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Nouvel article – Machine learning is a powerful tool to study the effect of cancer on species and ecosystems

Le Machine Learning est une catégorie d’intelligence artificielle qui consiste à entrainer des algorithmes sur de larges ensembles de données pour qu’ils apprennent à réaliser une tâche. Ils peuvent ainsi permettre de reconnaitre individuellement des animaux sur des photos chez des espèces pour lesquelles cela est très ardu pour l’œil humain ou encore d’identifier des marqueurs sanguins de cancers parmi des centaines de composés. Cet article, publié sur la revue ‘Methods in Ecology and Evolution’, montre comment ces techniques sont déjà mises en œuvre pour aider à mieux comprendre les impacts des cancers au sein de la faune sauvage. Il donne également des pistes et des conseils aux chercheurs qui souhaiteraient utiliser ces techniques sur leurs jeux de données, en particulier pour investiguer cette thématique.

Vous pouvez le retrouver sur le portail documentaire de la Tour du Valat [1].

 

Image by Gordon Johnson from Pixabay

Résumé:

  1. Le cancer est un processus peu étudié mais important chez la faune sauvage. On pense que les cellules cancéreuses ont eu un effet significatif sur l’évolution des espèces métazoaires en raison de leur effet négatif sur la condition physique de l’hôte. Cependant, l’acquisition de connaissances sur l’impact du cancer sur les espèces et les écosystèmes est actuellement relativement lente car elle nécessite une expertise à la fois en écologie et en oncologie. Ce domaine peut grandement bénéficier de l’automatisation, ou Machine learning, pour analyser des ensembles de données écologiques complexes.
  2. Dans ce commentaire, nous examinons comment l’apprentissage automatique a été utilisé pour acquérir des connaissances sur les processus oncogènes dans la faune. En utilisant une approche d’écologie du paysage, nous explorons des échelles spatiales allant de la taille d’une molécule à des écosystèmes entiers et nous détaillons, pour chaque niveau, comment l’apprentissage automatique a été utilisé ou pourrait contribuer à obtenir des informations sur le cancer dans les populations et les écosystèmes de la faune sauvage.
  3. Nous illustrons comment l’apprentissage automatique est une boîte à outils puissante pour mener des études à l’interface de l’écologie et de l’oncologie. Nous fournissons des conseils aux lecteurs des deux domaines sur la manière de mettre en œuvre les outils d’apprentissage automatique dans leurs recherches et nous identifions les directions à suivre pour faire avancer le domaine en utilisant cette technologie prometteuse. Nous démontrons comment l’application de l’apprentissage automatique à des ensembles de données écologiques complexes (a) contribuera à quantifier l’effet du cancer à différents stades de la vie chez les animaux sauvages ; (b) permettra d’exploiter des ensembles de données à long terme pour comprendre la variabilité spatio-temporelle des facteurs de risque de cancer et (c) contribuera à atténuer les facteurs de risque de cancer et à assurer la conservation des espèces menacées.
  4. Avec cette étude, nous souhaitons faciliter l’utilisation de l’apprentissage automatique pour les espèces sauvages et encourager la discussion entre les scientifiques des domaines de l’oncologie et de l’écologie. Nous soulignons également l’importance des collaborations internationales et pluridisciplinaires pour collecter des ensembles de données de haute qualité sur lesquels des algorithmes d’apprentissage automatique efficaces peuvent être entraînés.

Référence bibliographique: Dujon, A. M., Vittecoq, M., Bramwell, G., Thomas, F., & Ujvari, B. (2021). Machine learning is a powerful tool to study the effect of cancer on species and ecosystems. Methods in Ecology and Evolution, 00, 1–14. https://doi.org/10.1111/2041-210X.13703 [2]

L’Agence de l’eau Rhône Méditerranée Corse et la Fondation Tour du Valat s’engagent pour les milieux humides méditerranéens

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Laurent Roy et André Hoffmann

Le 8 septembre à Marseille, dans une soirée intitulée « Mobilisation pour les Zones Humides » en marge du Congrès Mondial de la Nature à Marseille, Laurent Roy, Directeur général de l’agence de l’eau Rhône Méditerranée Corse et André Hoffmann, Président de la Tour du Valat, ont officialisé la signature de l’accord cadre scientifique et technique sur les milieux humides méditerranéens pour la période 2019-2024.

L’agence de l’eau Rhône Méditerranée Corse et la Fondation Tour du Valat reconnaissent le statut particulier des zones humides et des lagunes méditerranéennes et leur position irremplaçable d’espaces de transition entre la terre et l’eau. C’est à ce titre que ces milieux naturels remarquables remplissent des fonctions uniques, qui soutiennent le bon état des masses d’eau et en particulier les fonctions physiques-biogéochimiques, hydrologiques-hydrauliques.

Convaincus de l’urgence et de l’intérêt d’agir pour la préservation des milieux humides, l’agence de l’eau Rhône Méditerranée Corse et la Tour du Valat s’engagent conjointement à travers cette accord cadre à continuer à développer des actions communes d’acquisition de connaissances, de restauration et de gestion innovantes, ciblées sur les zones humides et les lagunes méditerranéennes dans l’objectif d’atteindre le bon état fixé par la Directive cadre sur l’Eau.

En outre les deux partenaires ambitionnent de promouvoir auprès des acteurs du territoire la restauration ou la préservation du bon fonctionnement de ces milieux et leur gestion durable et résiliente, et les accompagner à une meilleure prise en compte de l’importance stratégique des zones humides notamment dans le contexte du changement climatique, de l’élévation du niveau de la mer et de l’érosion du littoral.

Compte tenu des priorités et des objectifs que l’Agence s’est fixée dans le cadre de son 11ème programme d’intervention (2019-2024) en matière de préservation et de restauration des lagunes et des zones humides, des objectifs poursuivis par la Tour du Valat dans la compréhension et la gestion des zones humides et de la volonté des deux partenaires de contribuer fortement à une meilleure prise en compte de ces milieux, l’Agence et la Tour du Valat retiennent dans l’accord cadre, les objectifs prioritaires suivants :

Le Congrès mondial de la Nature à Marseille du 3 au 11 septembre 2021 – Premier événement international consacré à la biodiversité depuis le début de la pandémie

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Retrouvez la Tour du Valat lors de ce rendez-vous majeur pour la biodiversité, organisé par le ministère de la Transition écologique et l’Union Internationale pour la Conservation de la Nature (UICN), du 3 au 11 septembre, au Parc Chanot à Marseille. Vous trouverez le programme des évènements auxquels la Tour du Valat participe en téléchargement au bas de cet article.

Le Congrès mondial de la nature de l’UICN [3], organisé normalement tous les quatre ans, est la principale enceinte internationale d’échanges d’expérience et de définition des priorités en matière de conservation de la biodiversité. Il comprend trois composantes : (1) l’Assemblée des Membres de l’UICN, lors de laquelle ceux-ci votent les actions prioritaires (motions) ; (2) le Forum, un espace plus informel dédié à l’innovation et à la science de la conservation ; et (3) l’Exposition, où divers acteurs peuvent présenter leurs travaux aux congressistes et au grand public.

« L’édition 2021 qui s’ouvre à Marseille le 3 septembre fait partie des grands événements internationaux qui devaient jalonner la « super année de la biodiversité » 2020, tous reportés en raison de la pandémie. Il sera le premier événement hybride (en présentiel et en virtuel) de cette ampleur depuis le début de la crise sanitaire. Quoique très contraint par les restrictions liées aux mesures sanitaires, avec notamment une présence plus limitée qu’à l’accoutumée des partenaires internationaux, il n’en reste pas moins une opportunité à saisir pour promouvoir la cause des zones humides méditerranéennes. » souligne Raphaël Billé, directeur du programme de la Tour du Valat.

La Tour du Valat y sera active sur différents fronts. Étant membre de l’UICN, et Jean Jalbert, directeur général de la Tour du Valat, vice-président du Comité Français, elle participera aux discussions et votes formels de l’Assemblée. Elle y a d’ailleurs soumis, avec une vingtaine de « co-parrains », une motion sur la mise en œuvre des Solutions fondées sur la Nature dans le bassin méditerranéen. La Tour du Valat sera également très présente dans les arènes du « off », où se partagent innovations et leçons apprises, et où partenariats et mobilisations naissent et se renforcent. Au menu notamment, de nombreuses présentations et discussions sur les Solutions fondées sur la Nature, le soutien à la société civile à travers l’Alliance méditerranéenne pour les zones humides [4], la montée en puissance du Consortium méditerranéen pour la biodiversité [5], la présentation du rapport « Méditerranée vivante » [6] – source inédite de données sur la biodiversité méditerranéenne, et la mobilisation accrue d’acteurs clés tels que responsables politiques et chefs d’entreprises.

La Tour du Valat est partenaire du Congrès mondial de la Nature

La Tour du Valat est partenaire du ministère de la Transition écologique pour l’organisation du Congrès de l’UICN. Créée il y a plus de 65 ans par Luc Hoffmann, la Tour du Valat a depuis lors développé son activité de recherche pour la conservation des zones humides méditerranéennes avec un souci constant : mieux comprendre les zones humides pour mieux les gérer. Convaincue que ces milieux menacés ne pourront être préservés que si activités humaines et protection du patrimoine naturel vont de pair, la Tour du Valat développe depuis de nombreuses années des programmes de recherche et de gestion intégrée qui favorisent les échanges entre usagers et scientifiques, mobilisent une communauté d’acteurs et promeuvent les bénéfices des zones humides auprès des décideurs.

Le grand public est invité à y prendre part à travers notamment les Espaces Générations Nature. Ce village de la biodiversité, convivial et festif se tiendra du 4 au 11 septembre et sera entièrement accessible gratuitement et sans inscription.

Nous vous y attendons nombreux !

Le Rapport Méditerranée Vivante – Question à Khalil Attia

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Khalil Attia est directeur du Centre d’Activités Régionales pour les Aires Spécialement Protégées – SPA/RAC [7]– basé en Tunisie. Le SPA/RAC a été établi par les parties contractantes à la convention de Barcelone et à ses protocoles dans le but d’assister les pays méditerranéens dans la mise en application du protocole concernant les Aires Spécialement Protégées et la Diversité Biologique. Il répond aux questions de la Tour du Valat, suite à la publication du rapport Méditerranée Vivante.

 

 

1 – Que pensez-vous des résultats de l’Indice Planète Vivante pour le bassin méditerranéen présentés dans le Rapport Méditerranée Vivante et notamment du fort déclin des espèces liées aux écosystèmes marins, côtiers et d’eau douce depuis 1993 ?

Le déclin de la biodiversité est une réalité. Ceci est vrai en Méditerranée également !

Le rapport aborde le sujet d’un point de vue très parlant.

Les résultats avancent les chiffres de 20% de perte en moyenne de l’abondance des vertébrés en 23 ans, et de 52% pour les vertébrés marins, notamment les poissons, à lier directement aux pressions anthropiques (surpêche, pêches illicite, irrégulière et non rapportée, etc.).

Mise à part quelques évolutions encourageantes, comme pour les populations de thon, cette tendance générale à la baisse montre que nous allons dans le sens contraire des objectifs de la Convention pour la diversité biologique (UNCBD) ou de la Convention de Barcelone pour la protection de la Méditerranée. Et, c’est là un paradoxe bien méditerranéen, car théoriquement, nous avons, en Méditerranée, tout ce qu’il faut pour lutter contre le déclin de la biodiversité : Un cadre règlementaire multilatéral contraignant (la Convention de Barcelone et ses 7 Protocoles dont celui sur les Aires Spécialement Protégées et la Biodiversité), traduits en actions par plusieurs stratégies et plans d’actions régionaux qui sont mis en œuvre par les Parties contractantes avec l’assistance, le suivi et la coordination d’un Secrétariat et de 6 centres d’activités régionales CARs dont le SPA/RAC, plus un programme de lutte contre la pollution marine.

Malgré tout ce dispositif (règlementaire, institutionnel et technique) construit maintenant depuis plus d’une quarantaine d’années et revu après la conférence de Rio 1992 pour tenir compte de la nouvelle vision holistique et de développement durable en instaurant une Commission Méditerranéenne du Développement Durable (CMDD), les pays méditerranéens n’ont pas pu inverser la tendance de déclin des écosystèmes marins et côtiers et la perte d’espèces y vivant. Ceci constitue un vrai défi que doivent affronter ensemble, tous les pays méditerranéens et la Convention de Barcelone constitue le meilleur cadre d’action coordonnée pour relever cet énorme défi pour la période à venir pour sauver les écosystèmes méditerranéens et inverser cette tendance de déclin.

2 – Qu’il soit utilisé à l’échelle mondiale ou régionale, comment pensez-vous que l’Indice Planète Vivante peut aider à lutter contre les extinctions massives auxquelles nous sommes confrontés aujourd’hui ?

La surveillance et l’évaluation régulières de l’état des écosystèmes marins et côtiers sont essentielles pour la conservation de la biodiversité. En Méditerranée, nous avons aussi ce programme relativement nouveau qui est le Programme de surveillance et d’évaluation intégrées (IMAP). Il permet de doter les pays d’un tableau de bord sur l’état de santé du milieu marin. En plus d’une surveillance continue et coordonnée de tout le bassin méditerranéen moyennant des indicateurs choisis sur des critères scientifiques, ce programme inclut une évaluation intégrée du bon état écologique de tout l’écosystème de la méditerranée tous les 6 ans. Le prochain rapport sera finalisé à la fin de l’année 2023. L’objectif est d’être en mesure de détecter à partir de certains indicateurs les dysfonctionnements qu’il peut y avoir, et de savoir à quel niveau il faut agir. Les interactions dans le monde vivant sont complexes. Les indicateurs, qui doivent être mesurés sur terrain, selon des méthodes scientifiques bien définies, sont un moyen d’appréhender le monde vivant dans sa complexité.

Que ce soit à travers l’IMAP ou l’Indice Planète Vivante, tâter le pouls de la planète en faisant un suivi scientifique continu de son état et des pressions exercées sur elle, est le premier pas pour renouer avec la nature, agir avec elle et non contre elle.

3 – Nous savions que le bassin méditerranéen était un « hotspot » de changement climatique ainsi qu’une région de très hautes tensions socio-économiques, mais le Rapport Méditerranée Vivante montre que la biodiversité y décline aussi très rapidement. Selon vous, quelles seraient les solutions pour améliorer cette situation ?

Des écosystèmes en bonne santé sont plus aptes à supporter les changements liés au climat et à se régénérer à la suite de catastrophes, d’où l’intérêt de les protéger.

Le PNUE/PAM-SPA/RAC a élaboré le Programme d’action stratégique pour la conservation de la biodiversité et la gestion durable des ressources naturelles en région méditerranéenne pour l’après 2020 (Post-2020 SAPBIO), qui sera proposé à l’adoption par les Parties contractantes à la Convention de Barcelone dans leur 22ème conférence en décembre 2021, à Antalya, Turquie.

Le programme identifie un ensemble de mesures prioritaires que les parties avec le soutien des acteurs régionaux et nationaux pertinents devraient mettre en œuvre pour soulager la pression sur la biodiversité marine. Elles dépassent le cadre strict du secteur de l’environnement pour aborder différents aspects, en plus des aspects de la conservation, tels que les incitations à l’utilisation durable des ressources naturelles, la réduction des conflits d’usage, le développement de la planification spatiale marine et de la gestion intégrée des côtes, l’intégration de la biodiversité dans les politiques sectorielles et transversales, et la comptabilisation du capital naturel et des services écosystémiques.

Le Post-2020 SAPBIO propose également des actions propres à renforcer certaines conditions favorables pour la conservation, à savoir l’amélioration des systèmes de gouvernance et de gestion, ou encore le renforcement des capacités ainsi qu’une meilleure communication avec les décideurs et les intervenants socioéconomiques.

4 – En plus de publications telles que le Rapport Méditerranée Vivante, comment la communauté scientifique peut-elle contribuer à sensibiliser les décideurs et la société à l’importance de préserver la biodiversité ?

Briser les silos s’il en existe encore, et développer les lieux de croisement, quels qu’ils soient, entre les scientifiques, les politiques, les organisations de la société civile, les médias etc.

La crise liée à la COVID 19 a montré à quel point il était important d’intégrer la science aux décisions politiques pour sauver des vies.

La crise environnementale est probablement plus grande et dévastatrice que la crise sanitaire actuelle… Nous avons donc besoin d’agir de façon tout aussi rationnelle. Les preuves scientifiques sont là et sont éloquentes. Ce qu’il faut c’est une communication plus efficace entre les scientifiques et les décideurs, qu’ils soient politiques ou économiques. Ceci nécessite que les résultats des travaux scientifiques soient traduits dans des messages compréhensibles par les décideurs ! La perte de biodiversité, la disparition d’espèces de faune ou flore doivent être traduites en termes de perte économiques et chiffrées en termes financiers. Des bilans et des projections chiffrés devraient être dressés. A ce moment-là les décideurs comprendront le sens et la gravité des constats et des tendances !

 

Le Rapport Méditerranée Vivante

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Grâce au travail minutieux réalisé par  une équipe de la Tour du Valat, le rapport “Méditerranée Vivante” [8] présente la synthèse la plus complète jamais réalisée sur l’évolution de la biodiversité d’animaux vertébrés de Méditerranée depuis 1993. Les principaux résultats de ce rapport sont présentés ici.

 

Le bassin méditerranéen, un point chaud de biodiversité

Couvrant une superficie de plus de 2 millions de kilomètres carrés le bassin méditerranéen est une région vaste qui abrite une biodiversité exceptionnelle. Cette richesse spécifique et son taux d’endémisme élevé en fait le deuxième plus grand point chaud de biodiversité dans le monde. Cette biodiversité représente des ressources naturelles à la base de la prospérité des sociétés humaines en Méditerranée depuis des millénaires ; mais au cours des dernières décennies le rythme et l’ampleur de l’activité humaine a eu des impacts dévastateurs sur les écosystèmes de la région.

[9]

Collecter des données pour renseigner les tendances de biodiversité

Afin de déterminer l’état de la biodiversité en Méditerranée des recherches approfondies ont été menées sur les suivis de populations de vertébrés – oiseaux, poissons, mammifères, reptiles et amphibiens – dans la région. Au total plus de 80 000 suivis de populations animales menés depuis 1993 ont été rassemblés, concernant 775 espèces de vertébrés, soit 26% de toutes les espèces de ces groupes taxonomiques du bassin méditerranéen. Cette base de donnée est, à ce jour, sans doute la source la mieux documentée sur les tendances des populations d’animaux vertébrés disponible pour la Méditerranée.

À partir de ce volume important de données, l’Indice Planète Vivante (IPV) [10]  a pu être calculé pour la région méditerranéenne. L’IPV est un indicateur qui permet de détecter les changements dans l’abondance des populations animales au cours du temps.  Cet indice d’abondance nous informe ainsi sur l’évolution de la biodiversité méditerranéenne depuis l’année 1993 – année qui suit le Sommet de la Terre à Rio où un grand nombre d’Etats ont convenu de s’engager en faveur de la conservation de la biodiversité.

Les résultats – La biodiversité en déclin

[11]

Malheureusement, près de 30 ans plus tard, les résultats sont alarmants. L’IPV indique une baisse de 20 % de l’abondance des espèces de vertébrés en Méditerranée entre 1993 et 2016. Ce résultat est une moyenne : certaines populations animales augmentent sur cette période, d’autres déclinent mais, in fine, les déclins surpassent largement les augmentations.

L’IPV a aussi été calculé pour les trois grands biomes afin d’avoir une vision plus approfondie de l’état de la biodiversité dans les différents écosystèmes de la région.

[12]Écosystèmes d’eau douce

Les écosystèmes d’eau douce indiquent une baisse des populations de 28%. À l’exception des oiseaux d’eau tous les groupes taxonomiques présentent une forte baisse de leurs effectifs.

 

 

[13]Écosystèmes marins

L’écosystème qui indique le déclin le plus dramatique, 52% des populations marines étant en déclin, notamment les populations de poissons dans les zones côtières et pélagiques.

 

 

 

[14]Écosystèmes terrestres

Les écosystèmes terrestres sont les seuls écosystèmes à indiquer une tendance positive avec une augmentation de 46% des populations de vertébrés. Cependant moins de données ont été collectées pour les milieux terrestres, en particulier dans le sud et l’est du bassin méditerranéen. Il est donc nécessaire de faire des recherches plus approfondies sur tous les taxons terrestres sur l’ensemble du territoire méditerranéen si nous voulons avoir une vision claire de l’état de la biodiversité dans ces milieux.

[15]Tendance préoccupante pour les espèces endémiques du bassin méditerranéen

Plus d’un tiers des espèces sont endémiques, c’est-à-dire qu’elles sont présentes dans le bassin méditerranéen et nulle part ailleurs dans le monde. L’IPV indique qu’en moyenne les populations d’espèces endémiques sont en forte diminution (-37%) et que les populations d’amphibiens endémiques sont particulièrement touchées.

Les pressions directes qui pèsent sur les espèces

Les principales menaces pesant sur les espèces méditerranéennes ont été évaluées grâce à un autre indicateur de l’état de la biodiversité – la liste Rouge de L’UICN. Les activités humaines qui contribuent à la dégradation de l’état de la biodiversité sont classifiées en tant que pressions directes. Les pressions directes qui ont le plus d’impact en Méditerranée ont été regroupées selon le schéma de classification des menaces de l’UICN (version 3.2 ; UICN, 2020) :

L’agriculture intensive

Entraine une augmentation de la pollution et la disparition des paysages culturels de la région, comme les oliveraies ou dehesas[1] [16] traditionnelles, riches en biodiversité.

Impacte 28 % des espèces terrestres.

L’urbanisation

Détruit, fragmente ou réduit la qualité des habitats pour les espèces et augmente la pollution de l’air et de l’eau.

Impacte environ 20 % de toutes les espèces dans tous les biomes.

La surexploitation d’espèces

Réduit les populations naturelles des espèces chassées, pêchées ou cueillies. Cela inclut les espèces qui sont tuées accidentellement comme les prises accessoires dans les filets de pêche.

C’est la plus grande menace pour les écosystèmes marins, menaçant 45% des espèces marines.

Les barrages et les prélèvements excessifs des ressources en eau


Ces menaces modifient les écosystèmes aquatiques et ripariens, bloquent le déplacement des espèces et réduisent la disponibilité en eau pour les zones humides.

Impactent essentiellement les espèces des écosystèmes d’eau douce (33 % des espèces).

Les espèces envahissantes


Introduites intentionnellement ou accidentellement par l’homme, ces espèces perturbent les écosystèmes naturels parmi lesquelles elles s’établissent. Elles entrent en concurrence avec les espèces indigènes pour les ressources, véhiculent de nouveaux parasites et pathogènes etc.

Impactent entre 5% et 11% des espèces en fonction du biome.

Le changement climatique

Augmentation des températures, sécheresses, événements météorologiques extrêmes, montée du niveau de mer…

20% des toutes les espèces dans tous les biomes sont menacées par les changements climatiques en cours.  Mais l’ampleur des impacts va s’accroître dans les prochaines décennies et davantage d’espèces seront menacées. Les espèces endémiques du bassin méditerranéen sont particulièrement concernées car elles ont des aires de répartition restreintes et donc moins d’amplitude pour s’adapter aux nouvelles conditions.

[1] Dehesas :  pâturages extensifs où les arbres n’ont pas été coupés. Le bétail entretient un sous-bois très clair mais profite de l’ombrage permettant en même temps aux humains d’exploiter les arbres ou les plantes sauvages.

Les causes profondes du déclin de la biodiversité

Alors que les pressions directes ont un impact évident sur la perte de biodiversité, les forces motrices à l’origine ces pressions, nommés pressions indirectes, ne sont pas toujours aussi visibles. Elles sont notamment liées à nos modèles institutionnels et socio-économiques, insuffisamment respectueux de notre environnement.

Dans le bassin méditerranéen, certaines de ces pressions sont d’ordre démographique, car avec 500 millions de résidents auxquels s’ajoutent 360 millions de touristes annuels, la région est densément peuplée. 70% de cette population est urbaine et se concentre près des côtes et des grands fleuves. Les pays méditerranéens ont également majoritairement investi dans des secteurs économiques à fort impact environnemental : tourisme de masse, agriculture intensive, transports maritimes etc… Il en résulte des émissions de gaz à effet de serre supérieures à la moyenne mondiale, une forte pollution marine et une surexploitation des ressources en eau. Malheureusement une situation économique très contrastée entre rives nord et sud et des crises politiques endémiques expliquent en partie le manque d’investissements et de législation en matière de protection de la nature.

Des solutions possibles ?

Le Pélican frisé (Pelecanus crispus) est un oiseau emblématique des zones humides de l’est du bassin méditerranéen. Grâce à des actions de conservation le Pélicans frisé n’est plus une espèce vulnérable. © T. Galewski

Malgré une tendance générale à la baisse de la biodiversité au cours des dernières décennies, il est encore possible d’infléchir la courbe de la perte de biodiversité en Méditerranée. La désignation d’aires protégées, la restauration des écosystèmes dégradés, le contrôle de prélèvements d’espèces animales ou végétales, la gestion intégrée des territoires ou des cours d’eau, les réintroductions pour renforcer les effectifs d’espèces menacées…  Ces mesures de conservation ont déjà fait leurs preuves – des cas comme le Pélican frisé, le Thon rouge, la Tortue caouanne, le Faucon pèlerin et le Bouquetin des Alpes montrent qu’il est possible de sauver des espèces de l’extinction et même de les faire prospérer à nouveau.  Le renforcement de ces mesures ainsi qu’une évolution de nos modèles socio-économiques sont des leviers à actionner rapidement pour sauvegarder la biodiversité du bassin méditerranéen. Il est donc de notre responsabilité, décideurs politiques, secteur privé, société civile, scientifiques et citoyens de mettre en œuvre des solutions pour préserver ce patrimoine exceptionnel.

Augmentation des tendances des populations de Tortue de caouanne, Pélican frisée et de Bouquetin des Alpes

 


Le rapport « Méditerranée vivante » est disponible en téléchargement. [8]

Il a été réalisé grâce au soutien du Ministère de la Transition écologique (France), de la TotalEnergies Foundation et de la Fondation MAVA, en partenariat avec le Centre de Coopération pour la Méditerranée de l’Union Internationale pour la Conservation de la Nature (UICN), le Fonds Mondial pour la Nature (WWF), le Réseau des Aires Marines protégées de Méditerranée (MedPAN), l’Initiative pour les zones humides de Méditerranée (MedWet), le Centre d’écologie appliquée de l’Université de Lisbonne et la Société zoologique de Londres.

 

Contact  : Thomas Galewski [17], chargé de recherche, responsable du Thème Interfaces Science & Société, coordinateur du rapport « Méditerranée vivante »– [email protected] [18]

Suivi de la migration des spatules juvéniles 2021 – un projet participatif !

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Spatule blanche relâchée après son baguage et pose de balise GPS. Photographie par Tiziana Annesi / Hans Lucas.

Il s’agit de la troisième et dernière année de suivi des spatules juvéniles dans le cadre du projet en partenariat avec Tamar Lok, chercheuse au NIOZ [19], aux Pays-Bas. L’objectif est d’étudier l’importance des facteurs génétiques et environnementaux dans la détermination des itinéraires de migration des jeunes spatules. Ces connaissances sont essentielles pour comprendre comment les espèces migratrices en général, et les spatules en particulier, peuvent adapter leurs itinéraires de migration aux changements environnementaux le long de leurs routes migratoires.

Cette année 2021, au mois de mai, nous avons équipé 37 jeunes spatules de balises GPS dans une colonie camarguaise près des Saintes Maries de la mer. Vous pouvez suivre en temps réel les spatules équipées sur cette page [20].

Carte des déplacements des spatules sur le site NIOZ au 26/08/2021

 

À ce jour, tous les juvéniles ont quitté la colonie et se sont dispersés vers d’autres sites de Camargue. Certains tels que « Yves » et « Marianne » ont même déjà entrepris de longs voyages jusqu’à Vendres ou le parc de la Narbonnaise, tandis que « Pierre » a remonté le Rhône et se trouve dans les environs de Chalons sur Saône.

Trois spatules blanches relâchées après leur baguage et pose de balise GPS. Photographie par Tiziana Annesi / Hans Lucas

En plus d’une meilleure compréhension de l’utilisation de l’habitat des spatules après l’envol, l’objectif principal de cette recherche est de comprendre les facteurs environnementaux qui déterminent les premières routes de migration vers le sud de ces juvéniles. Nous pensons que les informations sociales (provenant d’adultes expérimentés) jouent un rôle important dans le choix des sites d’escale et d’hivernage des jeunes spatules. Pour approfondir cette question, nous aimerions recueillir des informations sur l’environnement social dans lequel se trouvent les juvéniles suivis par GPS. Nous pourrons ainsi déterminer si les juvéniles qui ont été en présence de spatules adultes expérimentées adoptent des itinéraires de migration plus adaptés et ont plus de chances de survivre, et s’ils établissent des “liens sociaux” qui sont maintenus pendant la migration. Ce dernier point ne peut être confirmé que lorsqu’il y a d’autres individus bagués dans le groupe. Pour recueillir les informations nécessaires, nous aimerions demander l’aide de scientifiques citoyens.

Comment pouvez-vous nous aider ?

Si vous voyez une spatule avec un émetteur sur le dos, nous vous serions reconnaissants si vous pouviez collecter et nous transmettre quelques informations sur son environnement. Vous pouvez trouver les localisations les plus récentes des oiseaux (au cours des dernières 24 heures) sur ce site internet [20], ou sur l’application Animal Tracker.

Vous pouvez consulter la page de notre projet [21] pour plus d’informations sur les informations qui nous intéressent particulièrement et comment vous pouvez nous les transmettre.

Nouvel article – Evidence for the existence of a new genus Chlamydiifrater gen. nov. inside the family Chlamydiaceae with two new species isolated from flamingo (Phoenicopterus roseus): Chlamydiifrater phoenicopteri sp. nov. and Chlamydiifrater volucris sp. nov.

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Les virus et les bactéries de la faune sauvage forment un vaste monde encore largement méconnu. Les équipes de la Tour du Valat contribuent à la connaissance de cette part invisible de la biodiversité qui est un élément clé du fonctionnement des écosystèmes. Ainsi, deux nouvelles espèces de bactéries de la famille des Chlamydiaceae ont récemment été découvertes chez le flamant rose. Pour en savoir plus lisez l’article paru cet été dans la revue Systematic and Applied Microbiology.

Vous pouvez le retrouver sur le portail documentaire de la Tour du Valat [1].

 

Flamant rose. © Hellio & Van Ingen

Résumé:

The family Chlamydiaceae [22] currently comprises a single genus Chlamydia [23], with 11 validly published species and seven more taxa. It includes the human pathogens [24]Chlamydia (C.) trachomatis, C. pneumoniae and C. psittaci, a zoonotic agent causing avian chlamydiosis and human psittacosis [25], as well as other proven or potential pathogens in ruminants [26], birds, snakes, reptiles and turtles. During routine testing of 15 apparently healthy captive flamingos in a zoo in 2011, an atypical strain of Chlamydiaceae was detected by real-time PCR of cloacal swab samples. Sequence analysis [27] of the 16S rRNA gene [28]revealed high similarity to the uncultured Chlamydiales [29]bacterium clone 122, which previously had been found in gulls. As more samples were collected during annual campaigns of the flamingo ringing program in southern France from 2012 to 2015, Chlamydiaceae-specific DNA was detected by PCR in 30.9% of wild birds. From these samples, three strains were successfully grown in cell culture. Ultrastructural analysis, comparison of 16S and 23S rRNA gene sequences, whole-genome analysis based on de novo hybrid-assembled sequences of the new strains as well as subsequent calculation of taxonomic parameters revealed that the relatedness of the flamingo isolates to established members of the family Chlamydiaceae was sufficiently distant to indicate that the three strains belong to two distinct species within a new genus [30]. Based on these data, we propose the introduction of Chlamydiifrater gen. nov., as a new genus, and Chlamydiifrater phoenicopteri sp. nov. and Chlamydiifrater volucris sp. nov., as two new species of the genus.

 

Référence bibliographique: F. Vorimore, M. Hölzer, E.M. Liebler-Tenorio, L.-M. Barf, S. Delannoy, M. Vittecoq, R. Wedlarski, A. Lécu, S. Scharf, Y. Blanchard, P. Fach, R.C. Hsia, P.M. Bavoil, R. Rosselló-Móra, K. Laroucau, K. Sachse, Evidence for the existence of a new genus Chlamydiifrater gen. nov. inside the family Chlamydiaceae with two new species isolated from flamingo (Phoenicopterus roseus): Chlamydiifrater phoenicopteri sp. nov. and Chlamydiifrater volucris sp. nov., Systematic and Applied Microbiology, Volume 44, Issue 4, 2021, 126200, ISSN 0723-2020, https://doi.org/10.1016/j.syapm.2021.126200 [31]

600 poussins de flamants roses bagués sur le Salin d’Aigues-Mortes !

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Cette année encore les flamants ont choisi le Salin d’Aigues-Mortes avec la présence d’environ 15 000 flamants roses adultes et de 4500 poussins de flamants.

600 poussins de flamants roses bagués mardi 3 août 2021 sur le Salin d’Aigues-Mortes

Hier, en fin de journée, juste avant la pluie, annoncée depuis quelques jours une centaine de personnes a participé au baguage de 600 poussins de flamants roses, étape essentielle pour l’étude des flamants. Cette opération consiste à équiper chaque poussin d’une bague sur laquelle est gravé un code unique, lisible à distance. Les poussins, rassemblés en « crèche », sont encerclés par les participants et rabattus vers un enclos où ils sont alors pris en charge pour être bagués, pesés et mesurés. Chaque poussin, après avoir été manipulé quelques minutes seulement, est relâché dans l’étang où il rejoint le reste de la crèche qui n’a pas été capturé. Le baguage des flamants n’altère en rien leur comportement ultérieur. De nombreuses études ont montré que ni la survie, ni le succès de reproduction n’étaient affectés par le port d’une bague.

Baguage flamants roses 5 août 2020 © Fabrice Pavanello

Un programme scientifique à long terme

Le baguage fait partie d’un programme d’études initié dès la création de la Tour du Valat en 1954, et fortement structuré à partir de 1977 et chaque année depuis lors, la Tour du Valat équipe plusieurs centaines de poussins de flamants de bagues qui permettent d’identifier et de suivre chaque individu.

Ces observations constituent aujourd’hui une base de données unique au monde (plus de 300 000 données), permettant également de mettre en place de mesures de conservation adaptées au contexte local et aux besoins de l’espèce. Ces oiseaux emblématiques, inféodés aux lagunes peu profondes d’eau saumâtre et salée, restent une espèce vulnérable, la plupart des zones humides dont ils dépendent étant menacées.

Baguage flamants roses 5 août 2020 © Fabrice Pavanello

Envie d’agir en faveur de cette espèce emblématique ? Et si vous parrainiez un flamant rose ?

[32]Pour aider le réseau d’observateurs en Méditerranée à poursuivre leurs efforts pour la sauvegarde de cette espèce emblématique et les zone humides qui les accueillent, il est possible « d’adopter un flamant » sur le site monflamant.com [33]. Vous pourrez choisir le flamant qui vous correspond. Vous avez l’embarras du choix : adopter l’une de nos mascottes, trouver le membre d’une de nos quatre familles qui vous ressemble, qu’il s’agisse d’Aphrodite, la mère amoureuse, de Marius, le grand-père camarguais, de Romane la fille expatriée, d’Indiana le père aventurier et bien d’autres encore. Vous avez même la possibilité de choisir un flamant en fonction de son âge, son sexe… et de lui donner le prénom de votre choix. Il y en a vraiment pour tous les goûts et tous les budgets !

Rejoignez nos 1800 parrains qui nous aident, à leur échelle, à protéger ces animaux au long bec !

Cartographie des milieux humides en France métropolitaine: un projet ambitieux et multidisciplinaire

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Les milieux humides sains sont des écosystèmes de grande valeur écologique et économique pour l’homme et la société. Ils sont riches en biodiversité, nous aident à nous adapter et à atténuer les événements climatiques extrêmes, garantissant le bien-être humain et pouvant contribuer à la réalisation de nombreux objectifs de développement durable (ODD).

 

Les marais à la Tour du Valat ©J. Jalbert

 

Cependant, ces écosystèmes sont menacés de dégradation et de disparition en raison des impacts du changement climatique et des interventions humaines, ce qui entraîne des changements dans leurs habitats et fonctions écosystémiques.

Compte tenu de l’ampleur potentielle de ces menaces, la situation exige des plans efficaces de protection des milieux humides fondés sur la cartographie de leurs habitats. Réussir l’élaboration, la mise en œuvre, le suivi et l’évaluation des politiques publiques en matière de conservation et de restauration des milieux humides en France implique une connaissance fiable et homogène de ces écosystèmes, de leurs types, emplacements et surfaces à l’échelle nationale…un besoin qui a été souligné par le rapport parlementaire «Terres d’eau, Terres d’avenir [34] » et le dernier Plan national d’actions en faveur des milieux humides.

Par conséquent, la disposition d’une cartographie nationale des milieux humides et d’une évaluation de leurs fonctions et valeurs représente un outil utile pour établir des bases permettant de surveiller et d’identifier les changements dans ces écosystèmes, leur dégradation et les réponses à apporter pour les restaurer.

A ce propos, la Direction de l’eau et de la biodiversité (DEB) du ministère de la transition écologique et solidaire, accompagnée par une équipe scientifique associant l’université Rennes 2, l’UMS PatriNat (OFB-MNHN), l’Institut Agro, l’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE) et la Tour du Valat, se mobilise pour améliorer les connaissances sur les milieux humides au niveau national et produire une cartographie de ces milieux. Elle apportera un appui au pilotage des politiques publiques de préservation, de gestion et de restauration des milieux humides.

Le projet sera mis en œuvre sur dix bassins versants, dans des contextes écologiques variés, ayant une superficie totale approximative représentant 10% du territoire métropolitain. Le projet s’articule autour de trois volets:

  1. Prélocaliser les milieux humides à l’échelle nationale.
  2. Cartographier les habitats naturels, semi-naturels et anthropiques des milieux humides sur dix bassins versants expérimentaux.
  3. Produire des indicateurs fonctionnels à partir d’images satellitaires.

Pour en savoir plus, veuillez consulter :

 

Nouvel article – Tendances et facteurs déterminants des variations temporelles des biomasses de poissons dans deux systèmes lacustres naturels contrastés : éléments issus d’un programme de surveillance à long terme réalisé au printemps

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Cet article vient d’être publié dans la revue Knowledge & Management of Aquatic Ecosystems [37].
Vous pouvez le retrouver sur le portail documentaire de la Tour du Valat [1].

 

Lac Prespa, Goriça, Albanie. © L. Chazée ©L. Chazée

Résumé:

Le déclin des espèces de poissons d’eau douce résulte d’une multitude de menaces anthropogéniques, dont la dégradation des habitats, les changements du climat et l’utilisation des sols, les invasions biologiques et la surpêche. Des systèmes de surveillance robustes sont nécessaires pour comprendre les variations d’abondance de poissons et pour détecter, prévoire et faire face aux éventuels facteurs de stress identifiés. À partir de données de biomasse standardisées par unité d’effort (BPUE), provenant d’un échantillonnage réalisé au filet maillant sur une période de 34 ans dans les deux lacs de Prespa, ont été analysées les évolutions temporelles des espèces piscicoles en appliquant des modèles additifs généraux couplés à des modèles de changement structurel. De plus, l’influence de sept variables environnementales a été évaluée par espèce et par lac en utilisant une approche analytique basée sur des forêts d’arbres décisionnels. La BPUE annuelle totale augmente dans le lac Mikri de Prespa alors qu’elle est stable dans le lac Megali de Prespa. Au fil des ans, la BPUE relative des espèces introduites augmente dans le lac Mikri. Les différences de statut trophique entre les deux lacs se retrouvent dans les tendances observées par espèce. Les forêts d’arbres décisionnels ont montré que la température de l’air, l’introduction de l’espèce invasive Lepomis gibbosus, la prédation aviaire et la gestion de l’eau ont joué un rôle dans l’évolution de la biomasse des espèces à Mikri Prespa, tandis que les facteurs abiotiques sont les principaux moteurs des changements de biomasse à Megali Prespa. Ces résultats constituent des preuves empiriques de l’importance d’un suivi à long terme pour distinguer les effets directs et indirects des facteurs de stress à grande échelle sur l’abondance des poissons, et permettent de préconiser quelques suggestions pour maintenir l’intégrité des communautés de poissons.

Référence bibliographique: Bounas A, Catsadorakis G, Koutseri I, Nikolaou H, Nicolas D, Malakou M, Crivelli AJ. 2021. Temporal trends and determinants of fish biomass in two contrasting natural lake systems: insights from a spring long-term monitoring scheme. Knowl. Manag. Aquat. Ecosyst., 422, 28.

Nouvel article – Estimation of Bathymetry and Benthic Habitat Composition from Hyperspectral Remote Sensing Data (BIODIVERSITY) Using a Semi-Analytical Approach

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Cet article vient d’être publié dans la revue Remote Sensing. L’objectif de cet article était d’examiner les avantages des caractéristiques prédéfinies d’un futur capteur hyperspectral (appelé BIODIVERSITY) dans l’estimation de la bathymétrie et de la composition benthique de milieux lagunaires de faibles profondeurs, avec une application à l’étang du Vaccarès (France).

Vous pouvez le retrouver sur le portail documentaire de la Tour du Valat [1].

 

Étang de Vaccarès. © E. Luna-Laurent / Tour du Valat

Résumé: The relevant benefits of hyperspectral sensors for water column determination and seabed features mapping compared to multispectral data, especially in coastal areas, have been demonstrated in recent studies. In this study, we used hyperspectral satellite data in the accurate mapping of the bathymetry and the composition of water habitats for inland water. Particularly, the identification of the bottom diversity for a shallow lagoon (less than 2 m in depth) was examined. Hyperspectral satellite data were simulated based on aerial hyperspectral imagery acquired above a lagoon, namely the Vaccarès lagoon (France), considering the spatial and spectral resolutions, and the signal-to-noise ratio of a satellite sensor, BIODIVERSITY, that is under study by the French space agency (CNES). Various sources of uncertainties such as inter-band calibration errors and atmospheric correction were considered to make the dataset realistic. The results were compared with a recently launched hyperspectral sensor, namely the DESIS sensor (DLR, Germany). The analysis of BIODIVERSITY-like sensor simulated data demonstrated the feasibility to satisfactorily estimate the bathymetry with a root-mean-square error of 0.28 m and a relative error of 14% between 0 and 2 m. In comparison to open coastal waters, the retrieval of bathymetry is a more challenging task for inland waters because the latter usually shows a high abundance of hydrosols (phytoplankton, SPM, and CDOM). The retrieval performance of seabed abundance was estimated through a comparison of the bottom composition with in situ data that were acquired by a recently developed imaging camera (SILIOS Technologies SA., France). Regression coefficients for the retrieval of the fractional species abundances from the theoretical inversion and measurements were obtained to be 0.77 (underwater imaging camera) and 0.80 (in situ macrophytes data), revealing the potential of the sensor characteristics. By contrast, the comparison of the in situ bathymetry and macrophyte data with the DESIS inverted data showed that depth was estimated with an RSME of 0.38 m and a relative error of 17%, and the fractional species abundance was estimated to have a regression coefficient of 0.68.

Référence bibliographique: Minghelli,A.; Vadakke-Chanat, S.; Chami, M.; Guillaume, M.; Migne, E.; Grillas, P.; Boutron, O. Estimation of Bathymetry and Benthic Habitat Composition from Hyperspectral Remote Sensing Data (BIODIVERSITY) Using a Semi-Analytical Approach. Remote Sens.2021,13,1999. https://doi.org/10.3390/rs13101999 [38]

 

Étang de Vaccarès, France. © E. Luna-Laurent, Tour du Valat
Ouest de l’étang de Vaccarès, France. © E. Luna-Laurent / Tour du Valat

 

Nouvel article – Gap analysis of the Ramsar site network at 50: over 150 important Mediterranean sites for wintering waterbirds omitted

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Cet article vient d’être publié dans la revue Biodiversity and ConservationDans cet article, la mesure dans laquelle le réseau méditerranéen Ramsar couvre les zones humides d’importance internationale pour les oiseaux d’eau hivernants a été évaluée à l’aide de certains critères fixés par la Convention de Ramsar. 

Vous pouvez le retrouver sur le portail documentaire de la Tour du Valat [1].

 

Colonie de flamants roses sur l’étang du Fangassier, Camargue, France. © J.E.Roché © J.E.Roché

Résumé:
The Mediterranean Basin is a biodiversity hotspot. Wetlands make a key contribution to this status, but many of them remain outside the Ramsar network fifty years after the establishment of the Ramsar Convention. Here we evaluate the extent to which the Mediterranean Ramsar network covers wetlands of international importance for wintering waterbirds using the Ramsar Convention criteria 2 (species of conservation concern), 5 (> 20,000 waterbirds) and 6 (1% of a population). These criteria were applied to 4186 sites in 24 Mediterranean countries using counts of 145 wintering waterbird species from 1991 to 2017. We identified 161 sites of international importance for waterbirds that have not yet been declared as Ramsar sites, which could be added to the 180 current Mediterranean Ramsar sites established based on waterbird criteria (criteria 5 and/or 6). Among these sites, a subset of 32 very important sites reached double the required level for at least one criterion and 95 were not protected by any site conservation status. Coastal wetlands represented half of the Ramsar gap for waterbirds. We identified that an additional 1218 monitored sites could be provisionally considered as internationally important and thus require more survey efforts to assess their status. This study highlights a lack of participation of the Mediterranean countries to build the Ramsar network for wetland protection. Our results should help policymakers and managers to prioritize future Ramsar site designation, notably in the Middle East and Western European region where important gaps were identified.

Référence bibliographique: 

Popoff, N., Gaget, E., Béchet, A. et al. Gap analysis of the Ramsar site network at 50: over 150 important Mediterranean sites for wintering waterbirds omitted. Biodivers Conserv (2021). https://doi.org/10.1007/s10531-021-02236-1 [39]