Lancement d’un réseau européen sur la connaissance et la gestion des ripisyvles



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CONVERGES : Knowledge Conversion for Enhancing Management of European Riparian Ecosystems and Services

Le 1 décembre 2017 voit le lancement d’un réseau européen sur la connaissance et la gestion des ripisyvles : CONVERGES, piloté par Simon Dufour, enseignant-chercheur à l'université de Rennes 2, au sein du LETG-Rennes.


La végétation riveraine des cours d’eau est un élément important des hydrosystèmes par les multiples rôles socioécologiques qu’elle joue, encore appelés services écosystémiques. Biodiversité, qualité de l’eau, valeurs esthétiques, érosion des berges, inondations, etc. autant d’enjeux où la ripisylve intervient directement. La reconnaissance de ces rôles se traduit par une littérature scientifique importante et diversifiée en matière de disciplines et de contextes étudiés. De même, les ripisylves font l’objet de nombreuses pratiques de gestion : entretien, restauration active ou passive, abandon, etc. Cependant, ce corpus de savoirs scientifiques et opérationnels reste très dispersé entre disciplines, zones géographiques et acteurs.

Pour illustrer la faible diffusion de ces connaissances hors du milieu académique on peut remarquer la quasi-absence de la végétation riveraine dans les dispositifs normatifs de l'UE (par exemple, la Directive-Cadre sur l'Eau, DCE) et la faible place des processus liés à la végétation dans les débats sur les politiques de l'eau. La difficulté de prendre en compte la végétation riveraine dans toute sa complexité est également mise en évidence par la modification généralisée de la ripisylve résultant de plusieurs siècles d'utilisation de l'eau et des pressions environnementales exercées par la société sur les cours d'eau. Cette modification est susceptible de dégrader la fourniture de services écosystémique et elle continue à motiver de nombreux projets de restauration visant à améliorer le statut des milieux riverains. Hélas, beaucoup ont échoué en raison d’une prise en compte limitée ou partielle des processus liés à la végétation, si bien que les ressources publiques ont été allouées de manière inefficace.

Afin de favoriser la diffusion de ces savoirs, un réseau européen vient d’être initié dans le cadre du programme européen COST, il s’agit du projet « KNOWLEDGE CONVERSION FOR ENHANCING MANAGEMENT OF EUROPEAN RIPARIAN ECOSYSTEMS AND SERVICES » (CONVERGES). Rappelons que COST est un programme financé par l'UE qui permet aux chercheurs de mettre en place leurs réseaux de recherche interdisciplinaires en Europe et au-delà. COST finance l'organisation de conférences, de réunions, d'écoles de formation, des échanges scientifiques ou d'autres activités de mise en réseau dans un large éventail de domaines scientifiques.

CONVERGES vise à établir une base de référence sur l'état de nos connaissances sur la végétation riveraine, à coordonner les efforts de recherche, à contribuer à la diffusion des connaissances entre scientifiques et praticiens et à promouvoir les intérêts de recherche des praticiens au sein de la communauté scientifique.

Ce projet rassemble pour l’instant plus de 50 participants travaillant dans plus de 30 pays. Le projet va durer 4 ans et il est porté par Simon Dufour (LETG-Rennes, Université Rennes 2).

>>> En savoir plus sur le site de COST


Ripisylve Dufour
Végétation riveraine de la Sélune (Manche), 2016 (photo : Marianne Laslier)



Contact OSUR

Simon Dufour (LETG-Rennes) / @
Alain-Hervé Le Gall (multiCOM OSUR)


Jean-Raynald de Dreuzy


 AHLeGall    26/10/2017 : 14:53

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Jean-Raynald de Dreuzy, nouveau directeur de l'OSUR

Jean-Raynald de Dreuzy, Directeur de Recherche au CNRS, est nommé directeur de l’Observatoire des Sciences de l’Univers de Rennes par arrêté de la Ministre de l'enseignement supérieur, de la recherche et de l'innovation en date du 5 octobre 2017.

Jean-Raynald de Dreuzy remplace Gilles Pinay, directeur de l’Observatoire depuis 2012. Il poursuit ainsi la dynamique engagée sur le site de Rennes, depuis la création du CAREN en 2000, pour le développement de recherches pluridisciplinaires d’excellence sur l’environnement, et particulièrement les dynamiques des paysages. L’OSUR construit avec ses partenaires (ses tutelles CNRS, les universités de Rennes ; en association avec l’INRAAgrocampus Ouest et le BRGM) et la Région Bretagne (via le CPER) les nouvelles technologies d’observation, d’expérimentation et de modélisation qui fournissent une nouvelle perception de l’état et des trajectoires de l’environnement. Cette co-construction se fait dans le contexte des changements globaux (changement climatique, changement d’usage des sols, érosion, pollution, etc.) avec ses conséquences, notamment en termes de perte de biodiversité, d’altération des services écosystémiques, ou de modifications de l’accès aux ressources pour les populations humaines.

 

Jean-Raynald de Dreuzy, ingénieur de formation (Ecole Polytechnique, 1995), a soutenu sa thèse de doctorat à l’Université de Rennes 1 en sciences de la Terre et de l’environnement (1999). Hydrophysicien et modélisateur, ses recherches concernent les transferts d’eau et de polluants dans le milieu naturel et leur contrôle par les structures du paysage. Il participe à l’animation et à l’évaluation des recherches sur les ressources naturelles au CNRS et à l’ANR. Il a également travaillé plusieurs années à l’institut Weizmann (Israël) et au CSIC (Espagne). Editeur associé de la revue Journal of Hydrology, il organise la prochaine édition de la conférence internationale de référence sur l’évaluation et la modélisation des ressources en eau (juin 2018).

Jean-Raynald de Dreuzy prend la direction de l’OSUR créé en 2010, qui fait suite au CAREN (Centre Armoricain de Recherche en Environnement), une fédération de recherches lancée en 2000. L’OSUR, à la fois observatoire du CNRS (au sein de l’INSU – institut national des sciences de l’univers) et composante de l’université de Rennes 1 (comme UFR dérogatoire), mène conjointement des missions d’observation pérenne des milieux naturels, des missions de formation, de service d’appui à la recherche et de recherches interdisciplinaires, en synergie avec ses unités de recherche, les laboratoires Géosciences Rennes, ECOBIO, CReAAH-Archéosciences, IPR, LETG-COSTEL, les unités SAS, ESE, BAGAP et U3E de l’INRA/ACO, l’axe droit de l’environnement et du développement durable de IODE, l’équipe SPAHIR de l’IETR et les équipes Fluminance, Dream et Genscale de l’IRISA et l’INRIA. A travers ses différentes missions, l’OSUR propose une nouvelle perception des paysages superficiels et souterrains et de leurs évolutions à l’entrée de cette nouvelle ère – dite de l’Anthropocène - marquée par les interactions homme-nature. Pour ce faire, l’OSUR s’appuie sur des recherches disciplinaires reconnues, mais aussi sur une recherche pluridisciplinaire d’excellence pour appréhender l’environnement dans ses différentes dimensions : géographique, climatique, géologique, hydrologique, écologique, physique, historique, juridique etc..

 

L’OSUR construit avec ses partenaires (régionaux, nationaux et internationaux) les moyens d’observation, d’expérimentation et de modélisation indispensables à la caractérisation de l’état actuel de l’environnement et à la compréhension de ses dynamiques passées, présentes et futures. Dans une optique de mutualisation et de complémentarité, ce triptyque se décline :

pour l’observation, par la responsabilité de services pérennes d’observation labellisés à l’échelle nationale et inscrits, pour nombre d’entre eux, dans les problématiques régionales,

pour l’expérimentation, par le soutien du Contrat de Plan Etat Région (CPER), et notamment la construction d’une halle technologique, des recherches avancées avec les physiciens,

pour la modélisation, par la création d’un Observatoire virtuel de l’environnement, avec des recherches avancées avec les mathématiques (IRMAR) et les sciences du numérique (IRISA, INRIA)

L’OSUR saisit également toute l’opportunité des nouvelles technologies pour proposer une approche nouvelle et intégrée des processus physiques, biologiques, chimiques, géologiques, anthropiques essentiels à l’étude de l’environnement. L’OSUR a aussi la perspective d’explorer les relations complexes entre l’Homme et son environnement en se plaçant résolument dans une démarche de co-construction homme-nature.

 

L’OSUR se met aussi au service de la connaissance, de la formation, de l’observation et de l’appui aux territoires :

Connaissance : avec une excellence de la recherche au niveau international dans des domaines clefs comme les ressources en eau et en biodiversité, les risques naturels et l’écologie du paysage.

Formation : pour faire bénéficier les jeunes d’une formation à la pointe de la recherche et de la technologie pour aborder les défis de l’environnement et en être les futurs experts ; l’OSUR porte des formations en Licence (avec une mention "Sciences de la Terre"), et plusieurs mentions de Master ("Sciences de la Terre, des Planètes et de l'Environnement", "Sciences de l'Eau", "Bio-Géosciences", " Biologie-Ecologie-Evolution")

Observation : pour construire les moyens et le recul dont les générations futures auront besoin pour aborder cette nouvelle ère de l’Anthropocène

Appui au territoire : avec des actions de transfert/expertise/valorisation pour la gestion des territoires, avec par exemple un partenariat avec le Centre de Ressources et d'Expertise Scientifique sur l'Eau de Bretagne (Creseb)

A travers ses missions d’observation, de recherche et de formation, l’OSUR et l’ensemble de ses partenaires ont l’ambition de progresser dans la connaissance de l’environnement dans une approche rigoureuse à la pointe de la science et de la technologie.



Contact OSUR

Jean-Raynald de Dreuzy / @
Alain-Hervé Le Gall (multiCOM OSUR)


ANR InterArctic


 AHLeGall    25/10/2017 : 11:32

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ANR InterArctic : un millénaire d’interactions entre sociétés et environnement en zone arctique et subarctique (Canada et Groenland)

Le projet InterArctic (2018-2021), dans lequel un grand nombre de chercheurs issus des labos OSUR sont impliqués, vient d’être sélectionné par l’ANR, avec à la clef un budget de 682 k€, dont 167 k€ pour Rennes. Le projet porte sur l’étude d’un millénaire d’interactions entre les populations locales du grand nord canadien et du Groenland et leur environnement, dans cette zone si particulière et si sensible aux changements climatiques.


La période actuelle de réchauffement rapide dans l'Arctique et le Subarctique est sans précédent au cours du dernier millénaire (GIEC, 2014). Elle entraîne divers changements environnementaux comme de nouveaux événements météorologiques, la propagation d'espèces fauniques et végétales dans de nouveaux habitats et la diminution de la qualité et de la durée de la glace de mer. C’est dans ce contexte que les populations du nord doivent faire face à de nombreux changements sociaux, économiques et culturels. Compte tenu de ces changements radicaux et de l'intérêt stratégique suscité par l'Arctique et les régions subarctiques, il est essentiel de comprendre et de documenter les relations qui ont existé entre les sociétés humaines et l'environnement au cours du dernier millénaire, depuis la période chaude médiévale jusqu'au réchauffement récent de l'Arctique.

Les fluctuations climatiques de l'Holocène récent ont affecté la dynamique des populations, leurs migrations et leur évolution culturelle, du fait de leur influence directe sur les conditions environnementales, et notamment la disponibilité des matières premières. Mais cela ne peut être l’unique explication. Il a également été suggéré que le changement culturel pourrait être associé à l'évolution des stratégies d'adaptation et aux processus intrinsèques d'innovation technologique dans les sociétés humaines, en conjonction avec d'autres facteurs sociaux, politiques, économiques, et symboliques. Des résultats récents, jumelés à des relevés climatiques régionaux différents, indiquent l'influence de facteurs non climatiques qui ont contribué à la dynamique des populations antérieures, comme la migration nordique dans l'ouest de l'Atlantique nord. On voit bien l’imbrication des causes naturelles et culturelles : comprendre une évolution culturelle ou une stratégie d'adaptation est donc un exercice complexe. C’est à cette complexité que l’ANR InterArctic souhaite se confronter.


L’étude des populations du grand nord canadien et du Groenland

Au cours du dernier millénaire, le peuple Thulé et ses descendants inuits ont colonisé la majeure partie de l'Arctique canadien et du Groenland et ont peut-être coexisté dans certaines régions avec les derniers peuples dorsétiens au style de vie différent (fig.1). Vers la fin du Xe siècle, des communautés nordiques émigrèrent au Groenland, apportant avec elles une économie européenne qui mélangeait des éléments de pratiques agricoles et d'exploitation des ressources naturelles. Malgré les peuplements humains anciens de ces régions arctiques et subarctiques, on considère qu'elles n'ont peu voire pas été touchées par les activités anthropiques. C'est partiellement vrai au Nunavik, où l'établissement des chasseurs-cueilleurs-pêcheurs thuléens et inuits a induit peu de changements écologiques mesurables. Toutefois, sur la côte du Labrador (ex. dans la région de Nain), les activités de chasse et de cueillette des Inuits, comme la récolte du bois, peuvent être considérées comme des facteurs anthropiques de la dynamique forestière. De même, les pratiques agricoles qui nécessitent des changements de paysages anthropiques à l'échelle locale ont permis aux colons nordiques du sud du Groenland pendant la période de la période chaude médiévale et aux Inuits du début du XXe siècle d'être autosuffisants et résilients au moins pendant un temps.




Fig1 Cultures Arctique

Fig. 1 - Principales phases culturelles des deux grandes sociétés de l'Arctique nord-américain et groenlandais (source Institut culturel Avataq, 2011)


L'objectif principal de ce projet InterArctic est donc de documenter l'évolution spatiale et temporelle des relations entre les sociétés humaines et leur environnement, dans sept zones arctiques et subarctiques particulièrement sensibles aux changements planétaires : le Canada (Nunavik, Labrador et Nunavut) et le Groenland (côtes Ouest, Est et Nord-Est) (fig.2). En comparant la réponse des écosystèmes à différents types d'activités humaines sur un long gradient d'impacts anthropiques Ouest-Est, les chercheurs - dont de nombreux sont issus des unités de l’OSUR - vont explorer les interactions complexes entre les humains et l'environnement. Les objectifs secondaires quant à eux visent à répondre aux questions suivantes : les sociétés qui vivent dans ces régions ont-elles interagi de manière durable et résiliente ? Comment se sont-elles adaptées ou ont-elles échoué ? Quelles étaient les limites de cette adaptation ? Les changements climatiques/environnementaux ont-ils entraîné ou non des changements culturels ? Qu'est-ce qui a provoqué des changements culturels ? Quel a été l'impact des anciennes sociétés sur les processus écologiques ? Quelles sont les perceptions et les connaissances des Inuit (personnes âgées et jeunes) au sujet de ces questions ?


Ce projet a également valeur d’exemple : le partage de ces connaissances scientifiques locales pourrait-il améliorer les connaissances mondiales sur l'adaptation aux changements environnementaux et sociaux ? Le projet doit aussi contribuer au débat sur le concept de l'Anthropocène dans les environnements nordiques froids. Ce projet met l'accent sur une préoccupation centrale du concept suivant : les populations ont-elles réussi ou non à bien gérer les terres et les ressources, dans un contexte mêlant ressources animales et plantes sauvages d’une part, animaux et plantes domestiques exogènes d’autre part.

Pour répondre à ces questions, le projet prévoit de mener plusieurs travaux de terrain sur des "zones ateliers" au :
- Groenland : 1. Uummannaq (côte ouest), 2. Installations occidentales (région de Nuuk), 3. Installations orientales (région de Qassiarsuk), 4 Terres de Liverpool (côte nord-est),
- Canada : 5. Labrador (Nunatsiavut) (baies de Nain et Okak), 6. Nunavik (baie de Kuuvik, île de Mansell, Kangiqsujuaq), 7. Nunavut/Nunavik (îles Belcher-Sanikiluaq, Umiujaq and Kuujjuarapik).


Fig2 Localisation Sites Etudes
Fig. 2 - Localisation des sites d'étude au Groenland et Canada


Ces zones d'étude représentent des secteurs clés pour la compréhension de l'interaction entre les sociétés locales, les colons européens, les commerçants (par exemple ceux des postes de traite de fourrures et les baleiniers) et l'environnement dans les régions arctiques et subarctiques, avec des points majeurs à éclaircir :
- d'une part, les changements induits par le passage de la MWP (Medieval Warm Period : de 950 à 1250) au LIA (Little Ice Age : début du 15e à la fin du 19e siècle) dans les régions de l'Atlantique nord,
- d'autre part, les variations climatiques et les évolutions biophysiques probablement à l'origine de changements dans les socio-écosystèmes.

Ces changements doivent être mieux appréhendés selon différentes échelles spatiales et temporelles. L’étude va combiner les données climatologiques disponibles (incluant des informations historiques), les recherches (paléo)écologiques, archéologiques et géoarchéologiques et les analyses multiproxies effectuées sur les séquences lacustres, les dépôts tourbeux, les gisements postglaciaires ainsi que les sédiments archéologiques et les anthroposols (fig.3 et 4).

Fig3 Bois Archeo Inukjuak
Fig. 3 - Superstructures en bois flottés d'une maison thuléenne sur l'île Drayton (Inukjuak, Nunavik). Fouilles archéologiques P. Desrosiers


Fig4 Vue Lac Igaliku
Fig. 4 - Vue du lac d'Igaliku (Groenland) dont le remplissage sédimentaire a été analysé et des terres agricoles le bordant actuellement


L’approche à la base du projet combine les sciences sociales et naturelles de manière intégrative et interdisciplinaire. Le projet a également vocation à se faire sur une base de « co-construction » avec les populations étudiées, qui deviennent aussi « acteurs » et non pas seulement « sujets d’étude ». Cette approche collaborative devra générer une coproduction de connaissances qui intégrera les perspectives des aînés, des élèves et des enseignants de différentes communautés au Canada et Groenland. La collaboration sera encouragée à l'aide de techniques issues de la géographie culturelle et de l'anthropologie (ex. ateliers scolaires, interviews, documents historiques, photographie, contes, etc.) et de l'ethno-archéologie (ex. collecte d'informations sur les perceptions locales du territoire, du patrimoine archéologique, de l'environnement et du changement climatique...) (fig.5 et 6).


Fig5 Interview Ainee Inukjuak
Fig. 5 - Interview d'une aînée Inuit du village d'Inukjuak sur l'île Drayton (Nunavik)

Fig6 Interview Aine Qaanaaq
Fig.6 - Interview d'un aîné à Qaanaaq (Groenland) (source Uummannaq Polar Institute)



Un consortium international

La coordinatrice scientifique du projet est Emilie Gauthier, professeure à l’Université de Bourgogne Franche-Comté, Laboratoire Chrono-environnement (UMR 6249 CNRS). Dominique Marguerie, paléoécologue, DR CNRS à ECOBIO, est co-porteur d'InterArctic, plus particulièrement en charge de la coordination et la diffusion du projet (WP1). 

Le consortium implique 28 scientifiques de 12 laboratoires français et 6 laboratoires étrangers, avec des compétences complémentaires en écologie, paléoenvironnement, géographie physique, géologie, archéologie, bioarchéologie, anthropologie, ethno-histoire et géomatique.

Le consortium est composé des chercheurs OSURiens suivants :
- à ECOBIO, Dominique Marguerie, André-Jean Francez, Yann Rantier, Françoise Le Moal, Morgane Ollivier,
- au CReAAH, Grégor Marchand, Alice Schaffhauser, David Aoustin, Laurent Quesnel, 
- à Géosciences-Rennes, Anne-Catherine Pierson-Wickmann.

Au-delà de l’OSUR, à noter également pour le pôle scientifique rennais, la présence de :
- Philippe Lanos, Philippe Dufresne (IRAMAT Bordeaux, hébergés à Géosciences Rennes),
- Fabienne Joliet (ESO Espaces et SOciétés, Agrocampus Ouest, université d'Angers).



La contribution des OSURiens

Ils vont s'impliquer dans le cadre de deux workpackages : 
- Dynamique des paysages : forçages naturels et anthropiques enregistrés dans les archives sédimentaires (sols, sédiments lacustres et tourbeux) (WP2),
- Paysages arctiques et systèmes techno-économiques (WP3).


Leurs activités de terrain débuteront durant l'été 2018 et seront pour l'essentiel concentrées sur le Canada nordique, à savoir le Nunavik-Nunavut et le Labrador. Les spécialités qu'ils développeront correspondent à l'archéologie, la paléoécologie (paléobotanique), la bioarchéologie, la paléogénétique, la géochimie, la biogéochimie (teneur en carbone), la modélisation chronologique, la géomatique et la structuration et gestion des données scientifiques.

Dans le cadre du dernier appel à projets scientifiques de l'IPEV (Institut polaire français) pour le soutien aux travaux en Arctique, Dominique Marguerie a déposé une proposition intitulée "Environmental Changes and Human Activity In North Eastern Canada (Nunavik and Labrador) during the Last Millenium (ENCHAINEC)". Cette demande pour quatre ans est pour l'essentiel destinée au soutien financier aux missions de terrain, relativement onéreuses dans cette partie-là du monde. Réponse attendue dans les mois qui viennent. S'il était accepté, ENCHAINEC ferait suite au projet IPEV LOTECHAIN que Dominique Marguerie a coordonné de 2012 à 2015.



Contact OSUR
Dominique Marguerie (ECOBIO) / @
Alain-Hervé Le Gall (multiCOM OSUR)


Les pesticides : meilleurs alliés des ravageurs ?


 AHLeGall    24/10/2017 : 13:11

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Le stress causé par les pesticides sur les plantes affecte les parasitoïdes et modifie les « relations » trophiques : avec quels déséquilibres pour l’écosystème ?

Les pesticides absorbés par les plantes, que ce soit directement par le substrat ou par absorption de l'eau interstitielle du sol, peuvent migrer en cascade vers des niveaux trophiques plus élevés. La règle générale veut en effet qu’en haut de la chaîne alimentaire, on retrouve des concentrations de pesticides plus importantes du fait d’effets cumulatifs ascendants. Cependant, nos connaissances sur l'impact de l'exposition aux pesticides sur les chaînes trophiques terrestres composées entre autres d’organismes non cibles, c'est-à-dire exposés de façon indirecte et non volontaire à un pesticide, sont encore lacunaires.

Les auteurs de l’étude, dont Cécile Le Lann (ECOBIO), publiée dans un numéro spécial de la revue Ecotoxicology consacré aux « Nouveaux progrès et défis en écotoxicologie des pesticides », ont donc examiné les effets directs et indirects de trois niveaux différents de concentrations sub-létales d’un herbicide et d’un insecticide, sur les caractéristiques du fonctionnement écologique d'un système tritrophique composé de la façon suivante :

  • une plante : le blé Triticum aestivum
  • un phytophage : le puceron ravageur du blé Sitobion avenae
  • et de son ennemi naturel : le parasitoïde spécialiste Aphidius rhopalosiphi

Rappelons qu'un parasitoïde est un insecte qui pond dans ou sur un autre insecte hôte et qui se développe à ses dépens, jusqu’à la mort de son hôte.

Les principaux résultats obtenus sont les suivants :
(1) les plants de blé exposés aux deux pesticides sont plus petits, avec une biomasse réduite : montrant que les plantes sont aussi affectées par les insecticides
(2) pour les pucerons, des effets négatifs sont observés sur le taux de reproduction, la biomasse et le nombre d’individus, mais uniquement avec la concentration la plus élevée d’herbicide. L’insecticide étudié n’affecte donc par la performance des pucerons
(3) par contre le succès global de parasitisme des parasitoïdes diminue dès les plus faibles concentrations d’herbicide et aux concentrations les plus élevées d’insecticide ; l’expérience montre également que l’exposition à l’herbicide entraine un sex-ratio des parasitoïdes très déséquilibré, avec une majorité de mâles produits.

Ces résultats ont été mis en évidence en laboratoire par un dispositif expérimental original.



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Légende : dispositif expérimental utilisé pour déterminer l'effet des pesticides sur un système tritrophique d'une plante (Triticum aestivum), des pucerons (Sitobion avenae) et d'un parasitoïde (Aphidius rhopalosiphi)


Le nouveau protocole fonctionne de la manière suivante : afin d’imiter l'exposition par l'eau interstitielle, les substances toxiques ont été injectées dans une couche de silicone en contact avec le milieu de culture de la plante. Ce procédé permet une diffusion passive des pesticides peu solubles vers le milieu et donc de maintenir une exposition constante des plantes. Ce nouveau système expérimental a permis de détecter des effets "cascades" imprévus des pesticides ayant différents modes d'action sur les organismes non cibles, tout en imitant l'exposition par l'intermédiaire de l'eau interstitielle.

Les résultats obtenus confortent l'hypothèse selon laquelle les pesticides peuvent être in fine plus toxiques pour les parasitoïdes que pour leurs hôtes : en effet, les auteurs ont mis en évidence un contournement des effets des concentrations sub-létales de l’herbicide et de l’insecticide dans le deuxième niveau trophique, ce qui a entraîné des effets négatifs sur le comportement de ponte du troisième niveau trophique.

La dissémination "tous azimuts" de pesticides persistants dans l'environnement pourrait par conséquent avoir un effet beaucoup plus important sur les organismes non ciblés que ce que l'on croyait auparavant. En effet, des modifications dans la dynamique des populations de parasitoïdes, du fait d'un sex-ratio biaisé (trop de mâles) et de la réduction du taux d'attaque des femelles sur les pucerons ravageurs, pourraient alors réduire considérablement le service de contrôle biologique des ravageurs par ces ennemis naturels, en créant un déséquilibre au profit du ravageur… au détriment de la culture.

Des expériences sur le terrain sont désormais nécessaires pour confirmer cette hypothèse de laboratoire.


Référence :
Kampfraath, A.A., Giesen, D., van Gestel, C.A.M. et al. Ecotoxicology (2017) 26: 383. https://doi.org/10.1007/s10646-017-1771-x



Contact OSUR
Cécile Le Lann (ECOBIO) / @
Alain-Hervé Le Gall (multiCOM OSUR)


La post-fouille : la face cachée du travail de l’archéologue


 AHLeGall    24/10/2017 : 08:33

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Le CReAAH est en pleine exploitation du matériel archéologique prélevé cet été sur le site de Beg-er-Vil (Quiberon, Morbihan).

Le CReAAH est en pleine exploitation du matériel archéologique prélevé cet été sur le site de Beg-er-Vil (Quiberon, Morbihan). En archéologie, on appelle ce travail la post-fouille. C’est un ensemble d’activités, en laboratoire, d’identification et d’inventaire du mobilier recueilli au moment de la fouille : souvent ingrat, laborieux, méticuleux, très chronophage, mais indispensable à l’avancée des connaissances du site, en l’occurrence un amas coquillier du Mésolithique. Ce « travail de fourmis » est réalisé par des bénévoles, souvent des étudiants en archéologie, sous la direction de Catherine Dupont (CReAAH).

Pour les stagiaires, la post-fouille offre une formation sur le tas (de sable... bien sûr !), une initiation aux phases de traitement du mobilier archéologique, à savoir : étude lithique, tri des refus de tamis, reconnaissance des classes animales présentes (mammifères, poissons, oiseaux, crustacés, coquillages, batraciens etc.), initiation à l’archéozoologie des invertébrés marins (identification, quantification, taphonomie, biométrie).

Rappelons que le site de Beg-er-Vil est un site de référence pour la fin du Mésolithique dans l’ouest de la France : sa fouille est d’autant plus impérieuse que celui-ci est en péril du fait de l’érosion marine et anthropique. Il est fouillé depuis 2012 sous la direction de Grégor Marchand (CReAAH). L’épais niveau archéologique a livré une quantité très importante de vestiges : des ossements de mammifères, des restes de crabes, de poissons, d’oiseaux, de coquilles marines, de silex taillés, de parures etc.. L’intégralité de l’épaisseur du dépotoir coquillier a été fouillée. Celle-ci comprend également un niveau de pierres brûlées associées à des coquilles d’huîtres, des fosses et des foyers.

Bref, y’a du taf… Quelques chiffres pour le stage proposé en septembre 2017 :
- 47 kilos de matériel : soient 59 sacs de de refus de tamis de 2 millimètres triés (il reste 124 sacs de 2013 non triés)
- 38 kilos de matériel : soient 31 sacs de de refus de tamis de 4 millimètres triés (il reste 229 sacs de 2014 non triés)
Inutile de préciser que le tri va se poursuivre encore quelques années ! Depuis 2013, on compte en tonnes !



Photos : Catherine Dupont (CReAAH)

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De la fouille archéologique à l’analyse

L’analyse des invertébrés marins découverts en contexte archéologique est une science très récente mais qui s’est développée très rapidement à l’échelle internationale. L'impulsion donnée depuis quinze ans à la recherche sur les décharges préhistoriques – les « dépotoirs » - s’est traduite par la mise en place d’un protocole commun à plusieurs disciplines de l’archéologie, dont Catherine est une des pionnières, ce qui lui a valu la médaille de bronze du CNRS en 2014. Nous assistons donc à un renouvellement de notre perception des populations humaines préhistoriques, voire historiques, grâce à cette nouvelle approche d’investigation. En appliquant un protocole adapté sur le terrain puis au laboratoire (c’est donc l’objet de la post-fouille), il est désormais possible d’en savoir plus sur l’exploitation des littoraux par les sociétés passées, à partir de restes de mollusques marins, de crustacés etc.. Au-delà d’un simple inventaire de produits utilisés ou des ressources consommées, il s’agit d’aborder des thématiques diverses comme la gestion des stocks naturels, la saisonnalité et la viabilité des activités, voire pour des phases plus récentes de notre passé, l’implantation d’établissements de commerce, et donc de développement d’axes de circulation, d’influences et échanges avec d’autres populations, etc..

Outre la fonction alimentaire quotidienne de certaines populations côtières, les coquillages, crustacés et oursins témoignent aussi, sur nos littoraux, de banquets ou de dépôts rituels. Ils peuvent servir d’outils, de récipients, de colorants, de parures, de décors, d’instruments de musique, de monnaies, de jouets, de matériaux de construction etc. etc..

Comme pour toutes les disciplines liées à l’archéologie, la qualité des analyses réalisées par les archéomalacologues – c’est le nom savant que l’on donne aux archéologues qui étudiant les mollusques - dépend fortement de celle des prélèvements faits sur le terrain. Dans la plupart des cas, les prélèvements sédimentaires sont indispensables à une étude quantitative des invertébrés marins. Sans eux, des espèces fragiles comme les moules, les oursins ou les crabes, sont sous-représentées, voire absentes des analyses. Le cas du site mésolithique de Beg-er-Vil est très parlant à ce sujet : le tamisage a révélé que ce coquillage était majoritairement exploité alors qu’il était absent des ramassages à vue effectués au moment de la fouille ! Il n’y a pas que le diable qui se cache dans les détails…

De même, les petites coquilles mélangés aux algues ou au sable sont absentes des analyses si des prélèvements sédimentaires n’ont pas été effectués pendant la fouille. Il en va de même pour les parures de petites dimensions comme les perles du Néolithique, qui font à peine un demi-centimètre de diamètre. De même, certaines activités comme la fracturation de coquilles de pourpres ou la production de parures ne sont pas bien comprises si l’ensemble des fragments coquilliers ne sont pas recueillis. Un tamisage à 2 mm à l’eau douce, fait au fur et à mesure de la fouille, est donc indispensable à l’analyse des invertébrés marins découverts dans les sites archéologiques.

Les volumes prélevés diffèrent selon les sites : de 10 à 100 litres sont nécessaires suivant la densité des coquilles et la nature des structures. Ils doivent permettre de dénombrer assez d’individus et d’en mesurer suffisamment pour que l’échantillon soit représentatif de l’ensemble d’une structure. Après tamisage et séchage, les échantillons sont alors triés. Cette étape permet de regrouper les fragments similaires et de les déterminer à l’aide d’ouvrages de référence et d’une collection de comparaison (en cours de constitution au sein du CReAAH), à la fois collection physique et base de données. Ce travail de détermination des espèces nous éclaire par exemple sur les environnements exploités ou la périodicité et la technique de collecte selon l’accessibilité de la ressource. En fonction des proportions relatives des espèces par rapport aux autres, on peut alors en déduire des indications sur les comportements humains : plutôt opportuniste ou au contraire sélectif, pour des pratiques commerciales par exemple.

Les spécimens identifiés sont ensuite mesurés. Quand ils sont fragmentés, des reconstitutions sont possibles à partir de fragments de coquilles, de doigts pour les crabes ou de pièces squelettiques pour les oursins. On fait alors appelle à la biométrie qui permet d’attester de l’utilisation des mollusques, voire de leur « valorisation » : on a pu établir par exemple que les coquilles supérieures à 20 mm sont le plus souvent sélectionnées pour être consommées, ou destinées au commerce.

L’identification d’organismes marins est également primordiale : elle permet de déterminer leurs écosystèmes d’origine (apports d’eau douce, fonds vaseux, bancs denses…) ; elle permet aussi de savoir si les coquilles ont été nettoyées pour en limiter le poids et, parfois, nous informe sur les techniques de pêche appliquées, tel le dragage. L’observation des coquilles permet également de savoir si elles ont été collectées vivantes ou sous forme d’épaves échouées sur une plage. Pouvoir comparer les différentes utilisations des coquillages pour un site archéologique considéré est fondamental : bien souvent, les parures et autres objets « précieux » sont exclus de l’analyse malacofaunique et leurs déterminations spécifiques ne sont pas toujours affinées. Elles permettent pourtant d’aborder des sujets de recherche intéressants comme la division des activités, le ramassage de coquilles échouées, la fréquentation de zones différentes du littoral suivant l’usage prévu. C’est ainsi que pour le Mésolithique, les chercheurs ont pu mettre en évidence que la recherche de coquilles et de coquillages s’est faite sans mettre les pieds dans l’eau !

Autre découverte récente : il n’y avait pas de recyclage des coquilles après consommation alimentaire. Il semble donc que la recherche de nourriture d’une part, et la recherche de matériel pour confectionner les parures d’autre part, aient été deux activités bien distinctes dès la Préhistoire. Ce comportement se vérifie d’ailleurs tout au long de l’histoire sur les côtes atlantiques françaises : les hommes n’ont pas hésité à sélectionner les coquilles les plus adaptées pour les coudre en parures sur un support ou les enfiler sur un lien. L’archéomalacologie a donc encore de beaux jours devant elle : on peut encore faire parler ces invertébrés marins qui nous renseignent sur un personnage central de l’archéologie, l’Homme, à la fois produit et acteur de son environnement.

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Précisément, parmi les avancées récentes, il apparaît que les coquilles et coquillages archéologiques soient aussi des témoins des caractéristiques des paléoenvironnements eux-mêmes. Ils constituent une mine d'informations sur les organismes côtiers et leur environnement. Ainsi, grâce à l'analyse ADN diligentée par des généticiens, les coquilles de mollusques marins se révèlent comme de véritable archives métagénomiques du passé. Avec l'analyse de leur coquille, de leur (micro)structure et de leur composition biogéochimique, on peut retracer leurs traits d'histoire de vie ou retrouver leurs conditions environnementales ou paléoenvironnementales, comme la température, la disponibilité alimentaire, la salinité et la pollution.
Pendant longtemps, on s’est contenté d’écouter les coquillages : maintenant, on peut même les faire parler !


>>> Pour en savoir plus
DUPONT C., 2017 - Connaitre l'exploitation du littoral par l’Homme à partir des invertébrés marins découverts en contexte archéologique. Les Nouvelles de l'Archéologie, ISBN : 978-2-7351-2382-7, n°148. 28-33.


Contact OSUR
Catherine Dupont (CReAAH) / @
Alain-Hervé Le Gall (multiCOM OSUR)


Archéologie et réalité virtuelle : les nouvelles techniques de production, d'exploration et d'analyse d'environnements archéologiques virtuels



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Jean-Baptiste Barreau, ingénieur d’études CNRS en informatique au sein de l’UMR CReAAH de l’OSUR, a soutenu le 10 juillet 2017 une thèse intitulée "Techniques de production, d'exploration et d'analyse d'environnements archéologiques virtuels".

Jean-Baptiste Barreau, ingénieur d’études CNRS en informatique au sein de l’UMR CReAAH de l’OSUR, a soutenu le 10 juillet 2017 une thèse intitulée "Techniques de production, d'exploration et d'analyse d'environnements archéologiques virtuels". Cette thèse, remarquable et remarquée, est originale, car elle est à l’interface de l’archéologie et des nouvelles technologies : modélisation 3D, reconstitution de sites et de monuments, interaction en réalité virtuelle.

Ces techniques sont particulièrement utiles aux archéologues, car elles donnent à voir et à analyser ce qui n’existe plus, de surcroît de manière dynamique et interactive. En effet, si les possibilités de numérisation 3D des vestiges actuels d'un site archéologique par le biais des dernières techniques d'acquisition 3D (photogrammétrie/scan laser) aident à la compréhension de son fonctionnement, elles peuvent aussi permettre de véritables hypothèses de reconstitutions du site tel qu'il a pu l'être à une époque donnée. En outre, les besoins de la communauté archéologique concernant ces restitutions de structures ou d'environnements sont considérables. Au-delà d'un intérêt évident en termes de valorisation du patrimoine, celles-ci permettent de véritablement mieux appréhender leurs fonctionnements et les sociétés qui les ont occupés.

Le travail de Jean-Baptiste a ainsi permis, dans un premier temps, d’opérer, traiter et analyser différents niveaux de production d'environnements archéologiques 3D pour la recherche archéologique ; puis, dans un second temps, de concevoir et mettre en place des méthodes d'interactions et de simulations immersives. Leur objectif est de permettre aux archéologues de démontrer certaines hypothèses de recherche, notamment en travaillant sur la perception d'indices visuels pertinents. Éminemment interdisciplinaires, ces recherches impliquent des collaborations étroites avec d’autres partenaires de recherches du pôle scientifique rennais : l’université de Rennes 1, l’IRISA (laboratoire INRIA), le CNRS, et l’INSA.


Quelques exemples de productions d'environnements archéologiques 3D

L’objectif de la production d’environnements 3D est de fournir in fine des « restitutions de l’hypothétique ». Le point de départ de cette démarche est basé sur la numérisation de l’existant. Les premières restitutions réalisées par Jean-Baptiste ont ainsi eu pour sujet des châteaux, ou parties de ces châteaux, et une citadelle syrienne. Du fait de leur solidité et de leur résistance à l’érosion du temps, ces restitutions reposent sur des vestiges existants plus ou moins conséquents. Voici 3 exemples pour illustrer cette démarche : la porte des Champs du château d’Angers (Maine-et-Loire), le château de Coatfrec (Côtes-d’Armor) et la Citadelle d’Alep (Syrie).

Pour la porte des Champs du château d’Angers, l’objectif scientifique étant d’obtenir un probable état de la porte au XIIIe siècle. À partir de photos et informations qualitatives et quantitatives fournies par l’archéologue référent, une première itération de restitution castellaire non texturée a donc pu être réalisée. À partir des volumes correspondant à l’existant de la porte des Champs, le travail a consisté à créer, éditer et supprimer différents éléments indiqués par l’archéologue. L’objectif est alors de rendre compte, d’un point de vue surtout qualitatif, du contenu des retours de l’archéologue et du travail induit.


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Première itération de la restitution de la porte des Champs du château d’Angers au XIIIe siècle


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Rendu de l’itération actuelle de la reconstitution 3D de la porte des Champs du château d’Angers au XIIIe siècle



Concernant le château de Coatfrec, les vestiges étaient moins conséquents. Une numérisation par une entreprise allemande a fourni le nuage de points résultant. Avec celui-ci, quelques plans, croquis et discussions avec les archéologues, ont permis de proposer une restitution. Les textures étant plus homogènes, le travail de texturage a été moins long que dans le cadre de la porte des Champs.



Coatfrec
Rendus 3D montrant les sections Nord et Ouest du château de Coatfrec



Enfin, il reste encore suffisamment de vestiges pour constituer un modèle 3D de l’architecture initiale de la citadelle d’Alep en Syrie. Cependant, la situation de guerre civile rendant extrêmement difficile une numérisation "classique" par photogrammétrie ou lasergrammétrie, Jean-Baptiste a expérimenté un procédé pour produire un modèle 3D « aussi pertinent que possible » uniquement à partir de quelques photographies touristiques. Ce processus combine modélisation 3D sur un nuage de points de mauvaise qualité et du texture mapping à partir d’un corpus d’images disponibles sur internet.



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Photos de la Citadelle d’Alep prises par un archéologue touriste, nuage de points de faible qualité et rendu final texturé du modèle 3D



Mais parfois, l’existant est… inexistant : on est obligé d’en passer par le traitement de la documentation archéologique disponible. Plusieurs travaux de reconstitution 3D ont donc concerné des environnements archéologiques pour lesquels l’existant ne permet au mieux que de faibles hypothèses. Il s’agit alors, en plus des échanges avec l’archéologue, d’intégrer de façon optimale la documentation qu’il aura constituée et de suivre une approche descendante dans laquelle les itérations avec l’archéologue permettent de valider la compréhension de ladite documentation et d’affiner chaque élément de l’environnement. La reconstitution du navire de la compagnie des Indes le Boullongne suit cette démarche documentaire itérative.

La modélisation 3D du navire s’est fondée sur des plans dessinés dans une monographie (Boudriot, 1983). De nombreux plans à l’échelle ont ainsi été numérisés et intégrés dans un logiciel de modélisation 3D, permettant à des graphistes du CNPAO (Conservatoire Numérique du Patrimoine Archéologique de l'Ouest : lire plus bas) de modéliser les différents objets du navire et son gréement. Ces éléments 3D sont d’abord issus de la lecture de la documentation faite par les graphistes, puis corrigés par l’historienne référente. Le modèle informatique final est ainsi "mathématiquement" composé de 408 233 polygones et 224 570 sommets. Les éléments ont été texturés grâce à des données recueillies par l’historienne, cependant, la plupart des textures restent fortement hypothétiques.



Boullongne1
Boullongne2
Sections, plans et étapes de reconstitution 3D du Boullongne


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Vue éclatée du modèle 3D et rendu final du Boullongne



La navigation dans un environnement archéologique virtuel

Une étape encore plus avancée dans la virtualité - et encore plus intégrative - est désormais envisageable grâce à des méthodes d'interactions et de simulations immersives. En effet, malgré les apports d’une production menée avec et pour les archéologues, il subsiste des manques liés au contrôle des hypothèses et des incertitudes. Il est en effet important de rester lucide sur le fait que ces productions 3D correspondent majoritairement à un niveau que l’on peut qualifier au mieux d’expertise et au pire d’opinion. L’enjeu est donc désormais de concevoir des outils de réalité virtuelle, en l’occurrence immersive, pouvant proposer un chemin vers la preuve, voire le consensus scientifique. Ces nouvelles méthodes et outils visent donc à vérifier comment les possibilités de navigation, d’interaction avec un objet et de simulation peuvent amener des archéologues à la construction, à l’analyse et à la valorisation d’une reconstitution la plus pertinente possible. Voici donc 2 exemples pour illustrer cette démarche immersive : la navigation au sein du cairn de l’île Carn (Finistère) et la simulation de flore au sein de l’habitation sucrière de Rémire (Guyane française).

Il est à noter d’emblée que l’intérêt majeur de cette démarche vise la navigation et l’interaction avec des objets d’environnements archéologiques virtuels… mais à l’échelle 1:1

Les intégrations de différents sites du corpus du CNPAO au sein de la plateforme Immersia sur le campus de Beaulieu de l'université de Rennes 1 ont entraîné des réflexions autour des modes de navigation. En effet, les sites étant bien hétérogènes, notamment au niveau de leurs dimensions, plusieurs modes ont été implémentés.



Echelle 1 1
Navigation libre au sein de l’épave d’Erquy, de la chapelle de Languidou et de la plantation sucrière de Rémire



La première intégration d’environnement archéologique 3D au sein de cette plateforme Immersia fut celle du cairn de l’île Carn. Les premiers retours des archéologues furent la bonne qualité de sensation d’immersion et de rendu. La grande taille de la plateforme permet une vision périphérique complète et rapide de la structure architecturale du cairn : 9,60 mètres de long, 3 mètres de profondeur, 3 mètres de haut, Immersia est une des plus grandes salles de réalité virtuelle au monde. La possibilité de navigation naturelle en (X,Y), « physique » pourrait-on dire, et de lévitation au Flystick permet de se déplacer facilement partout dans le cairn, aux dimensions du même ordre que celles de la plateforme, et de bien observer des parties intéressantes telles que des peintures, pierres de couleur, fentes, etc.. Outre la lévitation, cette navigation en (X,Y) reste impossible dans la réalité en raison de l’exiguïté d’accès et de la dangerosité du site.



Cairn
Accès difficile, intégration de la restitution 3D et exploration immersive du cairn de l’île Carn



De la même manière, la navigation libre a été testée sur un autre environnement archéologique, la plantation sucrière de Rémire en Guyane, en mettant notamment en avant la question de l’éclairage naturel. En archéologie, l’étude des activités agricoles représente un volet important, car elles touchent nécessairement l’humanité au moins depuis la révolution néolithique. Les liens évidents entre agriculture et ensoleillement ont amené Jean-Baptiste à étudier l’intégration d’une simulation de l’évolution de la lumière du soleil pendant une journée complète sur le site de la plantation sucrière.



Sucrerie Lumiere
Action sur la vitesse de l’alternance jour/nuit au sein de la sucrerie



La flore constitue l’élément majeur du site de la plantation sucrière. Jean-Baptiste a ainsi planté virtuellement de la végétation sur un rectangle d'une superficie de 1800 hectares, dont la topographie résulte d’altitudes issues de sondages, de cartes actuelles et du XVIIIe siècle. La végétation aux XVIIe-XVIIIe siècles étant cependant différente de celle d’aujourd’hui, au-delà des plantes utilisées dans l’activité du site d’après les sources directement liées (cacaoyer, caféier, canne à sucre et coton), des sources documentaires ont été exploitées. En comparant avec les sources d’un botaniste ayant visité l’endroit à l’époque, les plantes suivantes ont été intégrées : Baumier du Pérou, Cannelier de Ceylan, Campêche, Goyavier à grandes fleurs, Hura crepitans, Cacaoyer et Palétuvier blanc. Ainsi, en plus de la canne à sucre et du citronnier, il a fallu stocker quasiment chacune de ces plantes, à partir d’une bibliothèque de plantes 3D quand elles s’y trouvaient, ou les modéliser dans le cas contraire. Le placement des caféiers, des zones forestières et des plants de canne à sucre a été effectué de manière semi-automatique dans des zones évoquées par les sources. Notamment pour les plants de canne à sucre, des paramètres de densité et de différences aléatoires de positions/dimensions s’imposaient et ont donc été utilisés pour simuler la non-homogénéité de la réalité. Ce ne sont pas moins de 787 000 plantes qui sont ainsi affichées dans l’environnement archéologique virtuel, dont 782 000 plants de canne à sucre.  Compte tenu de l’étendue du site, l’objectif a été de proposer une simulation visuelle de paysage, en plateforme immersive, au sein de laquelle l’utilisateur perçoit sans rupture la végétation proche et la lointaine.



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Rendus 3D de cacaoyer, palétuvier blanc et cannelier de Ceylan


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Simulation 3D de végétation sur la plantation sucrière de Rémire




Quelles perspectives ?

A travers ces quelques exemples de travaux sur la production, l’exploration et l’analyse d’environnements archéologiques virtuels, Jean-Baptiste démontre l’intérêt de développer – pour et avec les archéologues - la production adaptative et itérative d’environnements archéologiques 3D, mais aussi l’utilisation d’environnements archéologiques virtuels. Il est désormais possible d’imaginer comment la réalité virtuelle peut accompagner l’évolution du métier d’archéologue vers une sorte d’idéal : voir, sentir, entendre, manipuler, interagir avec des éléments certes virtuels, mais parfois parcellaires dans la réalité. Plus concrètement, les archéologues devraient dans le futur proche pouvoir mesurer, analyser, consulter des sources, interpréter, expérimenter et modéliser par le biais d’un système de réalité virtuelle : bref, pouvoir tester et valider en « situation » des hypothèses de travail.

Dans un futur encore plus lointain, les enjeux se situeront probablement au niveau de la simulation et de l’interaction avec des humains virtuels du passé. Pour restituer leurs gestes dédiés à des tâches disparues, les avancées technologiques permettront ainsi de simuler des humains en activités du passé. Pour l’archéologue immergé pouvant vérifier la cohérence de l’environnement, il serait ainsi envisageable d’appréhender les activités des humains virtuels, de faire interagir ces activités avec l’environnement archéologique virtuel, puis enfin de déduire de ces activités une narration du quotidien d’un site archéologique.

Nul doute que ses travaux futurs trouveront une prolongation également au sein du CNPAO, le Conservatoire Numérique du Patrimoine Archéologique de l'Ouest, dont Jean-Baptiste est le coordinateur. Une initiative originale qui fédère archéologues et informaticiens d’horizons divers (université de Rennes 1, CNRS, INSA, INRAP, INRIA), et qui lui avait valu en 2014 le prix Werner Weber.


Contact
Jean-Baptiste Barreau (CReAAH) / @
Alain-Hervé Le Gall (multiCOM OSUR)


Expo "Éternité, rêve humain et réalités de la science"


 AHLeGall    23/05/2017 : 14:36

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Romain Causse-Védrines, technicien au labo ECOBIO, a collaboré à l'exposition "ÉTERNITÉ, RÊVE HUMAIN ET RÉALITÉS DE LA SCIENCE" proposée du 19 mai 2017 au 12 mars 2018 au Muséum d'histoire naturelle de Nantes.

Romain Causse-Védrines, technicien au labo ECOBIO, a collaboré à l'exposition "ÉTERNITÉ, RÊVE HUMAIN ET RÉALITÉS DE LA SCIENCE" proposée du 19 mai 2017 au 12 mars 2018 au Muséum d'histoire naturelle de Nantes. On peut le retrouver à travers des vidéos de vulgarisation comme "Les 10 plus vieux animaux" et "La méduse immortelle"



Bandeau Eternite Web


L’Homme a toujours rêvé d’éternité. Cette exposition le replace dans la diversité du vivant et l'histoire de la Terre.

Depuis l’Antiquité, des croyances variées animent chaque civilisation : la résurrection chez les Égyptiens, le paradis pour les perses, la réincarnation des hindous. Au Moyen Âge, c’est l’alchimie qui tente de répondre à la question de la vie éternelle par la confection d’élixirs et de la pierre philosophale.

Aujourd’hui, ce rêve d’éternité s’insinue dans notre réalité grâce aux progrès technologiques et médicaux. L’homme peut-il être considéré comme une machine dont on remplacera les pièces défaillantes par des prothèses bioniques ? Pourra-t-il, à l’instar d’autres animaux comme la salamandre, régénérer tout ou partie de son corps ? Pourrons-nous faire repousser des tissus ou même des organes entiers ? Les nouvelles technologies semblent pouvoir nous aider à nous battre contre la mort, à repousser toujours plus loin les limites de la vie.

Et les autres ? Afin de replacer l’Homme dans la diversité du vivant et l’histoire de la Terre, l’exposition propose un voyage dans le temps : le temps de vie des autres êtres vivants, le temps d’existence des espèces (l’espèce Homo sapiens existe depuis près de 200 000 ans) et le temps de la Terre et de l’Univers.

>>> En savoir plus sur l'expo



A propos de la contribution de Romain

Dans cette expo multi-supports, Romain - plus connu sur la toile sous le pseudo de Professeur Lablouse - propose des contenus audiovisuels : des vidéos en format court dont il est particulièrement friand puisqu'il anime une chaine youtube dédiée à la vulgarisation scientifique en biologe/écologie. En voici deux exemples proposés dans le cadre de l'expo






On peut retrouver et suivre Romain dans ses pérégrinations sur les réseaux sociaux

> youtube
> twitter
> facebook



Contacts OSUR
Romain Causse-Védrines (ECOBIO)
Alain-Hervé Le Gall (multiCOM OSUR)


Workshop: Where land becomes stream


 AHLeGall    15/03/2017 : 13:12
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Where land becomes stream: connecting spatial and temporal scales to better understand and manage catchment ecosystems

Where land becomes stream: connecting spatial and temporal scales to better understand and manage catchment ecosystems


Date and location: Rennes, France, 7-8 March 2017.
Number of participants: 24
Number of countries: 5
Number of institutes: 11


On the 7th and 8th of March 2017, 24 international experts on hydrology and ecology held a conference in Rennes France at the OSUR. In addition to colleagues from France, there were participants from the UK, Sweden, Germany, and the USA (see full list of participants below). The workshop was convened by Dr. Gilles Pinay (University Rennes 1, France), Dr Benjamin Abbott (Michigan State University, USA), Professor Florentina Moatar (University of Tours, France), and Dr. Ophélie Fovet (INRA Rennes, France).

Participants worked together to develop new tools and data to address environmental issues of water quality in headwater streams. While headwater streams represent the vast majority of stream length and are the primary conveyor of water, solutes, and particulates, they have such high spatial variability that is difficult to relate concentrations and fluxes to catchment characteristics. Given the high cost of high-frequency water quality monitoring, how can we quantify this heterogeneity in an ecologically meaningful way?

Specifically they addressed the following questions:
• How can we integrate multiple, non-uniform data sources (e.g. occasional synoptic sampling, high-frequency time series, agency water quality data)?
• What are the limits to extrapolating high-frequency data from a single catchment?
• What tools can be used to scale spatially and temporally in headwater catchments to address management issues and improve hypothesis testing?

Specific working groups investigated:
• Analysis of concentration-discharge (C-Q) relationships at multiple spatial and temporal scales, providing a stream network perspective of hysteresis and chemostasis.
• Long-term changes in seasonality as indicators of ecosystem health and efficacy of management actions.
• Optimizing monitoring designs to leverage intensive and extensive water quality sampling depending on the monitoring objectives (e.g. diagnostic, preventive action plan assessment).
• Synchrony and stationarity of headwater catchment water quality.
• Novel modelling techniques to link hydrological and biogeochemical functioning.

Sub-groups of participants contributed to the production of discussion papers prior to the meeting; these provided a basis for discussion at the start of the workshop, feeding into plenary sessions later on.




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Headwater streams like this one in Brittany France, make up the majority of the terrestrial-aquatic interface and global river habitat. They respond quickly to changes in precipitation, experiencing huge swings in water flow and water chemistry. Photo: G. Pinay.

Where Land Becomes Stream3b
Human activity has profoundly impacted small streams. Urbanization and agriculture alter stream ecology with nutrient-rich runoff, and physical modifications change hydrological behavior, like the diking of this channel near the Mont Saint-Michel World Heritage Site. Photo: B. Abbott.


The main conclusion was that current water quality monitoring schemes are a consequence of historical priorities and choices. Consequently, they are not always able to evaluate whether current regulations are being met. Most regulatory frameworks are focused on not exceeding legal thresholds or annual load limits. If monitoring designs are not able to evaluate these parameters, they are unlikely to usefully inform management efforts to improve water quality. While downstream annual loads in large catchments are relatively well constrained, bias in sampling currently prevents quantification of concentration thresholds through the stream network, which requires higher-frequency and more distributed sampling. This raised four questions for further consideration in a follow-up discussion paper: i) What are the most relevant regulatory goals? ii) What kinds of interventions would be most effective to improve performance in regard to those goals? iii) How long will it take before improved management will be reflected in performance? iv) How can a monitoring framework be developed to better integrate and create synergy between scientific researchers and land managers?

In addition to the discussion paper, other papers will be written as outcomes of the meeting: one on emergent properties, looking at how and why variance in water quality varies with spatial scale; a second paper on the characterization, classification and prediction of solute (co)variability in catchments and in ungauged basins; and a third paper which will consider new metrics of water quality data. Finally, we will prepare two letters, one to be sent by hydrologists to aquatic ecologists and another from aquatic ecologists to hydrologists. In both cases we are interested to learn what disciplinary differences prevent hydrologists and ecologists from working together. The letters will address the following questions: What does the other side get wrong? What is intimidating or confusing about the other side - why are their concepts hard to master? What collaboration opportunities do you wish they would offer? In due course, we aim to produce short commentaries for both communities outlining opportunities for future scientific collaboration.



Participant list:

Nicholas Howden (University of Bristol)
Tim Burt & Fred Worrall (University of Durham)
Jay Zarnetske & Ben Abbott (Michigan State University, USA)
Francois Birgand (North Carolina University, USA)
Andreas Musolff (Leipzig UFZ, Germany)
Sarah Godsey (Idaho State University, USA)
Zhang Qian (USEPA Chesapeake Bay Program, USA)
Kevin Bishop (SLU, Sweden)
Gilles Pinay, Gérard Gruau, Jean Marçais, Jean-Reynald de Dreuzy, Camille Vautier (CNRS, University Rennes 1, France)
Florentina Moatar & Camille Minaudo (University of Tours, France)
Ophélie Fovet, Rémi Dupas, Chantal Gascuel, Patrick Durand, Laurent Ruiz, Zahra Thomas (INRA Rennes, France)


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>>> More information see publication in EOS 2017/07/07 : Abbott, B. W., G. Pinay, and T. Burt (2017), Protecting water resources through a focus on headwater streams, Eos, 98, https://doi.org/10.1029/2017EO076897. Published on 07 July 2017.



Contact OSUR

Ben Abbott / @
Gilles Pinay / @





Une allocation d'installation scientifique commune de Rennes Métropole


 AHLeGall    10/03/2017 : 09:45
 Aucun    Caroussel

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Claudia Wiegand et Anniet Laverman viennent de se voir attribuer une allocation d'installation scientifique commune de Rennes Métropole d'un montant global de 75000 €.

Claudia Wiegand et Anniet Laverman viennent de se voir attribuer une allocation d'installation scientifique commune de Rennes Métropole d'un montant global de 75000 €. Celle-ci va permettre l’acquisition d’un automate ayant une capacité d’analyse d'échantillons (sédiments, eau, tissus organismes,…) à haut débit permettant du monitoring environnemental, à raison de 200 échantillons par heure.
Logo Rennes Metropole


Claudia Wiegand
 est professeure à l'université de Rennes 1 et chercheuse à ECOBIO depuis septembre 2015, spécialiste du stress en écologie et en écotoxicologie.

Anniet Laverman est chargée de recherche CNRS au laboratoire ECOBIO depuis juillet 2014 ; elle est spécialiste d'écologie microbienne, biogéochimie et modélisation.

Leur projet commun porte sur les "flux de matière environnemental sous pression anthropique : transformations biogéochimiques et rétroactions sur la biodiversité et la qualité des ressources en eau".


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Représentation schématique des thèmes proposés pour ce projet de recherche


L’empreinte croissante de l’homme sur son environnement menace la durabilité du fonctionnement des écosystèmes et des biens et services qu’ils fournissent à nos sociétés. La pression anthropique a un impact considérable sur la biodiversité et sa capacité à transformer et recycler les flux des matières dans les écosystèmes. Ce projet de recherche a pour objectif de comprendre les conséquences de ces changements sur la diversité et sur les transformations biogéochimiques des nutriments et des polluants qui contrôlent en retour la qualité des ressources en eau. Afin de comprendre les effets des activités anthropiques sur l'environnement et la rétroaction entre biodiversité et transformations biogéochimiques des matières et in fine de prévoir des stratégies d'atténuation et/ou de remédiation, nous proposons dans une démarche intégrative d’étudier l’adaptation des organismes aux niveaux macro et microscopiques. Plus précisément, ce projet vise à (1) examiner les effets de la pollution environnementale sur les cycles biogéochimiques des nutriments et des polluants; (2) évaluer l’impact d’un panel croissant de polluants chimiques dans l’environnement ; (3) identifier la diversité de tolérance/sensibilité à l’exposition à un stress environnemental des espèces ingénieures et/ou indicatrices de la qualité de l’habitat lorsqu’exposer à un stress environnemental.

Ces recherches produiront in fine des éléments essentiels de l’appréciation des effets de différents scénarios de stress environnementaux. Toutefois, pour réussir ces travaux, il est indispensable d’avoir une capacité d’analyse des échantillons (sédiments, eau, tissus organismes,…) à haut débit permettant le monitoring environnemental. L’acquisition d’un automate de type Gallery (Thermo Fisher), répond à cette exigence puisqu’il permettra de manière robuste et simple d’analyser 200 échantillons par heure. Cette évolution technologique de haut-débit contribuera à étendre l’attractivité et les capacités analytiques de l’OSUR, auquel ECOBIO appartient, et ce à des fins de profilage métabolique et chimique de l’environnement pour le diagnostic environnemental. Les données seront intégrées dans des approches prédictives (modélisation) et fourniront in fine des éléments d’aide à la décision pour les gestionnaires de la biodiversité et des ressources en eau et éclairer les politiques publiques.
Un tel équipement soutiendra fortement plusieurs projets en cours ou déposés par les deux porteurs de la demande i) dans lesquels plusieurs structures et entreprises publiques et privées sont d’ores et déjà impliquées (CRESEB, ANSES, entreprise BIOTRADE), et ii) dont les applications pratiques concernent la gestion des zones humides et la conservation de la qualité des eaux continentales.

Enfin, ce projet conjointement porté par Anniet Laverman et Claudia Wiegand - deux chercheuses allemandes nouvellement arrivées à Rennes et ayant fait leur début de carrière à l’étranger - participe à l’’attractivité du site rennais et à la politique de mutualisation des équipements mi-lourds préconisés dans ECOBIO et l’OSUR. Il s’accompagne également d’une extension substantielle des compétences sur les flux et d’un renforcement des recherches à l’interface environnement-santé en cohérence avec les priorités scientifiques d’ECOBIO/OSUR et les orientations de recherche de l’université Rennes 1 pour le futur quinquennal.



Contacts OSUR
Anniet Laverman (ECOBIO)
Claudia Wiegand (ECOBIO)


Des licornes prédatrices au Crétacé  


 AHLeGall    26/05/2016 : 17:00

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Des licornes prédatrices au Crétacé >>> Avec Vincent Perrichot (Géosciences Rennes)

Une équipe internationale de paléontologues, menée par Vincent Perrichot, enseignant-chercheur de l'université de Rennes 1, membre du laboratoire Géosciences Rennes de l'OSUR (CNRS) a mis au jour des fossiles spectaculaires d'une fourmi-licorne datée de 99 millions d'années, et dont la morphologie extrême suggère une écologie déjà très sophistiquée pour cette fourmi appartenant pourtant à la lignée la plus primitive. Ces travaux sont publiés dans la revue Current Biology en mai 2016.

 

Depuis des débuts modestes au Crétacé inférieur, vraisemblablement vers 120-130 millions d'années, les fourmis se sont largement diversifiées jusqu'à devenir aujourd'hui les insectes sociaux les plus abondants (on dénombre plus de 13000 espèces actuelles), présents dans la plupart des écosystèmes terrestres. Leur succès écologique est généralement attribué à leur comportement social remarquable. Toutes les fourmis sont sociales et vivent en colonies variant de quelques dizaines à plusieurs millions d'individus. En revanche, toutes ne coopèrent pas à des activités en groupe, et certaines des prédatrices les plus efficaces chassent en solitaire, armées de puissantes mandibules capables de se refermer très rapidement sur leurs proies (les anglo-saxons parlent de 'trap-jaw ants'). Des études récentes sur l'évolution des fourmis ont suggéré que les précurseurs des lignées actuelles vivaient en petites colonies de prédatrices spécialisées et chassant en solitaire, mais aucun fossile n'était venu étayer cette hypothèse jusqu'à présent (les fossiles crétacés sont rares et la plupart ont une morphologie générale ne permettant pas de conclusions claires sur leur écologie).

Une nouvelle fourmi primitive de type 'trap-jaws', découverte fossilisée dans l'ambre crétacé du Myanmar (Birmanie) par Vincent Perrichot et ses collaborateurs, vient conforter cette hypothèse et suggère que certaines des premières fourmis étaient spécialisées pour la prédation solitaire de larges arthropodes. Moins de 10 mm de long, mais des mandibules surdimensionnées en forme de faucille et surtout la présence extraordinaire d'une corne frontale spatulée inconnue chez toutes ses congénères: voici à quoi ressemblait, il y a 99 millions d'années, cette fourmi baptisée Ceratomyrmex ellenbergeri

 

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Ceratomyrmex ellenbergeri (fossiles préservés dans l'ambre crétacé du Myanmar).
Vue générale et vues latérale et ventrale de la tête montrant les mandibules surdimensionnées (flèches noires) et la corne frontale spatulée (flèches blanches) (© V. Perrichot)

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Vue schématisée de la tête de Ceratomyrmex ellenbergeri illustrant le mécanisme de piège formé par les mandibules surdimensionnées et la corne spatulée, et déclenché par contact des soies sensitives (© V. Perrichot)

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Reconstitution de Ceratomyrmex ellenbergeri basée sur les fossiles exceptionnellement préservés découverts dans l'ambre crétacé du Myanmar (© V. Perrichot)

 

 

 

Ceratomyrmex appartient à une lignée aujourd'hui disparue, les Haidomyrmecines, qui vivaient au Crétacé et possédaient de curieuses mandibules en forme de faucille. Les biologistes sont longtemps restés perplexes quant à l'écologie de ces étranges fourmis, les mandibules semblant fonctionner comme un piège rapide à la manière des fourmis 'trap-jaws' actuelles, mais manoeuvrant verticalement par rapport à l'axe du corps plutôt qu'horizontalement comme chez toutes les autres fourmis. A la différence des autres Haidomyrmecines, Ceratomyrmex possédait des mandibules énormes et une corne frontale dotée d'un lobe apical épineux à l'évidence sensitif, le tout formant un large système préhensile pour écraser voire empaler des proies de grande taille, par exemple des myriapodes. La corne couverte de soies et d'épines devait vraisemblablement permettre de palper et d'immobiliser la proie pour la transporter.

Bien qu'appartenant à la lignée la plus basale des fourmis, Ceratomyrmex possédait une morphologie raffinée semblable à celle des fourmis 'trap-jaws' actuelles, mais par le biais d'une morphologie encore plus extrême, ce qui suggère qu'elle chassait probablement comme elles, en solitaire. La découverte de ce nouveau fossile indique que peu après l'avènement des fourmis, certaines montraient déjà une écologie très sophistiquée.

 

 

Source:

Perrichot V., Wang B., Engel M.S., 2016. Extreme morphogenesis and ecological specialization among Cretaceous basal ants. Current Biology. doi:10.1016/j.cub.2016.03.075.

 

Contact OSUR :

Vincent Perrichot, Université Rennes 1 (Géosciences Rennes, OSUR, INSU-CNRS)

@ / (33) 2 23 23 60 26



Entretien avec Vincent Perrichot réalisé par Alain-Hervé Le Gall (multiCOM OSUR)



  • AHLG : Quel est le contexte de formation des ambres insectifères ?

VP : L'ambre est issu de la fossilisation des résines produites par les arbres, et provient donc de milieux forestiers anciens. Des insectes et d'autres organismes vivant dans ces forêts ont été piégés dans les coulées de résine gluante lorsqu'elle était encore fraîche. Ces coulées une fois solidifiées ont le plus souvent été emportées par les cours d'eau lors de crues et se sont accumulées dans des sédiments lacustres ou littoraux où on les découvre aujourd'hui. Trois périodes géologiques ont été particulièrement favorables à la formation et la préservation d'ambre, les gisements les plus fossilifères datant du Crétacé entre 130 et 80 millions d'années, de l'Eocène vers 50 millions d'années, et du Miocène vers 20 millions d'années.

 

  • Quelle est la répartition géographique actuelle des gisements d'ambres de ce type dans le monde ?

Les gisements très fossilifères comme celui du Myanmar sont tous situés en hémisphère nord: surtout en Amérique du Nord, en Chine, en Inde, en Russie, au Liban et en Europe, notamment en France. En revanche on en connait très peu en hémisphère sud car pendant longtemps il y a eu un manque de prospection dans ces régions et ce n'est que depuis 2010 que l'on a trouvé des gisements, par exemple au Pérou ou au Congo.

 

  • Quelles sont les méthodes d'investigation pour trouver et identifier ces inclusions animales ou végétales ?

La méthode la plus simple et la plus rapide est la microscopie optique classique (loupe binoculaire); on repère et on observe les inclusions en diffusant un maximum de lumière à travers l'ambre. Mais cela reste limité à l'investigation des ambres translucides, or il existe de nombreux ambres plus ou moins opaques pour lesquels l'étude d'inclusions ne peut se faire que par radiographie en rayons X et imagerie 3D, un peu sur le principe du scanner médical mais à beaucoup plus haute résolution. Cette méthode extrêmement performante a été développée plus généralement pour les études paléontologiques depuis une dizaine d'années, mais elle reste beaucoup plus coûteuse à mettre en oeuvre.       

 

  • Quel est l'intérêt scientifique de ces préservations exceptionnelles ?

Les organismes fossilisés dans l'ambre sont extrêmement bien conservés et un seul gisement peut fournir des milliers de spécimens qui sont très peu susceptibles de fossiliser par ailleurs. La chimie de l'ambre renseigne en outre sur les plantes à l'origine de la résine. L'ambre offre donc une fenêtre exceptionnelle sur les écosystèmes forestiers anciens et permet de mieux comprendre l'origine et l'évolution des organismes dont résulte la biodiversité actuelle. Avec des collègues nous avons par exemple montré une grande similitude entre les fourmis présentes aujourd'hui dans le sud de l'Asie et celles qui existaient dans les forêts tropicales d'Europe il y a 50 millions d'années. Cela suggère une co-évolution étroite entre les fourmis et les plantes de ces écosystèmes tropicaux, dont la distribution géographique a été fortement affectée par les changements climatiques.  

 

  • Quel est le plus gros spécimen fossile découvert dans de l'ambre ?

Les fossiles dans l'ambre mesurent en moyenne 2 mm de long, mais il arrive parfois de trouver des arthropodes, des feuilles, ou des fleurs de 4 ou 5 cm, et plus exceptionnellement des petits lézards pouvant atteindre 6 ou 7 cm.

 

  • Le paléontologue que vous êtes a-t-il un "fantasme" particulier sur une hypothétique découverte extraordinaire qui pourrait venir d'un ambre exceptionnel ?

Non, l'évolution naturelle fait preuve d'une créativité suffisamment fascinante. Les découvertes que je suis amené à faire dans l'ambre, comme cette fourmi-licorne ou encore un champignon carnivore prédateur de nématodes, vont au-delà de ce que je pourrais espérer. Il est d'ailleurs amusant de constater que bon nombre de créatures fantastiques imaginées pour les films de science-fiction finissent par trouver leur pendant chez les insectes actuels ou fossiles, montrant à quel point la nature peut être autant sinon plus inventive que l'homme. 

Contact OSUR :

Alain-Hervé Le Gall (multiCOM OSUR) : @ 



Revue de presse / Tour du web

https://www.univ-rennes1.fr/actualites/24052016/une-fourmi-de-presque-10-mm-avec-une-corne-sur-la-tete
http://www.insu.cnrs.fr/node/5827
http://passeurdesciences.blog.lemonde.fr/2016/05/26/une-etrange-fourmi-licorne-de-99-millions-dannees/ 
http://france3-regions.francetvinfo.fr/bretagne/des-chercheurs-decouvrent-une-fourmi-licorne-1007213.html 
https://fr.wikipedia.org/wiki/Ceratomyrmex_ellenbergeri
http://www.lespritsorcier.org/
http://www.echosciences-bretagne.bzh/articles/des-licornes-predatrices-au-cretace