Projet de recherche EV/24 (Action de recherche EV)
Contexte
La Convention sur la Diversité Biologique a largement accru la conscience du manque général de connaissance sur la biodiversité mondiale, et spécialement sur celle des océans. D'autre part, l'application du Protocole de Madrid sur la Protection de l'Environnement Antarctique requiert une connaissance plus étendue de la biodiversité marine antarctique et un meilleur accès à l'information éparse la concernant.
Les programmes de recherche actuels en biologie antarctique sont ciblés sur l’étude de la structure et la dynamique des écosystèmes côtiers dans la perspective de changements globaux (SCAR-EASIZ), et sur la biodiversité des habitats abyssaux totalement méconnus (ANDEEP).
Enfin, plusieurs initiatives mondiales (comme GBIF) insistent sur le besoin de gérer efficacement l’information sur la biodiversité et de développer de vastes bases de données intégrées.
Description du projet
Objectifs
Le but principal de cette étude est l'investigation de la biodiversité du benthos antarctique au travers de 3 groupes d'animaux représentatifs de différentes classes de taille: les nématodes (meiobenthos), les amphipodes (macrobenthos) et les échinides (megabenthos).
Les NEMATODES sont en terme d'abondance le plus important groupe de métazoaires dans les sédiments marins. Vu que leurs communautés regroupent un grand nombre d'espèces, d’un ordre de grandeur plus élevé que n'importe quel autre taxon meiobenthique, ils conviennent bien pour aborder les problèmes de biodiversité et biogéographie. Les AMPHIPODES forment un des plus riches groupes dans les eaux antarctiques et l'un des plus diversifiés en terme de modes de vie, habitats, types trophiques et spectre de taille. Enfin, les ÉCHINIDES constituent une composante souvent abondante et largement distribuée dans les communautés antarctiques, et offrent d'importantes opportunités pour étudier la diversité des symbiontes.
Reposant sur l'exploration de régions peu ou pas connues de l'Antarctique, cette étude se concentrera d'abord sur la compréhension de la nature et de la distribution de la biodiversité, i.e. l’inventaire des composantes faunales et l’ analyse de leur répartition suivant divers gradients (profondeur, latitude ou différences entre bassins).
Le second objectif vise à mieux comprendre le rôle écofonctionnel de la biodiversité en analysant différents aspects dynamiques comme la diversité des niches, les types trophiques, la place dans la chaîne alimentaire, la reproduction ou le renouvellement de la biomasse.
Le troisième objectif concerne le développement d'un Système d'Information sur la Biodiversité du benthos antarctique, afin de rendre largement disponible les connaissances acquises durant les études antérieures et au cours de ce projet pour la communauté scientifique et autres utilisateurs potentiels. Ce système d’information contient des applications cartographiques et est basé sur les bases de données développées en partie sur les groupes benthiques.
Méthodologie
L'échantillonnage sur le terrain bénéficiera de différentes campagnes antarctiques internationales notamment du RV Polarstern (comme les campagnes ANBEEP et CARPOS le Weddell Sea et le Section Arc). Le matériel récolté sera préservé à des fins morphologiques et taxonomiques, pour un approche moléculaire, et pour analyse isotopique par spectrométrie de masse. Il sera aussi comparé aux collections muséologiques existantes.
Du matériel vivant sera récolté et conservé en chambre froide, afin d'analyser divers paramètres écologiques comme les préférences nutritionnelles ou les taux de croissance.
Interaction entre les differents partenaires
Les Partenaires 1, 2 & 3 collaboreront à l'échantillonnage dans l’Antarctique, ainsi qu’à l’analyse et à l’intégration de données d’intérêt commun, chaque partenaire travaillant en détail sur un groupe de zoobenthos représentatif d'une classe de taille.
Le Partenaire 4 travaillera de concert avec les 3 autres, en analysant les isotopes stables sur le matériel récolté afin de tracer les flux de carbone et d'azote dans les écosystèmes benthiques antarctiques.
Les 4 Partenaires collaboreront à la création d'un portail web qui connectera les bases de données établies par chacun, et éventuellement d'autres bases existantes sur la biodiversité antarctique.
Liens avec des programmes internationaux
- SCAR-EASIZ, Ecology of the Antarctic Sea-Ice Zone;
- ANDEEP, ANtarctic benthic DEEP-sea biodiversity;
- LAMPOS, Latin-AMerica POlarstern Study;
- SCAR-EVOLANTA, EVOLution in ANTArctica;
- DIVERSITAS;
- CoML-OBIS, Census of Marine Life - Ocean Biogeographic Information System;
- GBIF, Global Biodiversity Information Facility.
Résultats attendus
- Une connaissance approfondie de la composition et de la biogéographie des 3 groupes cibles pour quelques zones méconnues de l'océan Austral;
- La détection, par analyse moléculaire, d'espèce cryptiques potentielles qui pourraient conduire à revoir nos estimations sur la richesse spécifique en Antarctique et nos vues sur la distribution circumpolaire généralisée;
- La découverte d'une faune abyssale inconnue dans les bassins profonds des Mers de Weddell et de Scotia;
- Une connaissance approfondie d'aspects écologiques utiles à la compréhension du rôle de la biodiversité dans le fonctionnement des écosystèmes (diversité des niches, des types trophiques);
- Une connaissance approfondie d'aspects biologiques significatifs pour la compréhension de la distribution de la biodiversité antarctique (symbioses, spectres de taille, reproduction et développement);
- De nouvelles synthèses sur la taxonomie, la faunistique, l’écologie ou la biogéographie de groupes choisis du benthos antarctique, par le développement et l'exploitation de bases de données et d'applications cartographiques;
- Un développement des bases de données existantes sur la biodiversité des 3 groupes étudiés.
Partenaires
Activités
Le Partenaire 1 s'attachera à divers aspects de la biodiversité des amphipodes antarctiques (taxonomie morphologique et moléculaire, biogéographie, diversité écofonctionnelle) et complétera sa base de données ANT'PHIPODA (Centre de Référence sur la Biodiversité des Amphipodes Antarctiques). Il coordonnera aussi le projet.
Le Partenaire 2 se concentrera sur les particularités de la biodiversité des nématodes antarctiques (diversité des communautés, gradients bathymétriques, densité et turnover). Il complétera sa base de données NEMASLAN (Biodiversité des Nématodes Antarctiques).
Le Partenaire 3 explorera la biodiversité des échinides antarctiques, avec un intérêt particulier pour les symbioses en tant que source de niches. Il actualisera sa base ANTARCTIC ECHINOIDS.
Le Partenaire 4 réalisera les analyses spectrométriques d'isotopes stables sur le matériel de terrain pour reconstituer la chaîne trophique où les 3 groupes d'organismes choisis évoluent.
Coordonnées
P1:
Dr Claude DE BROYER
Institut Royal des Sciences Naturelles de Belgique
Département des Invertébrés (Carcinologie)
Rue Vautier, 29
B-1000 Bruxelles
Tél: +32 (0)2 627 41 27; Fax: +32 (0)2 627 42 77
claude.debroyer@naturalsciences.be
http://www.naturalsciences.be/amphi/
P2:
Prof Ann VANREUSEL
Universiteit Gent
Department of Biology - Marine Biology Section
K.L. Ledeganckstraat, 35
B-9000 Gent
Tel: +32 (0)9 264 52 15; Fax: +32 (0)9 264 53 44
ann.vanreusel@rug.ac.be
http://allserv.rug.ac.be/~gdsmet/MarBiolwebsite/
P3:
Prof Chantal DE RIDDER
Université Libre de Bruxelles
Marine Biology Laboratory, CP 160/15
Avenue Franklin Roosevelt, 50
B-1050 Bruxelles
Tel: +32 (0)2 650 29 66; Fax: +32 (0)2 650 27 96
cridder@ulb.ac.be
http://www.ulb.ac.be/rech/inventaire/unites/ULB119.html
P4:
Prof Jean-Marie BOUQUEGNEAU
University of Liège
Laboratory of Oceanology
Sart Tilman B6
B-4000 Liège
Tel: +32 (0)4 366 33 21; Fax: +32 (0)4 366 33 25
jm.bouquegneau@ulg.ac.be
http://www.ulg.ac.be/oceanbio/
Comité d'Utilisateurs
Prof Wolf ARNTZ
Alfred Wegener Institute of Polar and Marine Research, Bremerhaven (D)
Prof Krzystof JAZDZEWSKI
University of Lodz (PL)
Prof Angelika BRANDT
University of Hamburg (D)
Prof Andy GOODAY
Southampton Oceanographic Centre (UK)
Biodiversity of 3 representative groups of the Antarctic Zoobenthos: comparative structure, distribution and function ( BIANZO) : final report
De Broyer, Claude - Bouquegneau, Jean-Marie - Dauby, Patrick ... et al Brussels : Belgian Science Policy, 2008 (SP1881)
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