiana DONNAY, Gabriel GORSKY, Marc PICHERAL, Christian SARDET

Financement : PIA - Biotechnologie & Bioressources

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OPALE (du 01/01/2017 au 30/04/2020)

Optimisation des Performances des microALguEs : amélioration de la productivité lipidique

Description :

Les microalgues actuellement utilisées pour les productions industrielles sont toutes issues du milieu naturel. Comme en agriculture, et sans nécessiter le recours aux organismes génétiquement modifiés, des progrès de productivité substantiels peuvent être obtenus en appliquant des techniques d’amélioration des espèces. Les travaux en ce sens sont pourtant encore pionniers, même à l’échelle internationale. Le projet ANR Shamash a illustré cette possibilité à travers l’obtention d’une première population hyperproductrice de lipides neutres. Le projet ANR Facteur 4, qui lui a succédé a, quant à lui, contribué à développer des outils et méthodes d’amélioration originales et performantes. Le projet OPALE propose d’exploiter le potentiel des résultats issus de l’ANR Facteur 4 à une plus large échelle, afin d’obtenir des populations de microalgues présentant des productivités en lipides de réserve accrues. A cette fin, l’obtention d’une biodiversité naturelle intraspécifique maximale sera recherchée chez des espèces à haute productivité lipidique naturelle. Sur cette base, les outils de pression de sélection et de sélection-mutation, précédemment développés, seront mis en œuvre. Enfin, une nouvelle voie d’amélioration sera évaluée en faisant appel aux croisements entre souches, par l’intermédiaire de la reproduction sexuée. A l’issue du projet, des souches de microalgues présentant des productivités en lipides neutres supérieures aux souches sauvages devraient être disponibles pour les productions industrielles. Une démarche de protection de ces souches sera mise en œuvre. Ces souches constitueront la PI produite au cours du projet en co propriété avec PIVERT.

Coordinateur : Gaël BOUGARAN

Responsable local : Antoine SCIANDRA (Equipe PEPS)

Personnes impliquées : Olivier BERNARD, Marc BOUTOUTE, Manon GACHELIN, Sophie MARRO, Eric PRUVOST, Amélie TALEC

Financement : PIA - ITE P.I.V.E.R.T.

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OSI (démarré le 01/09/2016)

Ocean Solutions Initiative

Description :

The goal of the Ocean Solutions Initiative is to contribute to the IPCC assessment through at least one high visibility paper that will be published before the cut-off date of December 2018. The topics describing the four clusters of solutions (mitigate, protect, repair, adapt) will be reviewed to assess their relevance; i.e. their potential efficiency, their feasibility in terms of implementation and the associated scientific controversies. The assessment will comprise, for each solution: Description: objectives, methods, key components, possible controversies Efficiency to mitigate climate change-related drivers, reduce the impacts on the ocean, and support societies adaptation to ocean changes Desirability, taking into account drawbacks Scalability in time and space Potential for implementation (barriers and leverages) Economic cost This assessment will focus on the global scale, although some solutions can be locally-based, in order to be able to provide a global assessment. It will also consider various timescales, from a few decades to the whole 21st century, depending on the implementation conditions and potential benefits of each solution. A final step will consist, based on this solution-by-solution and cluster-by-cluster assessment, in investigating a preliminary conclusion from The Oceans 2015 Initiative that the number and efficiency of options narrow as ocean change intensifies. The Ocean Solutions Initiative aims at bringing a clear diagnostic on this assertion in order to define the room to manoeuvre associated with various end-century climate change scenarios. A final outcome would be to contrast the leeway for action from various mitigation trajectories. This product will first feed the scientific community, notably in the context of the IPCC Special Reports on “+1.5°C” and “Ocean, Climate and Cryosphere”. It will also feed the international climate negotiation process, especially upstream the launch, in 2020, of the 5-year revision process of NDCs’ ambitions established in the Paris Agreement. This assessment will be performed by an expert group that will meet twice. The first product is expected in October 2017 at a high-level event due to take place in Monaco, with H.S.H. Prince Albert II of Monaco.

Coordinateur : Jean-Pierre GATTUSO

Responsable local : Jean-Pierre GATTUSO (Equipe B & B, Equipe LOVME)

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OUTPACE (du 01/10/2014 au 30/09/2018)

Sequestration océanique du CO2 et fixation d’azote atmosphérique dans l'océan oligotrophe (campagne océanographique OUTPACE)

Description :

Le fonctionnement et la productivité des systèmes oligotrophes, ainsi que le rapport entre production et minéralisation dans ces régions, sont encore sujets à débat. Initialement considérés comme des déserts biologiques, il a été récemment démontré que ces systèmes peuvent largement contribuer à l’exportation de carbone organique. Une compréhension approfondie de ces écosystèmes très vastes est nécessaire si l’on veut pouvoir les caractériser et prédire d’éventuelles modifications liées aux changements environnementaux. Ce projet a pour objectif de donner une description zonale de la biogéochimie et de la diversité biologique dans la Pacifique tropical SW le long d’un gradient de disponibilité nutritive, et de produire une étude détaillée de la production biologique et de son devenir dans 3 sites contrastés, avec une attention particulière pour la production supportée par la fixation d’azote. Nous voulons déterminer si les processus de production de matière organique, de re-minéralisation et d’exportation sont différents dans ces sites; et si ils le sont, déterminer comment ces différences sont reliées avec la diversité/fonction des organismes fixateurs d’azote. La comparaison entre différents sites le long d’un gradient longitudinal de disponibilité nutritive devrait nous procurer un nouvel aperçu pour identifier et comprendre les interactions fondamentales entre biogéochimie marine et écosystèmes. Nous allons nous focaliser sur plusieurs questions d’intérêt actuel concernant le couplage/découplage des processus d’apports et de pertes de carbone et d’éléments nutritifs dans la couche éclairée. Ces processus contrôlent la structure et la fonction des communautés planctoniques, et finalement, la capacité de l’océan à piéger du carbone par voie biologique. Nous allons étudier le fonctionnement de chaque écosystème dans des conditions physiques décrites par des nouvelles approches combinant la localisation satellitale à l’utilisation de flotteurs dédiés pour un suivi lagrangien des masses d’eau, et finalement, à partir d’approches expérimentales et de modélisations, examiner le rôle des diazotrophes dans chaque écosystèmes. Les objectifs scientifiques seront atteints grâce à la réalisation de 6 tâches complémentaires et à une collaboration internationale entre des physiciens, des biologistes et des biogéochimistes ayant des expertises en physique, chimie, optique, biogéochimie, microbiologie, écologie moléculaire, génétique et modélisation océaniques. La stratégie générale du projet combinera des approches expérimentales et de modélisation. La partie expérimentale est basée sur la réalisation d’une campagne océanographique de 45 jours à bord du N/O L’Atalante dans le Pacifique SW en 2015. 18 stations SD dites de courte durée (8 h) et 3 stations LD dites de longue durée (7 jours) seront réalisées le long d’un transect. Les stations SD permettront une caractérisation zonale de la biogéochimie et de la diversité biologique du nord de la Nouvelle Calédonie au bord ouest de la gyre du Pacifique sud (Tache 1). Le suivi en station LD permettra une étude de processus dans des conditions oligotrophes et de fixation d’azote contrastées en suivant une approche lagrangienne pour une caractérisation 3D de la couche de surface (Tache 2). Durant les stations LD, une acquisition à haute fréquence de variables physiques, optiques, biogéochimiques et biologiques sera réalisée. Nous allons quantifier la production primaire/secondaire ainsi que son devenir (tache 3), et la reminéralisation et l’export de matière organique (tache 4) en mesurant les stocks/flux d’éléments biogènes (C,N,P,Si) ainsi que les organismes responsables de ces flux. Une approche multi-échelle de modélisation est proposée (tache 5) dont l’objectif est de compléter les observations avec des données analysées afin de mieux comprendre les interactions entre les cycles biogéochimiques des éléments biogénes et la dynamique du réseau trophique dans les régions marines oligotrophes.

Coordinateur : Thierry MOUTIN

Responsable local : Hervé CLAUSTRE (Equipe OMTAB)

Personnes impliquées : John,R DOLAN, Lionel GUIDI, Cécile GUIEU, Justine LOUIS, Marc PICHERAL, Joséphine RAS, Lars STEMMANN

Financement : ANR Défi 1 : Gestion sobre des ressources et adaptation au changement climatique

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PEACETIME-MERMEX (démarré le 01/09/2014)

ProcEss studies at the Air-sEa Interface after dust deposition in the MEditerranean sea

Description :

The general objective of the PEACETIME cruise is to study the fundamental processes and their interactions at the ocean–atmosphere interface, occurring after atmospheric deposition (especially Saharan dust) in the Mediterranean Sea, and how these processes impact the functioning of the pelagic ecosystem. During the proposed 33 days cruise in the western and central Mediterranean Sea in May 2016, we will study the impact of atmospheric deposition on the cycles of chemical elements, on marine biogeochemical processes and fluxes, on marine aerosols emission and how ongoing changes will impact the functioning of Mediterranean Sea communities in the future. The cruise is designed to explore a variety of oligotrophic regimes. Combining in situ observations both in the atmosphere and the ocean, and in situ and minicosm-based on-board process studies, the 40 embarking scientists from atmosphere and ocean sciences will characterize the chemical, biological and physical/optical properties of both the atmosphere and the sea-surface microlayer, mixed layer and deeper waters. The PEACETIME strategy (season and cruise track) associated to a combination of dust transport forecasting tools and near real-time satellite remote sensing is designed to maximize the probability to catch a Saharan dust deposition event in a stratified water column in order to follow the associated processes in-situ. This coordinated multidisciplinary effort will allow us to fill the current weaknesses/lacks in our knowledge of atmospheric deposition impact in the ocean and feedbacks to the atmosphere in such oligotrophic systems Préambule sur PEACETIME as a key joint-project between MERMEX and CHARMEX : The PEACETIME project comes in the scope of the regional multidisciplinaryprogramme MISTRALS (Mediterranean Integrated STudies at Regional And Local Scales; http://mistrals.insu.cnrs.fr/spip), which aims at predicting the evolution of this region following strong expected changes in climate and human pressures. In this framework, the PEACETIME project constitutes a key joint project between the ChArMEx (the Chemistry-Aerosol Mediterranean Experiment; http://charmex.lsce.ipsl.fr) and MERMEx (Marine Ecosystems Response in the Mediterranean Experiment; https://mermex.com.univ-mrs.fr) initiatives, enabling to gather communities of atmospheric chemists and marine biogeochemists around the common question of assessing the impact of atmospheric deposition on the marine biogeochemical processes and air-sea exchanges. This question is present in both the WP 5 of ChArMEx “Atmospheric Deposition of Compounds of Biogeochemical Interest in the Mediterranean Sea” and of the WP 4 of MERMEx “Natural and anthropogenic atmosphere-sea interactions”

Coordinateur : Cécile GUIEU

Responsable local : Cécile GUIEU (Equipe PEPS)

Personnes impliquées : Samir ALLIOUANE, Matthieu BRESSAC, Annick BRICAUD, Hervé CLAUSTRE, Fabrizio D'ORTENZIO, Stéphane GASPARINI, Frédéric GAZEAU, Lionel GUIDI, Nathalie LEBLOND, Edouard LEYMARIE, Francis LOUIS, Sophie RABOUILLE, Lars STEMMANN, Vincent TAILLANDIER, Julia UITZ

Financement : INSU - MISTRAL

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PEACETIME-OC (dates à venir ...)

PEACETIME-OC

Description :

La télédétection satellitaire de la couleur de l’océan permet d’estimer la concentration en chlorophylle a (Chl) – le proxy de la biomasse phytoplanctonique – dans la couche océanique de surface avec une couverture quasi-synoptique. Outre la Chl, elle donne accès à divers produits d’intérêt biogéochimique tels que la production primaire, la biodiversité du phytoplancton (composition taxinomique et structure de taille), la taille des particules, ou encore le stock de carbone organique particulaire. La télédétection de la couleur de l’océan est ainsi devenue l’un des outils les plus puissants et exploités en biogéochimie marine. Il apparaît donc essentiel de réduire les incertitudes sur ces produits biogéochimiques dérivés et d’améliorer leur qualité et leur pertinence. Certaines régions présentent des propriétés optiques particulières (on parle d’anomalies bio-optiques) qui induisent des incertitudes considérables sur les produits biogéochimiques dérivés des observations de la couleur de l’océan. C’est le cas de la Méditerranée, notamment en zone/période d’oligotrophie prononcée. Plusieurs facteurs ont été proposés pour expliquer le statut bio-optique atypique de la Méditerranée. Néanmoins aucun mécanisme n’a été clairement identifié, ce qui limite considérablement la possibilité de quantifier l’erreur associée aux produits biogéochimiques dérivés de la couleur de l’océan et d’améliorer les algorithmes. D’une part, la stratégie de terrain (saison et transect de la campagne) et les collaborations (communautés océan et atmosphère) mises en jeu par le projet de grande envergure PEACETIME en font un cadre unique pour aborder la question des anomalies bio-optiques de la Méditerranée (l’une des hypothèses privilégiées concerne le rôle des poussières désertiques) et leurs impacts sur les produits biogéochimiques satellitaires. D’autre part, le projet PEACETIME constitue une excellente opportunité pour développer l’exploration de nouveaux produits biogéochimiques applicables aux futures missions couleur 3 de l’océan géostationnaires (OCAPI) et hyperspectrales (e.g. PACE).

Coordinateur : Julia UITZ

Responsable local : Julia UITZ (Equipe OMTAB)

Personnes impliquées : Annick BRICAUD, Hervé CLAUSTRE, Bernard GENTILI, Cécile GUIEU, Edouard LEYMARIE, Antoine POTEAU

Financement : CNES

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PONDER (du 01/07/2016 au 30/11/2018)

Utilisation de mesures in situ acquises pour validation des produits satellites Pléiades

Description :

Acquisition de mesures in situ pour comparaison avec produits satellites fournis par le PI du projet, validation des produits satellites sur deux sites d'étude français : embouchure du Rhône et estuaire ed la Gironde. Participation à des meetings et réunions de projets, dissémination des résultats obtenus Acquisition de mesures optiques et biogéochimiques in situ, contrôle qualité des données, match-up avec données satellites

Coordinateur : Quinten VANHELLEMONT

Responsable local : David DOXARAN (Equipe OMTAB)

Financement : BELSPO

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PURPLE SUN (du 02/12/2013 au 01/06/2017)

Partage de photons entre panneaux photovoltaïques et microalgues à vocation énergétique

Description :

Microalgae are emerging as a promising solution to address a number of markets including pharmaceutics, food, green chemistry, bioenergy … Major economic developments are expected on the ten-year horizon and, in particular, the third biofuel generation, supported by a strategy of recycling and recovery of waste and residues from human activity, such as industrial CO2, or occupying land unsuitable for agricultural purposes (e.g. salt marshes, deserts …). However, competitiveness of this sector requires significant improvements on the environmental and economic aspects. One of the crucial challenges is to minimize production costs, mainly by reducing the use of exogenous energy, both in the culture and downstream processes. The aim of the Purple Sun project is to explore a breakthrough concept for microalgal production: to use the entire solar spectrum to concomitantly produce electricity and algal biomass with high lipid content. Indeed, an excess of solar energy is damageable for microalgae. It induces photosaturation and photoinhibition, synthesis of photoprotective pigments, and leads to a counterproductive increase of medium temperature.

Coordinateur : Olivier BERNARD

Responsable local : Sophie RABOUILLE (Equipe PEPS)

Personnes impliquées : Marc BOUTOUTE, Charlotte COMBE, Martin LAVIALE, Eric PRUVOST, Antoine SCIANDRA, Amélie TALEC

Financement : ANR Bio-Matières et Energies

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SEAPOL (du 01/01/2015 au 31/12/2018)

Détermination d’un nouveau produit géophysique « couleur de l’océan » par satellite (coefficient d’atténuation des particules marines) à partir des données polarisées acquises par le capteur PARASOL. Estimation de la production primaire en océan ouvert

Description :

Le projet SEAPOL vise à déterminer un nouveau produit géophysique « couleur de l’océan » à partir du capteur satellitaire polarimétrique, PARASOL (CNES). Ce produit est le coefficient d’atténuation des particules marines, noté cp, qui est une des entrées des modèles de production primaire océanique prenant en compte la physiologie du phytoplancton et donc plus réalistes. Le coefficient cp sera estimé avec PARASOL à l’aide d’une méthode originale utilisant le taux de polarisation de la lumière au niveau de la surface de l’océan. Le paramètre cp sera ensuite utilisé dans un modèle de production primaire original basé sur le carbone phytoplanctonique qui a la particularité de prendre en compte les paramètres physiologiques du phytoplancton.

Coordinateur : Malik CHAMI

Responsable local : Malik CHAMI (Equipe TEM)

Financement : CNES

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SENTINELLES66 (du 12/04/2016 au 11/04/2019)

66° SENTINELLES DE L'OCEAN POLAIRE

Description :

Les océanographes se lancent un défi inédit : explorer, à l’aide de robots flotteurs-profileurs, les eaux sous la glace de l'Antarctique, pour en comprendre le fonctionnement. Ces zones sont très exposées au changement climatique et contribuent à la régulation de notre climat. Réaliser des mesures uniques dans ces conditions extrêmes est un challenge à relever pour cerner le rôle et le fonctionnement des océans polaires.

Coordinateur : Hervé CLAUSTRE

Responsable local : Hervé CLAUSTRE (Equipe OMTAB)

Personnes impliquées : Mathieu ARDYNA, Marie BARBIEUX, Edouard LEYMARIE, Antoine POTEAU, Carolyn SCHEURLE

Financement : Fondation UPMC

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SOCLIM (du 31/10/2014 au 31/12/2018)

Southern Ocean and Climate : a field study with Innovative Methods

Description :

L’Océan Austral a un rôle très important sur le climat de la planète. Tout d’abord par sa situation géographique qui en fait le cœur de l’océan mondial (lien entre les océans Atlantique, Pacifique, Indien) dont il refroidit d’environ 2°C plus de la moitié du volume. Ensuite parce qu’une grande partie des 50% des émissions anthropiques de CO2 qui sont absorbées par les océans le seraient par les eaux froides mais pauvres en phytoplancton de l’Océan Austral. Aujourd’hui, ces mécanismes naturels pourraient être perturbés par les bouleversements climatiques liés aux activités humaines. Par exemple, les vents dans cette région du globe sont plus forts qu’auparavant et intensifient les apports d’eaux profondes à la surface de l’océan, libérant le CO2 qu’il contient. Cependant, beaucoup d’autres conséquences restent difficiles à prédire car nos connaissances sur cet océan sont encore très incomplètes. Son manque d’accessibilité due à son éloignement et ses conditions météorologiques extrêmes ont fortement limité les expéditions scientifiques jusqu’à présent. Une équipe composée de chercheurs du Laboratoire d’Océanographie Microbienne, du Laboratoire d’Océanographie de Villefranche et du Laboratoire de Météorologie Dynamique, avec la participation du Laboratoire d’Océanographie et du Climat, Expérimentation et Approches Numériques, va tenter une nouvelle approche pour collecter des données inédites sur cet océan. En déployant une nouvelle génération d’instruments développés récemment, ils documenteront les principaux processus : échanges de chaleur et de carbone entre l’atmosphère et l’océan, mécanismes de stockage/séquestration du CO2 dans l’océan… Le projet SOCLIM (Southern Ocean and Climate), est coordonné par Stéphane Blain (LOMIC, Banyuls), Hervé Claustre (LOV, Villefranche) et Sabrina Speich (LMD, Paris)

Coordinateur : Séphane BLAIN

Responsable local : Hervé CLAUSTRE (Equipe OMTAB)

Personnes impliquées : Marie BARBIEUX, Lionel GUIDI, Thomas JESSIN, Louis LEGENDRE, Edouard LEYMARIE, Grigor OBOLENSKY, Christophe PENKERC'H, Antoine POTEAU, Carolyn SCHEURLE, Catherine SCHMECHTIG, Sabrina SPEICH, Julia UITZ

Financement : BNP FONDATION

URL : Lien externe

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STORISK (du 01/10/2015 au 30/09/2020)

Small islands addressing climate change: towards storylines of risk and adaptation

Description :

This 48-month project aims at developing an integrated approach to the risks induced by climate- and searelated hazards (i.e., coastal erosion, marine inundation and reef mortality) on coastal areas, in a changing climate. It deals with one of the geographical targets of the Call for Proposal, i.e. Small Islands. The team will especially investigate three French overseas territories: French Polynesia in the Central Pacific Ocean, and Reunion Island and the Éparses Islands in the South-Western Indian Ocean. In addition, secondary case studies in the Indian and Pacific oceans will help put the results into a regional to international perspective. A central approach will be the reconstruction and analysis of Chains of impacts for both specific climate events (i.e., cyclones, ENSO) and gradual environmental changes (i.e., sea level rise, ocean warming and acidification), and Trajectories of vulnerability. Applied to each case study and associated with an in-depth analysis of the most recent knowledge from both physical and human sciences, such Chains of impacts and Trajectories of vulnerability will help translate the threats from current hazards and climate change into comprehensive “storylines of risk”. This will allow advancing scientific knowledge a step forward (i.e., highlighting the trade-offs between current and future challenges), as well as engaging an empirically-based dialogue with local to national stakeholders on how to address future threats (i.e., adaptation strategies). STORISK gathers researchers from various disciplines (climatology, geosciences, ecology, environmental and human geography, socioeconomic and political sciences, law) in a single coherent approach to better capture and analyse vulnerability and adaptation pathways. Such a transdisciplinary knowledge is crucially needed on the ground to identify all the components of the system (e.g., coral reefs, sedimentary cells, risk perception, land tenure systems, etc.) and their interactions, and thus to explain why vulnerability varies from one place to another and from one event to another in a given area, and also changes over time. Small Islands will definitely be concerned with various storylines of risk that need to be emphasized. From a stakeholder perspective, such outcomes will help inform adaptation-friendly decision-making processes in the context of climate change, with two regional workshops and a national conference planned for the end of the project. Henceforth, STORISK will generate innovative transdisciplinary and practice-oriented knowledge on understudied French overseas territories. It will provide major benefits for the civil society beyond Small Islands, as its overarching objective is to clarify knowledge on the impacts of extreme events and gradual changes in the aim of feeding local to national stakeholders with both a sound understanding of what is at stake with climate change, and key guidelines to enhance robust adaptation from now on. Other induced benefits for coastal areas at large will be a balanced understanding of the climate-related uncertainty issue, a didactic explanation of the processes going from hazards to impacts and vulnerability, and the highlighting of the most promising ways to enhance adaptation to climate change.

Coordinateur : Virginie DUVAT

Responsable local : Jean-Pierre GATTUSO (Equipe B & B, Equipe LOVME)

Financement : ANR Appel à Projets Génériques

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SunRISE (du 01/02/2015 au 31/01/2017)

Flux sédimentaires, turbidité et intégrité des fonds pour la Stratégie pour le Milieu Marin

Description :

The goal of this project is to gather the national and international experts to be solicited in order to fully address the issues regarding sediment fluxes at a regional scale. It will create a missing link between the different scientific communities working from the continental or coastal sediment source to the continental shelf, from the “observation” world to the “modelling” world as well as the “technical” world. Shared projects and objectives are the best way to motivate true collaborations between specialties that may seem, from afar, to fall under the same disciplinary field (“sediment dynamics”), but that actually exhibit a vast diversity of approaches and expertise depending on the investigated time scale or space scales. The SunRISE network will build a scientific environment where researchers will share advances on measurement devices and techniques, sedimentary processes, integrative numerical models, and monitoring approaches. Through the construction of international proposals, this network will foster in particular a French leadership in addressing some of the WFD and MSFD issues. Little attention has been paid to the regional investigation of sediment flux dynamics in the marine environment. Past investigations were usually restricted to fairly local areas, and lacked integrative “source to sink” type approaches. These limitations result from the overall sediment dynamics complexity: the rigorous assessment of these fluxes requires understanding transport processes of mineral particles in the water column as well as their behaviour in the seabed, oftentimes under the influence of biota (impacting flocculation processes, resuspension capacities and consolidation within the sediment). Investigating sediment fluxes from their continental source to the shelf still requires advanced research dedicated to the improvement of measurement techniques (particularly for sand transport, but also to qualify optic and acoustic devices) as well as the improvement of modelling approaches. The overall assessment of turbidity and sediment fluxes should also rely on the use and improvement of existing monitoring networks in coastal environments. Sediment fluxes assessment is a key point in order to investigate coastal morphological evolutions and/or habitat changes. Morphodynamics in urbanized areas has become a particularly sensitive topic under increased climate change stress (sea-level rise, wave climate change, modification in the hydraulic regime of drainage basins due to modified rainfall), but also under the stress of increased human impact (river management and damming, dredging, marine aggregate extraction, aquaculture, fishing, offshore renewable energy farms), which may all change sediment inputs from the continent and the conditions of sediment remobilisation and transport in the coastal zone. Moreover, fine sediments resuspension cannot be disconnected from the induced turbidity, hence from the primary production in coastal environments. In this document, the term “sediment fluxes” will thus be understood in the sense of i) long-shore or cross-shore sediment fluxes, from the continent to the shelf, ii) the related evolutions in bottom sedimentary coverage (links with the seafloor integrity), turbidity (links with the euphotic depth and primary production), and morphology (links with bathymetric and/or hydrodynamic changes, cf. coastal erosion issues).

Coordinateur : Florence CAYOCCA

Responsable local : David DOXARAN (Equipe OMTAB)

Financement : ANR Défi 1 : Gestion sobre des ressources et adaptation au changement climatique

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SYNSEN PFT (du 01/12/2014 au 31/01/2018)

SciSenergy Study 4 : Phytoplankton Functional Types

Description :

To overcome the short-comings of current multi-spectral PFT products (supplying either knowledge on dominant groups or size fractions only, data products with strong linkage to a-priori-information) and PhytoDOAS data products (with only low temporal and spatial coverage), the project's objective is a substantial improvement of retrieving phytoplankton groups with defined accuracy and good spatial and temporal coverage. This shall be done by developing a synergistic product which contains the Chl-a (biomass) of several PFT by using complementary information from multi- and hyper-spectral satellite ocean colour data. This algorithm can be later applied to produce a synergistic PFT product from TROPOMI (on Sentinel-5-Precursor, Sentinel-4, Sentinel-5) and OLCI (on Sentinel-3).

Coordinateur : Astrid BRACHER

Responsable local : Annick BRICAUD (Equipe OMTAB)

Personnes impliquées : Bernard GENTILI

Financement : ESA

URL : Lien externe

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TARA OCEAN (du 20/07/2017 au 31/12/2021)

Plancton océanique, climat et développement

Description :

Le Fond Français pour l'Environnement Mondial a mis en place un dispositif de formation doctorale et postdoctorale pour analyser les données de TARA Ocean. La Fondation TARA gère le projet. Le LOV obtenu une bourse doctorale et une post-doctorale qui est payé par TARA ocean à travers une convention de reversement à signer entre UPMC et TARAOcean

Coordinateur : Romy HENTINGER

Responsable local : Lars STEMMANN (Equipe PEPS)

Financement : FONDATION TARA

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TTC (du 01/04/2016 au 31/03/2018)

Télédétection de la Taille et Composition des particules en suspension dans les estuaires et panaches fluviaux – Etude exploratoire

Description :

Le premier objectif de ce projet consistera à déterminer l’information qui peut être extraite du signal de réflectance de l’eau dans un panache fluvial en termes de distribution de taille des particules en suspension. Il s’agira de mettre en relation les variations spectrales de la réflectance de l’eau et du coefficient de rétrodiffusion particulaire avec la distribution de taille des MES. Ce travail se basera sur des calculs théoriques (transfert radiatif et théorie de Mie) et des mesures in situ. Des algorithmes d’inversion de la réflectance de l’eau existant (e.g., GSM et QAA) seront également testés et confrontés à des mesures in situ. Le deuxième objectif consistera à déterminer l’information qui peut être extraite du signal de réflectance de l’eau dans un panache fluvial en terme de composition (teneur en matière organique et en métaux traces). Le travail s’appuiera également sur des calculs théoriques (transfert radiatif et théorie de Mie) et des mesures in situ exhaustives des propriétés physico-chimiques des particules en suspension et des propriétés optiques (coefficients d’absorption et rétrodiffusion particulaires, réflectance de l’eau) des eaux échantillonnées. Des algorithmes empiriques (e.g., Doxaran et al. 2005) et semi-analytiques seront développés. Le troisième objectif consistera à appliquer aux mesures satellitaires les nouveaux algorithmes développés afin (i) d’estimer les flux solides (matières en suspension, matière organique et métaux traces à l’embouchure des fleuves étudiés et (ii) d’assurer un suivi de la composition et distribution de taille des MES le long des panaches fluviaux, depuis la partie aval du fleuve jusqu’aux limites du panache. Les observations satellitaires seront limitées aux eaux de surface (typiquement des deux premiers mètres sous l’interface air/eau mais des mesures in situ profilantes sur l’ensemble de la colonne d’eau permettront de caractériser et comprendre le transport 3D (advection, chute) et les transformations (floculation, adsorption/désorption) subies par les particules en suspension. Un des aspects les plus originaux de l’étude sera de développer un suivi par télédétection du transport en suspension sur un continuum fleuve / embouchure / panache fluvial. Le site dé’tude de référence sera le Rhône du fait de l’importance de ce fleuve à l’échelle régionale, de l’expertise sur ce site et des projets collaboratifs déjà en cours. Un autre aspect original sera d’étudier pour la première fois par télédétection, avec une résolution spatiale suffisante, des fleuves dits « côtiers » ; les deux fleuves considérés seront le Var et le Paillon, deux fleuves à proximité du LOV qui seront régulièrement être échantillonnés en utilisant le nouveau bateau de station.

Coordinateur : David DOXARAN

Responsable local : David DOXARAN (Equipe OMTAB)

Personnes impliquées : Thierry BLASCO, Aurélie DUFOUR, Christophe MIGON, Nathalie VIGIER

Financement : CNES

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