Projet de recherche EV/30 (Action de recherche EV)
Contexte
Le projet PELAGANT est une étude interdisciplinaire des composantes clefs de l’écosystème pélagique de l’océan Austral et traite des critères de développement, maintien et modification de biodiversité. La diversité et la dynamique de cet écosystème sont particulièrement sensibles aux variations de la structure physique de l’océan et de la couverture de glace, et sont affectées par les changements climatiques.
Ce projet de recherche est une contribution de la science belge aux conventions internationales sur le maintien et le suivi de l’écosystème Antarctique dans un contexte de changements environnementaux et climatiques (CCAMLR, SCAR, SO-GLOBEC).
Le projet s’intègre dans des programmes scientifiques antarctiques internationaux (ex. Italie, Allemagne et France) où la diversité pélagique dans l’océan austral est étudiée dans un contexte environnemental et biologique.
Description du projet
Objectifs
1. Déterminer la distribution d’espèces clef pélagiques en relation avec les facteurs biotiques et abiotiques de l’environnement.
2. Analyser la diversité pélagique aux niveaux de l’espèce, population et écosystème.
3. Améliorer un modèle écohydrodynamique conceptuel et numérique de l’écosystème pélagique antarctique afin de déterminer la stabilité des ensembles biotiques, leur sensibilité aux contraintes environnementales, et en particulier leur réponse aux changements climatiques.
Méthodologie
1. Stockage des données pertinentes pour calibrer les modèles (collection de données).
- Analyse et acquisition sur le terrain, analyse et compilation de données de collections historiques sur la distribution d’organismes pélagiques (en particulier ichthyoplancton et poissons) de croisières antarctiques spécifiques.
- Approche taxonomique de l’ ichthyoplancton.
- Stockage dans une base de données originelle et dédiée (PELAGANT), compatible avec les bases de données existantes (Global Biodiversity Initiative Facility, FISHBASE).
2. Conceptualisation de la diversité pélagique et de ses variations spatio-temporelles, avec des outils spécifiques morphologiques, écophysiologiques, génétiques et ecosystémologiques.
- Analyses morphologiques et nutritionnelles de l’ichthyoplancton à divers stades de développement, en vue d’identifier leurs proies planctoniques.
- Identification d’espèces clefs de poissons avec des marqueurs moléculaires complémentaires et des analyses statistiques détaillées.
- Exploration statistique des ensembles pélagiques afin de chercher des patrons cohérents ou des relations systématiques entre variables.
- Analyse évolutionniste de la structure à grande et petite échelle de la population et dispersion d’espèces cibles de poissons avec des marqueurs moléculaires.
3. Développement d’un modèle spécifique de l’écosystème pélagique.
- Implémentation d’un sous-modèle 1D plancton/hydrodynamique/glace et adaptation pour des simulations pluriannuelles.
- Développement d’un sous-modèle pluriannuel de dynamique de populations pour l’ichthyoplancton et les poissons adultes.
- Couplage des sous-modèles et simulations de changements environnementaux.
Interaction entre les différents partenaires
- Utilisation de l’approche moléculaire comme support taxonomique pour l’identification de larves et d’œufs de poissons, dans les cas où l’identification morphologique est impossible ou non fiable;
- Intégration des niveaux [zooplancton à poisson] et rôle fonctionnel de chaque taxon dans l’approche de modélisation d’écosystème.
Résultats et/ou produits attendus
- Connaissances des espèces pélagiques de l’océan austral, leur distribution spatiale et temporelle et reconnaissance des principaux ensembles pélagiques ainsi que leurs liens avec l’habitat.
- Support génétique d’identification morphologique de larves de poissons.
- Description du patron phylogéographique d’espèces cibles de poissons.
- Etude pilote des dynamiques de dispersion d’espèces de poissons cibles.
- Nouvelle vue conceptuelle des interactions entre les espèces dans les ensembles pélagiques, la distribution à grande échelle des ensembles pélagiques et une estimation des effets des facteurs biotiques et abiotiques sur cette distribution.
- Outil de modélisation numérique pour le système pélagique, en prenant en compte la diversité pélagique, applicable à la stratégie d’échantillonnage et capable de tester le niveau de stabilité et de résilience des ensembles pélagiques en réaction aux changements environnementaux locaux.
Les résultats de cette recherche seront disponibles pour la communauté internationale par le biais de publications dans des journaux spécialisés et des présentations à des réunions (inter)nationales.
La diffusion internationale de la base de données intégrée produite par la recherche sera l’objectif d’une action spécifique de valorisation (développement d’un centre de données international sur le pélagos de l’océan austral). Pour cette raison, les critères de formation de la base de données seront compatibles avec le Global Biodiversity Initiative Facility (métafichiers) et plus spécifiquement FISHBASE.
Partenaires
Activités
ULg: Modélisation conceptuelle et numérique de l’écosystème pélagique. Techniques qualitatives et quantitatives d’estimation de phyto- et zooplancton.
KULeuven: Evolution et écologie de poissons, modélisation de biodiversité et d’écosystèmes.
Coordonnées
Coordinateur
Jean-Henri Hecq
Université de Liège (ULg)
Océanologie
Sart-Tilman - Chimie B6c
B-4000 Liège
Tel: +32 (0)4 366 36 46
Fax: +32 (0)4 366 23 55
jh.hecq@ulg.ac.be
http://modb.oce.ulg.ac.be/ecohyd/welcome.htm
Partenaire
Filip Volckaert
Katholieke Universiteit Leuven (KULeuven)
Laboratorium voor Aquatische Ecologie
Ch. de Bériotstraat 32
B-3000 Leuven
Tel: +32 (0)16 32 39 72
Fax: +32 (0)16 32 45 75
Filip.volckaert@bio.kuleuven.ac.be
www.kuleuven.ac.be/bio/eco
Comité d’utilisateurs
Ann Van Reusel - Universiteit Gent (UGent) - Belgique
Christiane Lancelot - Université de Bruxelles (ULB) - Belgique
Anne Goffart - Université de Liège (ULg) - Belgique
Letterio Guglielmo - Universita di Messina Sicily - Italie)
Sanae Shiba - FRSGC - Tokyo, Japon
Louis Legendre - Station Zoologique de Villefranche - France
Louis Fortier - Université de Laval à Quebec - Canada
Marino Vacchi - Universita di Roma - Italie
Status, control and role of the pelagic diversity of the Austral ocean (PELAGANT) : final report
Hecq, Jean-Henri - Volckaert, Filip Brussels : Belgian Science Policy, 2007 (SP1858)
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