L'équipement scientifique openSPIM - système de microscopie open-source - obtient le soutien financier de Rennes Métropole


 AHLeGall    22/06/2021 : 11:30

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Allocation d'Equipement Scientifique / AES 2021 de Rennes Métropole

Le transport de matière et d’énergie dans les milieux poreux, tels que les sols ou les roches, joue un rôle important dans de nombreux systèmes naturels, mais aussi industriels. Jouant un rôle clef pour les ressources en eau et les énergies fossiles, les écoulements poreux sont aussi au cœur de la transition énergétique, notamment dans des applications de géothermie, de stockage de CO2 ou de batteries.
De larges zones d’ombres demeurent néanmoins sur les lois physiques régissant le transport dans ces milieux fortement hétérogènes, ainsi que sur le couplage avec des processus bio-géochimiques. L'équipement scientifique openSPIM financé grâce au soutien de Rennes Métropole devrait permettre à Joris Heyman (CNRS, Géosciences Rennes) et à son équipe de répondre à ces questions en suspens.


Les développements récents des recherches sur le transport réactif en milieux poreux menés à Géosciences Rennes, obtenus notamment dans le cadre de l’ERC ReactiveFronts (2015-2020), de l’ANR SUCHY (2019-2023) et de l’ANR CO2-3D (2018-2022) ont démontré le rôle clef des écoulements tri-dimensionnels (3D) dans la dilution de la matière au cours des écoulements poreux1. Nous avons montré que l’étirement et le repliement du fluide lors de son transport à travers une matrice poreuse, bien que laminaire et en principe totalement prévisible, impose spontanément aux particules transportées des trajectoires dites « chaotiques » (figure 1), dont l’enchevêtrement exponentiellement complexe participe activement au mélange et la dilution. Ces dynamiques chaotiques génèrent des paysages chimiques hétérogènes insoupçonnés à très petites échelles2 (figure 2). Les leçons de cette découverte restent à tirer, notamment son impact sur l’activité bactérienne, massive dans les sols, et particulièrement sensible aux gradients chimiques.

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Figure 1: Reconstruction 3D des trajectoires "chaotiques" des écoulements à travers une matrice poreuse (empilement de billes). Crédits J.H.


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Figure 2 : Paysages chimiques hétérogènes observés a très petites échelles dans les écoulement poreux (sables). Crédits J.H.


Aucun appareil de mesure n’était aujourd’hui capable de sonder un tel couplage, qui s’effectue en 3D sur de larges échelles allant du micromètre (la bactérie) au centimètre (l’hétérogénéité poreuse). Le projet OpenSPIM, cofinancé par l’AES (Allocation d'Equipement Scientifique) de Rennes Métropole, l’ANR SUCHY, l’ANR CO2-3D et la MSCA MicroMix vise à construire un « macro »-scope 3D capable de résoudre l’ensemble de ces échelles. OpenSPIM ("Selective Plane Illumination Microscopy" ou "Microscope à feuille de lumière", figure 3) est un système émergent d’imagerie par nappe laser sous microscope, permettant d’imager en trois dimensions des échantillons de taille mésoscopique (de l’ordre du centimètre), à une résolution microscopique (de l’ordre du micromètre). Le développement de cette technique est extrêmement récent et fait l’objet de nombreuses publications à très fort impact3. Il permet d’obtenir de façon quasi-instantanée, non invasive et non destructrice, une image de la fluorescence d’un échantillon épais, possiblement vivant, sur un plan laser faisant face à un détecteur optique (microscope et caméra). L’utilisation de différentes longueurs d’ondes permet de mettre en évidence différentes parties de l’échantillon comme la matière organique (rayonnement uv) ou des « molecular probes », molécules chimiques fluorescentes passives ou réactives (rayonnement visible). Le déplacement de l’échantillon permet alors de reconstruire une image tri-dimensionnelle, bien plus nette, contrastée et précise qu’avec la microscopie à effet confocal (limitée en taille d’échantillon) ou de la microscopie à champ large (non sélective). Parmi tous les SPIM commercialisés, l’openSPIM est un système de microscopie open-source, très bon marché et à la pointe du développement scientifique, qui assure une bonne adaptabilité et versatilité pour la recherche ainsi qu’une grande évolutivité future (ajout d’objectifs, de caméras, de faisceaux lasers...).



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Figure 3 : Principe de la microscopie à feuille de lumière (SPIM). source : https://openspim.org/


L’équipement scientifique openSPIM permettra de répondre à ces questions en levant le verrou technologique posé par la visualisation microscopique classique. En effet, il donne la possibilité d’observer en temps réel des échantillons de roches et de sols (rendus transparents par ajustement d’indice optique) sur des échelles de l’ordre du micromètre au centimètre, pour y étudier des processus dynamiques de mélange et de réactivité entre écoulements, solutés et particules chimiques, et surfaces, ainsi que leur interaction avec les micro-organismes (bactéries, biofilms, swimmers, macro-invertébrés). Soutenu par l’AES Rennes Métropole, cet équipement aura une place centrale dans l’OSUR, permettant des collaborations multidisciplinaires entre biologistes, hydrogéologues et physiciens.



1 Heyman, J., Lester D.R., Turuban, R., Méheust Y. Le Borgne T., Stretching and folding sustain microscale chemical gradients in porous media. Proceedings of the National Academy of Sciences May 2020, 202002858; DOI: 10.1073/pnas.2002858117
2 Heyman J., Lester D. R. and Le Borgne T., Scalar Signatures of Chaotic Mixing in Porous Media. Phys. Rev. Lett. 126, 034505
3 Voir par exemple : Huisken et al. Science 2004, Keller et al. Science 2008, Chhetri et al. Nature Methods 2015 , Wu et al. Nature Biotechnologies 2013.





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Joris Heyman (CNRS, Géosciences Rennes) / @
Alain-Hervé Le Gall (CNRS, OSUR multiCOM) / @


ECOBIO célèbre ses 25 ans


 AHLeGall    22/06/2021 : 11:11

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Depuis 25 ans, ECOBIO trace la voie du développement durable

Née en 1996 de la fusion de laboratoires thématiques, ECOBIO (Université de Rennes 1/CNRS) faisait alors de Rennes un site pionnier par l’émergence d’un pôle en environnement centré sur l’étude des écosystèmes, de la biodiversité et de l’évolution. Forte aujourd’hui de ses 160 personnels à l’œuvre de l’Europe à l’Antarctique et de sa réputation internationale d’excellence scientifique, l’unité est en mesure d’éclairer et d’aider à la prise de décision sur deux stratégies d’action du développement durable : préservation de la biodiversité et gestion sobre des ressources du vivant...

ECOBIO est une des unités fondatrices du CAREN, puis de l'OSUR.


>>> La suite sur le site de l'université de Rennes 1 >>>

>>> Le reportage photos réalisé par CNRS Images >>>

>>> L'interview de Joan van Baaren par TVR >>>

>>> Le site d'ECOBIO >>>


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Joan van Baaren (Université de Rennes 1, Directrice d'ECOBIO) / @


Pourquoi avons-nous besoin de l'implication des parties prenantes dans la production de connaissances ? La vision de TerraNova sur la transformation du paysage


 AHLeGall    08/06/2021 : 15:05

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ITN TerraNova, White paper 2 : Why do we need stakeholders' engagement in knowledge production: TerraNova's vision on landscape transformation

Voici le deuxième "white paper" du projet ITN TerraNova dans lequel le LETG-Rennes est étroitement impliqué avec Thomas Houet (une supervision de thèse et une co-supervision), en lien aussi avec un autre laboratoire GEODE du CNRS (université de Toulouse).

Il s'agit donc du premier des trois livres blancs programmés de cet ITN dédié à la connaisance des paysages, réseau de formation et de recherche (Innovative Training Networks - ITN), un projet collaboratif des actions Marie Sklodowska Curie du Programme cadre européen Horizon 2020.

TERRANOVA étudie plus particulièrement l'histoire des interactions entre l'homme et l'environnement, et la façon dont ces interactions ont façonné les paysages européens. L'objectif est de servir de base à la conception de politiques environnementales durables en Europe.

Entre 2019 et 2023, quinze doctorants sont formés pour mener des recherches interdisciplinaires autour de ce thème afin de promouvoir une compréhension à long terme de la structure et du fonctionnement des paysages européens ; in fine, l'objectif est de relever les défis actuels en lien avec l'érosion de la biodiversité et le changement climatique.

TERRANOVA vise à acquérir des connaissances sur les régimes et les transitions énergétiques du paysage, qui permettront la transition vers une société future à faible émission de carbone.

Dans cet article, les auteurs mettent l'accent sur l'importance de l'implication des parties prenantes dans la production de connaissances, autrement dit sur l'influence des trajectoires des paysages passées, actuelles et futures sur le "rewilding" et l'aide à la décision publique.

>>> White paper 2: Why do we need stakeholders' engagement in knowledge production: TerraNova's vision on landscape transformation >>>
Pages De Terranova White Paper 2 2021 2




>>> Le site web de TerraNova >>>
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Thomas Houet (CNRS, LETG-Rennes) / @
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cycl'OBS #43 de Juin 2021 est en ligne !


 AHLeGall    01/06/2021 : 10:10

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A la UNE ce mois-ci

La Sélune

Le programme Sélune : un concentré pluridisciplinaire de collaborations au sein de l'OSUR

Depuis 2012, des scientifiques de tous horizons sont mobilisés sur le projet d’effacement des deux barrages de la Sélune (petit fleuve côtier qui se jette dans la baie du Mont Saint Michel) : ils sont spécialisés dans des domaines aussi variés que la biologie, l’écologie, l’hydrologie, la géographie, la géologie, la chimie, ou les sciences humaines et sociales.
Ce programme scientifique Sélune est donc éminemment pluridisciplinaire : c’est à ce titre un concentré de collaborations entre les différents organismes et établissements (INRAE, CNRS, universités rennaises et l’institut Agro) et bien sûr entre les labos au sein de l’OSUR, et bien au-delà !
Les suivis réalisés en continu avant, pendant et après l’arasement, permettront par conséquent de caractériser la dynamique de restauration : autrement dit, il n’y a pas uniquement un travail de comparaison avant/après, mais tout un « observatoire » de la dynamique... réalisé au fil de l'eau.



>>> L'infolettre cycl'OBS #43 Juin 2021 >>>



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Alain-Hervé Le Gall (CNRS, OSUR multiCOM) / @


Dialogue entre disciplines en sciences de l'environnement : synthèse



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Le séminaire a été l’occasion de faire intervenir deux personnalités qui chacune à leur niveau ont pu témoigner de leur implication dans des interactions entre disciplines

Le programme Intelligence Environnementale poursuit sa structuration, notamment sous la forme d'un programme de séminaires : le 10 mai 2021, deux intervenants ont présenté leurs approches :

  • Bill Slee (James Hutton Institute ; Social, Economic and geographical sciences group, Aberdeen, Ecosse), Professeur émérite, a abordé au cours de son intervention les facteurs favorables et défavorables à l’interdisciplinarité
  • Robert Chenorkian (ex Directeur scientifique adjoint de l’INEE, responsable des Observatoires Hommes-Milieux) a traité des interactions entre disciplines dont il a été témoin au sein des Observatoires Hommes-Milieux ; Il a présenté son analyse au travers de la notion de « disciplinarité éclairée ».


Ce séminaire a été l’occasion de faire intervenir deux personnalités qui chacune à leur niveau ont pu témoigner de leur implication dans des interactions entre disciplines :

- Bill Slee, professeur émérite, James Hutton Institute, a témoigné de son expérience de chercheur (économie rurale) et de responsable d’équipe (Social, Economic, Geographical sciences) en sciences sociales au Macaulay Institute (Le Macaulay Institute est devenu le James Hutton Institute suite à sa fusion en 2010 avec le Scottish Crop Research Institute). Il nous a décrit quelle avait été sa trajectoire individuelle et la manière dont il était passé des silos disciplinaires du début de sa carrière à de nombreux projets guidés par la résolution de problèmes, suscitant des interactions entre disciplines. Il a abordé la façon dont ces échanges entre disciplines pouvaient amener la recherche à se rendre plus utile du point de vue de la pertinence sociétale de ses apports en se connectant au terrain, en échangeant avec les acteurs engagés dans l’élaboration des politiques publiques et la protection de l’environnement. Il a abordé la place des sciences humaines et sociales, une place qu’il a vu évoluer d’un simple outil au service des sciences naturelles (les sciences sociales étant initialement vues comme un outil pour convaincre les acteurs de s’engager dans les actions identifiées par les chercheurs en sciences naturelles) à un outil de compréhension fine des interactions entre société et environnement.

En tant que responsable du Socio Economic Research Group au Macaulay Institute, Bill a décrit les différentes actions qu’il avait entreprises pour favoriser les interactions entre disciplines. Il avait pu recruter un certain nombre de jeunes chercheurs ayant une histoire interdisciplinaire, ayant des spécialités différentes (économie de l’environnement, psychologie de l’environnement, anthropologie, géographie…) et une capacité à échanger avec leurs collègues spécialistes de sciences du sol, de sciences de l’eau ou d’écologie. Il a encouragé la constitution d’espaces de dialogue sur des objets communs, à la fois entre chercheurs issus de disciplines différentes, et entre chercheurs et acteurs de la société. Il a également rappelé l’importance des impulsions managériales ainsi que la nécessité d’un engagement individuel des chercheurs, leur capacité à découvrir le travail mené dans d’autres disciplines et à voir en quoi ces travaux viennent réinterroger le problème auquel ils s’intéressent. Le schéma suivant, extrait de son intervention, identifie les facteurs clefs à l’origine d’expériences interdisciplinaires réussies.

Bill Slee Messages 
Figure 1 : les facteurs clefs des réussites interdisciplinaires (Slee B., 2021)




>>> Lire la présentation de Bill Slee >>>
Interdisciplinarity GP Final2 1b



- Robert Chenorkian, ancien directeur scientifique adjoint de l’INEE ( Institut Ecologie et Environnement du CNRS) a quant à lui témoigné des conditions de mise en œuvre des interactions entre disciplines au sein des Observatoires Hommes Milieux (OHM). Après une présentation générale du dispositif des Observatoires Hommes Milieux au sein desquels des écosystèmes anthropisés, subissant une rupture (évènement fondateur), sont étudiés, Robert a brièvement présenté les différents Observatoires (13 à ce jour). Au sein de ces observatoires, l’interdisciplinarité est envisagée comme un outil indispensable pour aborder l’extrême complexité de ces écosystèmes fortement anthropisés. Plus précisément Robert a évoqué le fait que c’est la réunion des différentes disciplines autour de l’évènement fondateur qui va permettre la constitution d’un cadre défini en commun, dont tout le monde pourra prendre connaissance afin de se l’approprier ( disciplinarité éclairée dans un cadre d’ouverture d’esprit-indisciplinarité- et ce grâce au « bouillon de culture »). Robert a ensuite présenté les résultats de recherches menées dans quelques OHM. L’intérêt de cette présentation des OHM réside dans le fait qu’au-delà de l’analyse des relations entre société et environnement, les OHM constituent également un espace privilégié d’observation des interactions entre disciplines scientifiques sur un sujet commun.

Les échanges ont permis de rappeler les conditions nécessaires à l’émergence des Observatoires Hommes-Milieux. Les OHM sont construits sur trois blocs de fondation : un fait structurant (socio-ecological framework), un événement fondateur (Disrupting event) et un Objet Focal (Focal Object). Le fait structurant peut être un bassin minier, l’événement fondateur l’arrêt de l’exploitation et l’Objet focal le produit des deux premiers : le bassin minier fermé, spatialement déterminé par les territoires affectés par ces deux premiers items (cf. OHM Bassin Minier de Provence). Toutes les sciences de l’environnement (sciences de la Géosphère, de la Biosphère, de l’Homme et de la société) vont étudier de manière convergente cet objet unique et partagé, favorisant ainsi l’inter-disciplinarité par une pluridisciplinarité éclairée. L’importance de pouvoir rassembler les chercheurs sur un lieu commun, pour problématiser ensemble, a été soulignée à plusieurs reprises.


Les discussions ont porté, sans aboutir en raison de l’absence d’identification d’un évènement fondateur, sur une transposition du dispositif au contexte agricole breton.

Pour ce qui concerne l’organisation de l’interdisciplinarité, les interventions et débats ont mis en avant plusieurs aspects critiques :
- l’impulsion managériale est essentielle. L’interdisciplinarité requiert une forme de « leadership », d’une impulsion venant « d’en haut » ; la « prise de risque » liée aux travaux interdisciplinaires doit être accompagnée et encouragée par les équipes de direction, en relation avec une impulsion institutionnelle.

- l’impulsion institutionnelle est elle aussi fondamentale. Les instituts de recherche écossais, financés en grande partie par le Gouvernement Ecossais, ont de ce fait une incitation non pas à se focaliser sur l’excellence disciplinaire, mais bien sur la pertinence sociétale des recherches menées

- des dispositifs financiers présentant une forme de pérennité peuvent être une forme d’incitation à l’initiation de collaboration entre disciplines. Le cas des OHM l’illustre assez bien dans la mesure où l’ampleur financière du dispositif est modeste mais permet d’initier des collaborations qui trouvent ensuite d’autres cadres de financement (ANR), leur permettant ainsi de s’inscrire dans le temps ;

- une autre forme d’accompagnement a été mise en avant, en particulier dans le cas des OHM. Le labex DRIIHM7 (Dispositif de Recherche Interdisciplinaire sur les Interactions Hommes Milieux), constitué en 2012 (prolongé jusqu’en 2024) constitue un espace d’échanges entre les OHM à différents niveaux (par exemple échanges entre informaticiens sur la mise à disposition des données) ; permet le montage d’une animation scientifique à destination des chercheurs impliqués dans les OHM et de communiquer vers la société.

- les aspects individuels, l’appétence des chercheurs et une certaine capacité à l’ouverture pour mener ce type de travail compte beaucoup également. La recherche interdisciplinaire, au travers des résultats qu’elle produit, et des processus qu’elle implique, génère des innovations considérables. Mais elle est parfois identifiée comme une prise de risque, aux résultats incertains et ne présentant pas toujours de garanties quant à la valorisation scientifique du travail.

Les débats se sont élargis des interactions entre disciplines à la place de la société dans le processus de recherche. Bill Slee a souligné l’importance de l’implication de la société dans la recherche tout comme l’implication des chercheurs sur des questions de société. C’est d’ailleurs souvent la demande sociétale qui génère des besoins d’interaction entre disciplines. La recherche devient guidée par des questions de société, plus que par les fronts (disciplinaires) de sciences. Robert Chenorkian a souligné la présence des acteurs non scientifiques dans le dispositif des OHM et l’importance de leur implication, notamment dans la phase amont, de la définition de la question de recherche ; les questions posées dans le cadre des OHM, portant par définition sur des écosystèmes fortement anthropisés, constituent de fait des questions sociétales. Les séminaires de restitution ainsi que quelques réunions dédiées dans des lieux spécifiques (mairies, écoles) permettent de présenter les résultats des travaux conduits dans les OHM, sans pour autant faire des acteurs socio-économiques et politiques des acteurs à proprement parler de la recherche. Il a d’ailleurs mis en avant la difficulté à impliquer les acteurs socio-économiques et politiques dans la durée.


>>> Voir la vidéo de Robert Chenorkian >>>



Les discussions engagées dans ce séminaire ont permis, outre les deux interventions, l’une plutôt centrée sur la place de l’interdisciplinarité dans le parcours individuel d’un chercheur, l’autre évoquant le rôle de dispositif d’incitation, de mettre en avant quelques conditions favorables à la réussite des interactions disciplinaires sur lesquelles notre programme pourra s’appuyer.



Contact OSUR
Guillaume Pajot (OSUR UMS, Coordinateur du Programme Intelligence Environnementale) / @
Alain-Hervé Le Gall (CNRS, OSUR multiCOM) / @




Reconstruction 3D et analyse géostatistique d'un cimetière médiéval (Olonne-sur-Mer, Vendée)


 AHLeGall    25/05/2021 : 11:18

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Article dans Remote Sensing

Vers une restitution de l'invisible grâce à la modélisation informatique

La reconstruction 3D de contextes archéologiques a été initiée il y a presque 10 ans au labo CReAAH Archéosciences, grâce notamment aux développements informatiques (interprétation, visualisation) réalisés depuis 10 ans par Jean-Baptiste Barreau (CNRS, CReAAH). Associé à Rozenn Colleter (INRAP Rennes, UMR CNRS « CAGT » Centre d’Anthropobiologie et de Génomique de Toulouse), l’informaticien et l’archéo-anthropologue publient en avril 2021 dans la revue Remote Sensing un article qui illustre cette collaboration désormais indispensable entre 2 disciplines, la reconstruction en 3D et l’analyse géostatistique, appliquée à l’étude d'un cimetière médiéval à Olonne-sur-Mer (Vendée, France).

 

 

Les caractéristiques du site de fouille

Une fouille préventive réalisée en 2018 avant des travaux d'aménagement a permis de découvrir plus de 213 sujets inhumés entre le IVe et le XIe siècle, sur une surface totale de 1850 m2. Il s'agit d'un cimetière situé à Olonne-sur-Mer en Vendée. Le complexe est limité au sud par un fossé. Au nord, aucune limite n'a été observée lors de la fouille et, à l'ouest, des sondages archéologiques anciens suggèrent une extension de la zone d'inhumation. L'analyse biologique des squelettes révèle une démographie caractérisant une communauté de type paroissial, avec néanmoins une sous-représentation des enfants de moins de 5 ans, et également des sujets de moins de 20 ans semblant être regroupés au centre de la zone. Le lieu où sont enterrés les plus jeunes témoigne souvent d'une position stratégique dans des contextes chrétiens (près des portes des églises, inhumation sub stillicidio, littéralement « sous les gouttières », i.e. espace situé le long du mur gouttereau de l’église bénéficiant des eaux sanctifiées par la toiture de l’église).

La reconstruction 3D proposée est couplée à des analyses géostatistiques prenant en compte le nombre de sujets par tombe, la concentration des artefacts résiduels trouvés dans les tombes, mais aussi les caractéristiques biologiques de l'échantillon et les pratiques funéraires mises au jour.

Dans cette publication, on se concentrera sur plus particulièrement sur les questions de méthodes de visualisation informatique. En effet, à partir d'entités 2D générées avec un logiciel SIG, le processus d'élévation et de sculpture des volumes est innovant, car même s'il est réalisé par des techniques infographiques classiques, il est conduit par des réflexions taphonomiques et anthropologiques poussées. Cela permet notamment de proposer des espaces vides, une zone de rassemblement potentielle pour la communauté villageoise et des chemins de circulation. L’association de ces outils avec la géostatistique permet de mettre en évidence ce qui est lié au hasard ou ce qui a été consciemment recherché par ces anciennes populations.

Ces éléments sont essentiels pour dépasser le storytelling souvent proposé en archéologie et proposer une vision basée sur la cohérence des faits observés. Même lorsque les vestiges archéologiques ne sont que des fosses creusées, l'intégration de données archéologiques multisources (anthropologique biologique, funéraire, artefacts, taille des fosses et volume des terres foisonnées) permet des reconstitutions 3D pertinentes et devient un formidable outil de discussion des occupations passées.

Les technologies tridimensionnelles permettent donc de recréer un environnement perdu pour permettre une meilleure compréhension du site. Elles sont didactiques et aident à partager les données entre les chercheurs et/ou le public, surtout lorsqu'elles sont invisibles comme la présence d'un espace… vide.

 


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Figure 1. (A) Localisation de la ville française d'Olonne-sur-Mer ; (B) Localisation des tombes et du fossé au sud ; (C) Photographie par drone du fossé

 

La 3D par la création successive de MNTs (Modèles Numériques de Terrain)

Le MNT de surface

S'agissant d'une fouille préventive avec un budget et des délais limités, aucun relevé par géographique par drone ou LiDAR n'a été réalisé. Cependant, de multiples points topographiques ont été relevés au tachéomètre  à la base de la création des MNTs permettant de restituer l’environnement du site en laboratoireTrois MNTs ont été construits à partir des nombreux points topographiques relevés sur le terrain complété par des données du Géoportail de l’IGN.

Le premier MNT présente le "fond de forme", le second, la "surface" du champ archéologique avant décapage et le dernier restitue le niveau du sol au début du Moyen Âge (MNT "tertres funéraire"). Le premier a été créé à partir des points relevés sur le terrain et à l'aide du logiciel QGIS (Figure 2A). Un raster noir et blanc illustre les élévations à partir de la méthode d'interpolation TIN (Figure 2B), puis le modèle 3D est créé avec le plugin DTMto3D (Figure 2C).

 


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Figure 2. Processus de création du modèle numérique de terrain "fond de forme" à partir de points de relevé. (A) Points de relevé enregistrés sur le terrain ; (B) Trame générée à partir des points de relevé ; (C) modèle 3D

 

Une fois intégré dans le logiciel 3dsmax, le maillage a été lissé avec le modificateur Turbosmooth, utilisant l'algorithme Catmull-Clark. La reconstruction des tombes a été réalisée selon les 4 étapes suivantes.


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Figure 3. (A-D) Quatre étapes du processus de reconstruction d'une tombe ; (E) Maillage câblé du "fond de forme" avec les tombes au nord du remblai

 

La génération d'humains virtuels est maintenant relativement facile grâce à des logiciels libres comme MakeHuman. Avec ce logiciel, Jean-Baptiste et Rozenn ont généré un mannequin générique en 3D, dont le rigging permet de le positionner facilement à partir des points de relevé enregistrés systématiquement à la fouille sous le crâne, le bassin et entre les chevilles. L'obtention des profondeurs précises des tombes est déduite de ces mêmes informations (Figure 4A,B). Ces points ont été traités avec le module objet nuage de points, directement intégré au logiciel 3dsmax. Ce même logiciel permet également la génération rapide de vues stylisées de type " encre ", permettant la mise en valeur des contours, et donc une lecture aisée des géométries (Figure 4C). Certaines sépultures autour d'un espace vide avaient déjà été traitées avec le logiciel Virtualanthropy, qui a permis de positionner en 3D des photos prises sur place. L'ensemble s'intègre correctement dans la scène globale (Figure 4D,E).


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Figure 4. (A,B) Processus de positionnement d'un mannequin dans la sépulture 114 pour positionner le fond plus précisément ; (C) Vue 3D stylisée du même processus en cours sur les sépultures 104, 105, 110, 114, 115, 122, 123, 125, 126, 136, 170 et 174 ; (D,E) Intégration des photos prises sur place avec le logiciel Virtualanthropy

 

Le MNT de surface

Un second MNT a été construit : il a restitué la terre végétale décapée et les sédiments archéologiques remplissant les fosses funéraires et les éléments archéologiques. Le niveau de surface a été restauré à partir des points de relevé de Geoportail (Figure 5A). Ce MNT "de surface" fournit des informations topographiques plus précises que les informations NGF (altitudes des points français) du Géoportail et montre une zone plate avec un très léger pendage du terrain à l'ouest. Ce MNT a également permis de calculer avec précision le volume de sol impacté par chaque structure archéologique à partir du sol foulé par les populations passées puisqu'aucun changement géomorphologique n'a été enregistré (Figure 5B).

 

Le MNT des tertres funéraires

Le dernier MNT restitue la topographie du sol au moment de son occupation en tenant compte des volumes générés par le décompactages des sols (fouissement). En l'absence d'informations descriptives de l'évolution de la surface due à l'érosion du sol et aux occupations successives post-cimetière sur cette parcelle, les auteurs ont basé cette restitution sur l'hypothèse que les volumes de terre excavée sont laissés plus ou moins en place. En l'absence de moyens mécaniques adaptés au haut Moyen Âge, la parcimonie conduit les chercheurs à fonder leur raisonnement sur les schémas les plus simples, à savoir ici la constitution d'un tertre au-dessus des éléments funéraires. Le MNT prend alors en compte à la fois le volume de terre excavée (sous-sol et terre végétale) et le facteur de décompactage. Lorsque le sol est perturbé par l'excavation d'une fosse sépulcrale ou le creusement d'un fossé, la terre retirée prend du volume. Un mètre cube excavé ne donne jamais un mètre cube de sol évacué et selon les types de sol et l'humidité, la multiplication est plus ou moins forte : une terre sableuse, par exemple, produit moins de volume qu'une terre marneuse. À Olonne-sur-Mer, les remblais des fosses sépulcrales sont caractérisés par un sédiment argilo-sableux, voire limoneux dans les zones topographiques les plus basses. Il s'agit d'un mélange de petites roches liées à la dégradation des substrats géologiques (ici la métarhyolite) avec de la terre végétale recouvrant les structures. Des blocs calcaires anthropiques parsèment aussi parfois les remblais, ultimes vestiges de formes anciennes de tombes et/ou de la présence de pierre dans le tertre. Sur la base de ces éléments, les auteurs ont considéré pour ce sol un facteur de fouissement (k) de 1,25.



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Figure 5. (A) Création du MNT de surface à partir des données du Géoportail ; (B) rendu d'un cadre topographique 3D du site avant l'excavation

 

La reconstruction 3D des tertres a été l'étape la plus longue de ce travail, car son automatisation était trop complexe à mettre en œuvre en raison de la variété des formes des tombes. Pour chacun des 174 polygones illustrant les contours des tombes, Jean-Baptiste et Rozenn ont extrudé vers le bas jusqu'à l'altitude minimale des points tête-bassin-pieds correspondants (Figure 6A). Ils ont ensuite retopologisé ces mêmes contours en appliquant l'algorithme Quadriflow pour les mailler fortement. Puis ils ont sélectionné une tranche longitudinale de sommet avec l'outil de sélection douce pour bomber la forme. Cette sélection de tranches a dû être faite visuellement pour correspondre au mieux à la forme des tombes.


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Figure 6. (A) Reconstitution des volumes des fosses ; (B) étapes du processus de reconstitution des monticules

 

 

Vers une restitution de l'invisible !

L'outil 3D permet d’envisager une description des paysages

Le premier modèle numérique du terrain "fond de forme" a permis de visualiser le site au moment de la fouille archéologique (Figure 7A). Il représente l'aspect du substrat après décapage mécanique et le fond des fosses sépulcrales. Il s'agit déjà d'un document interprétatif par rapport à un cliché vu du ciel puisqu'il permettait de sélectionner les informations graphiques. Ici, seuls les vestiges appartenant à la phase d'occupation du cimetière ont été sélectionnés. Les tombes étaient bien délimitées topographiquement au nord du fossé. Seules trois fosses, reprenant quelque peu son orientation, étaient présentes immédiatement au sud. Ensuite, et en l'absence de superstructures préservées, la restauration du niveau du sol alto-médiéval n'était réalisable qu'à partir d'outils 3D (Figure 9B-D). La position des tombes, le calcul de leur volume total et la lecture stratigraphique de leurs remplissages permettent de proposer des monticules de pierre et de terre plus ou moins importants.

Les zones les plus recherchées étaient celles où les monticules se chevauchaient le plus. Les volumes des tumulus apparaissaient plus ou moins identiques alors que leurs orientations, si les dépôts s'alignaient avec l'excavation sous-jacente, étaient variables avec une dominante ouest/est. Cette standardisation de l'orientation des tombes reflète la volonté et les croyances des vivants où des décalages peuvent se produire si les fossoyeurs se calent sur la position du lever du soleil. Outre les superstructures, des espaces vides sont identifiables, notamment au centre de la zone entourée de tertres aux orientations divergentes (nord/sud) par rapport à la majorité des tombes (ouest/est). Une interruption du talus de bordure sur une section de 10 m de long était également clairement visible. Elle pourrait marquer soit (i) une chronologie des dépôts avec des sépultures plus tardives colonisant progressivement le talus, soit (ii) une porte d'entrée du cimetière avec un franchissement du fossé, soit (iii) un espace funéraire particulier, enclavé dans le talus. Enfin, l'important volume final du remblai, rejeté dans son intégralité au nord du fossé, est apparu disproportionné par rapport à l'ensemble, suggérant qu'une partie des sédiments avait été stockée ailleurs. Cependant, malgré le soin apporté à la création de cette image, la lecture spatiale de la représentation 3D du cimetière ne peut pas refléter la réalité à un instant T puisqu'il s'agit ici d'une image fixe du paysage sans prise en compte l'évolution multiséculaire du site.

 

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Figure 7. (A) Le MNT "fond de forme". Les tombes sont concentrées au nord du fossé de bordure ; (B) Vue zénithale et nord-ouest vue du volume du tumulus. Les tombes de différentes orientations sont concentrées au nord du fossé de bordure ; (C,D) Vue zénithale et nord-ouest du volume du tumulus funéraire

 

D’autres potentiels de visualisation ont été également explorés par Rozenn et Jean-Baptiste et sont présentés dans l’article, comme la distribution des sujets et la hiérarchisation de l'espace funéraire, la lecture de la concentration des découvertes résiduelles, l'organisation de l'espace sépulcral en fonction de l'âge au décès, grâce notamment à un indice statistique éclairant les concentrations intentionnelles ou non : l’indice de Moran.

 

Conclusion

Si les relevés et la modélisation 3D basés sur la réalité sont déjà largement utilisés en archéologie pour calculer des surfaces précises, visualiser, décrire et partager des informations avec le public, leur couplage avec des outils géostatiques n'en est qu'à ses débuts en anthropobiologie. En plus de la description « basique », cette méthode développée au CReAAH en collaboration avec l’Inrap permet d'aller au-delà de la simple caractérisation des données en fournissant une véritable interprétation de la gestion de l'espace par les populations anciennes. Pour le site d'Olonne-sur-Mer, les concentrations importantes enregistrées autour d'un espace vide (artefacts résiduels et sujets plus jeunes) sont un argument important pour une utilisation probablement liturgique de cet espace comme lieu de prêche. L'interruption du talus de bordure et les multiples concentrations observées (artefacts résiduels et dépôts secondaires) témoignent de nombreux passages et perturbations. Ces éléments confortent également l'interprétation de cet espace comme un lieu de passage ou d'entrée du cimetière avec un franchissement du fossé, qui n'a pas été retrouvé lors de la fouille.

La confrontation de données spatiales, biologiques (âge au décès) et culturelles (mobilier en position secondaire dans les tombes) permet de tester les hypothèses d'occupation du cimetière de manière innovante. Des calculs mathématiques permettent de valider cette approche holistique pour des résultats statistiques pertinents. L'objectif de valider ou d'invalider les hypothèses posées permet alors de travailler plus en détail sur les populations archéologiques, notamment lorsque les sources historiques ne sont pas disponibles. Loin du storytelling, ces outils permettent de soutenir le raisonnement des archéologues par sérendipité pour aboutir à de réelles conclusions sur l'évolution des mentalités.

 

 

Référence
Colleter, Rozenn ; Barreau, Jean-Baptiste. 2021. 3D Reconstruction and Geostatic Analysis of an Early Medieval Cemetery (Olonne-sur-Mer, France), Remote Sensing, 13, no.9: 1688. doi.org/10.3390/rs13091688





Contact OSUR
Jean-Baptiste Barreau (CNRS, CReAAH) / @
Rozenn Colleter (INRAP) / @
Alain-Hervé Le Gall (CNRS, OSUR multiCOM) / @


Le programme Sélune : un concentré pluridisciplinaire de collaborations au sein de l'OSUR



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Avec les labos OSUR, l'INRAE et l'institut Agro, le CNRS et les universités rennaises

Depuis 2012, des scientifiques de tous horizons sont mobilisés sur le projet d’effacement des deux barrages de la Sélune (petit fleuve côtier qui se jette dans la baie du Mont Saint Michel) : ils sont spécialisés dans des domaines aussi variés que la biologie, l’écologie, l’hydrologie, la géographie, la géologie, la chimie,  ou les sciences humaines et sociales. Ce programme scientifique Sélune est donc éminemment pluridisciplinaire : c’est à ce titre un concentré de collaborations entre les différents organismes et établissements (INRAE, CNRS, universités rennaises et l’institut agro) et bien sûr les labos au sein de l’OSUR, et bien au-delà !

Jusqu’à présent, les recherches se sont concentrées sur la compréhension du fonctionnement du fleuve avec les barrages, mais aussi sur l’anticipation des changements consécutifs à l’effacement des barrages. Après l’arasement des barrages, les travaux de recherches porteront désormais sur le fonctionnement du fleuve. Avec ce double état des lieux, en comparant donc l’avant et l’après, ils pourront mesurer et caractériser les effets de l’effacement des barrages, et ainsi évaluer les coûts et les bénéfices (écologiques, sociétaux) liés au retour d’un écosystème fluvial « naturel », sans entrave. Les suivis réalisés en continu avant, pendant et après l’arasement, permettront par conséquent de caractériser la dynamique de restauration : autrement dit, il n’y a pas uniquement un travail de comparaison avant/après, mais tout un « observatoire » de la dynamique... réalisé au fil de l'eau.



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Ci-dessus : panneau d'information (juillet 2019) au niveau de l'ancien Pont de la République (ci-dessous)
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Les acteurs et les partenaires

Le programme scientifique Sélune est donc pluridisciplinaire, et même transdisciplinaire. Différents labos abordent les problématiques avec des angles variés et complémentaires : écologie, géologie, hydrologie, géographie physique et humaine… On y retrouve donc les UMRs du périmètre étendu de l’OSUR :

  • du côté INRAE et l'instit Agro : ESE, SAS, BAGAP, U3E
  • du côté CNRS et Universités de Rennes : ECOBIO, LETG-Rennes, Géosciences Rennes

Mais aussi d’autres UMRs ailleurs en France : EDB Toulouse, LAVUE Paris Nanterre, EVS Lyon, LGP Paris, BOREA, le MNHN etc.. Parmi les partenaires on note la présence d’EDF, du BRGM, de l’Agence de l’eau Seine Normandie (AESN), l'Office Français de la Biodiversité (OFB), la FNPF (Fédération Nationale de la Pêche en France) et l'Etat (DDTM50 - Direction Départementale des Territoires et de la Mer de la Manche, Maître d’ouvrage) (voir ici pour le panorama complet des acteurs et partenaires).

Toutes ces entités travaillent en synergie, selon des périmètres variés en fonction des projets de recherche en cours.

 

 

Un peu d'histoire

Le département de la Manche compte deux aménagements hydrauliques situés sur la Sélune. Le plus important se trouve à Isigny-le-Buat (Vezins) construit entre 1929 et 1932 et le second, plus modeste et plus en aval, à la Roche-qui-Boit (à Saint-Laurent-de-Terregatte) construit un peu plus tôt entre 1915 et 1920.

278 m de long et 36 m de haut, le barrage de Vezins est huit fois plus puissant que celui de la Roche-qui-Boit. Ces deux ouvrages étaient exploités par EDF pour la production d’électricité. En 2009, dans le cadre de l’application de la DCE et du Grenelle de l’environnement (trame bleue), le gouvernement décide de procéder à l'arasement des deux barrages dans le cadre du plan de restauration de la continuité écologique des cours d’eau. En 2018, les vidanges des retenues sont effectives et le préfet de la Manche autorise les travaux de déconstruction du barrage de Vezins et le démantèlement du barrage de La-Roche-Qui-Boit. De fait, le lac de Vezins a déjà disparu à l’occasion d’une vidange pour visite de sûreté, en attendant la mise en oeuvre effective des arasements proprement dit (car le projet ne fait pas l'unanimité et l'association "les Amis du barrage" se bat sur le terrain judiciaire). Les scientifiques auront au final 16 ans (2012-2027) pour étudier cet écosystème chamboulé, aussi bien d'un point de vue écologique qu'hydrologique...


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Le barrage de Vezins (juillet 2019) : la végétation reprend ses droits quelques mois après la vidange de la retenue d'eau



Un projet scientifique unique en Europe

In fine, ce programme permettra de produire un retour d’expérience complet et d’apporter des recommandations pour les gestionnaires dans la restauration des cours d’eau.

Le cas d’étude de la Sélune est unique en Europe par la hauteur des deux barrages (16 m pour la Roche-qui-Boit ; 36 m pour Vezins) situés près de l’océan (baie du Mt St Michel) et par leur emprise sur le cours d’eau (20 km ennoyés, soit environ 25% du linéaire total), dans un bassin versant à forte dominante agricole (polyculture-élevage, production laitière majoritaire). Le programme scientifique sous la coordination d’INRAE et de l’OFB doit permettre (1) d’analyser les mécanismes de restauration écologique du fleuve sur un territoire en transition, (2) d’acquérir des références sur ce site pilote, (3) de permettre un retour d’expériences sur le devenir des barrages vieillissants au niveau mondial.

Les actions menées dans le cadre de ce programme sont majoritairement financées par l’Agence de l’Eau Seine-Normandie (AESN), l’OFB et les organismes de recherche impliqués.

Les travaux de recherche ont débuté en 2012. Une convention entre l’INRAE, l’AESN, l’OFB, la FNPF, l’Etat et EDF inscrit ces travaux jusqu’en 2027. Ils s’organisent en trois grandes thématiques pour répondre aux questions suivantes :

- la dynamique du territoire et ses trajectoires : Comment le projet de restauration écologique de la Sélune est-il perçu par les habitants et les usagers de la vallée, de la rivière et des lacs ? Quels sont les critères déterminant pour sa réussite ? Quels changements pour l’agriculture et les paysages ?

– la dynamique fluviale et la qualité de l’eau : Quel sera l’impact de l’ouverture des barrages sur les flux d’eau, de sédiments et d’éléments chimiques ? La géomorphologie, la forme du fleuve Sélune va-t-elle changer ?

– les biocénoses, fonctionnement et évolution : Quel est l’impact de l’effacement des barrages sur la vie dans la rivière et sur les berges ? Comment la vie végétale et animale, aquatique et terrestre va-t-elle se réorganiser ?

Le détail exhaustif des thématiques est ici .



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La Sélune juste en amont du barrage de Vezins (juillet 2019) : la lisière des arbres délimite la rive de l'ancienne retenue d'eau


 

Actuellement, de nombreux projets de recherche sont en cours :

A noter que d’autres projets sont en cours mais concernent peu ou pas les unités de l'OSUR : citons Prédation des espèces migratrices par les silures et Reconfiguration des collectifs et projet de territoire. La Sélune après les barrages  

 

Afin de suivre la remise en continuité écologique de la Sélune, les scientifiques ont également mis en place un observatoire pour les questions scientifiques nécessitant l’acquisition de données environnementales sur toute la durée du programme. Il va permet de mesurer la dynamique de restauration des flux, qu’ils soient  sédimentaires, biologiques, ou chimiques.

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L’Observatoire Sélune a pour mission (1) de collecter des paramètres environnementaux, (2) de traiter ces paramètres pour comprendre la dynamique de restauration, (3) de mettre à disposition les données à l’ensemble de la communauté scientifique, mais aussi au grand public, et au final, de pleinement jouer le jeu de la « science ouverte ».

L’Observatoire Sélune est un travail collectif où collaborent des personnels scientifiques et techniques INRAE et CNRS (UMR ESE, SAS, GR, LETG et U3E). Le suivi environnemental est quant à lui coordonné par l’U3E pour les biocénoses et l’UMR SAS pour les paramètres abiotiques (physicochimie et géomorphologie).

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Observatoire de la Sélune : carte qui illustre le bassin-versant de la Sélune avec les cours d'eau, les retenues et l'agriculture (cliquer sur l'image)


En soutien à l’Observatoire, un Système d’Information (SI) baptisé SISelune vient d’être créé : il a été mis en place afin de répondre aux missions de bancarisation et de mise à disposition des données. Porté par la cellule de coordination du programme, le SISelune vise à aider les scientifiques associés au programme Sélune et à rendre les données accessibles à tous. Le catalogue est consultable en ligne. Le SI est piloté par Alban Thomas (architecte de SISelune, l’institut Agro) et Laura Soissons (cellule de coordination du programme Sélune, INRAE).

 


A noter que la Sélune est aussi un lieu privilégié de formation pour nos étudiants que ce soit à l’Institut Agro (Agrocampus Ouest) ou dans les universités rennaises. Lire à ce propos :
" Comment savoir si une nappe phréatique alimente un cours d'eau, ou si c'est l'inverse ? " : en stage sur la Sélune avec les étudiants du master 2 Sciences de l'Eau de l'UR1 (vidéo).

 

 

Les actus Sélune en 2021 dans la presse

Le journal Ouest France a publié une double page sur l’effacement des barrages de la Sélune dans son édition « papier » du vendredi 14 mai. Le sujet a même fait la une du journal, intitulée : «  Les barrages démantelés pour redonner vie aux rivières  »
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L’Office Français de la Biodiversité (OFB) vient de publier dans sa collection « Rencontres Synthèse » un livre. Ce livre, d’une soixantaine de pages s’intitule « Quand les rivières reprennent leur cours – Notes sur l’effacement de barrages et de seuils, sur la Sélune et ailleurs »
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Pour en savoir plus sur l'actu de la Sélune : https://programme-selune.com/fr/actualites/




[sources : https://programme-selune.com/fr/ et https://osur.univ-rennes1.fr ]  


Merci à Ophélie Fovet (INRAE, SAS), Laura Soissons (INRAE, ESE, coordination du programme Sélune) et Alban Thomas (l'institut Agro Agrocampus Ouest, architecte de SISélune) pour leur relecture attentive.

Contact OSUR
Alain-Hervé Le Gall (CNRS, OSUR multiCOM) / @


Comment concilier l’enjeu social et écologique des espaces verts en ville ?



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Article dans Journal of Urban Ecology

Et si une des solutions pour concilier les attentes des citoyens et celles de la biodiversité au sein des espaces verts publics en ville passait par un peu de POESy ? Cette approche a été proposée dans le cadre d’un projet sur la Perception Oculométrique Ecologique et Sociale des paYsages (POESy) en ville publié par Emmanuelle Hellier (Université Rennes 2, ESO), Françoise Burel (CNRS, ECOBIO) et Benjamin Bergerot (Université des Rennes 1, ECOBIO) dans la revue internationale Journal of Urban Ecology. Il ne s’agit pas ici d’utiliser de la poésie au sens littéraire du terme, mais une approche innovante d’eye tracking permettant de caractériser les préférences esthétiques visuelles des espaces verts urbains Rennais par les usagers. Cette caractérisation visuelle des préférences esthétiques a été mise en regard de leur perception écologique au sein de ces mêmes espaces verts.

 

 

Les espaces verts font partie intégrante des paysages urbanisés. Ils répondent à des attentes sociales fortes et représentent des espaces de détente et de bien-être au sein des villes et des agglomérations. Depuis plusieurs années, outre l’adéquation avec ces attentes sociales, la gestion des espaces verts doit également favoriser le maintien et l’implémentation d’une certaine nature en ville. Les gestionnaires doivent donc aujourd’hui concilier dans leur gestion la double fonctionnalité sociale et écologique des espaces verts en ville. A l’heure actuelle, peu d’études scientifiques ont analysées l’impact de cette nouvelle gestion sur la perception des usagers. C’est dans cette optique que le projet POESy a été développé, utilisant des techniques oculométriques de perception et d’enregistrement du regard.

 

Les objectifs de cette étude sont (1) d’évaluer les comportements visuels des usagers des parcs urbains suivant différents types de gestion des lisières arbustives pour (2) identifier quels sont les éléments que les usagers considèrent comme esthétiques dans ces lisières et s’ils sont sensibles aux éléments écologiques mis en place par les gestionnaires.

 

A Rennes, pour répondre aux enjeux écologiques, les gestionnaires ont mis en place dans les lisières boisées des parcs des strates arbustives et herbacées hautes plus favorables au maintien et au support de la biodiversité. Pour analyser comment ces nouveaux éléments sont perçus par les usagers, une expérience de science participative menée directement dans des parcs urbains a été développée. Des photographies de lisières boisées prises dans des parcs rennais présentant 5 éléments structurant (ciel, strate arborée, strate arbustive, strate herbacée et pelouse) dans de multiples configurations ont été présentées à des usagers. Le protocole d’oculométrie mis en place a permis d’enregistrer comment les usagers observent ces lisières (objectif 1), puis par un système de clics sur les images, d’identifier quels étaient les éléments qu’ils considèrent comme esthétiques et ceux qu’ils considèrent comme favorables pour la biodiversité (objectif 2).

 

L’originalité de la méthode et des résultats obtenus était de mettre en relation les modalités de gestion écologique des espaces verts et l’appréhension sociale de cette gestion par les usagers, en utilisant des techniques innovantes de sciences participatives au travers de l’oculométrie. Le challenge étant de relier la perception visuelle, mesurable et objective, à des valeurs plus subjectives telles que l’esthétisme et la perception écologique par des usagers non experts, mais quantifiables quantitativement par oculométrie.

 

Les résultats mettent en évidence qu’esthétiquement, dans la plupart des configurations de gestion des lisières boisées, les zones herbacées et arbustives ne sont pas les plus choisies (ce sont les zones arborées qui sont considérées comme les plus esthétiques). Cependant, elles sont significativement plus sélectionnées lorsque les usagers doivent déterminer quelles sont, selon eux, les zones les plus favorables à la biodiversité et ce, malgré une proportion des zones herbacées et arbustives plus faible sur les photographies présentées. Par conséquent, les résultats de cette étude montrent que si les usagers sont sensibles aux efforts de gestion mis en place par l’apport de strates herbacées et arbustives, ils sont esthétiquement plus sensibles aux strates arbustives.

 

Par l’utilisation de techniques innovantes, d’une collaboration entre chercheurs issus des sciences sociales, de l’écologie et des gestionnaires, cette étude a permis de fournir aux gestionnaires des leviers d’action pour concilier les attentes sociales des usagers tout en améliorant la valeur écologique des espaces verts au travers de la gestion des lisières boisées. En effet, un des résultats innovant de cette étude est que lorsque la lisière boisée est dite complexe (c’est-à-dire incluant une strate herbacée, arbustive et arborée distinctes), esthétiquement, les différences de préférences entre les strates arbustive et arborée ne sont plus significatives. Par conséquent, des préconisations de gestion de lisières complexes par ajout de strates arbustives en plus des strates herbacées et arborées seraient à privilégier pour concilier gestion écologique et le bien être des usagers en ne diminuant pas la valeur esthétique de la lisière.


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Exemple de points de fixation du regard sur une haie arbustive pour 4 observateurs. Les 4 couleurs représentent la trajectoire du parcours oculaire de chaque personne



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La carte de chaleur permet de résumer les trajectoires oculaires des participants



Référence
Benjamin Bergerot, Emmanuelle Hellier, Françoise Burel, Does the management of woody edges in urban parks match aesthetic and ecological user perception?, Journal of Urban Ecology, Volume 6, Issue 1, 2020, juaa025, doi.org/10.1093/jue/juaa025



Contact OSUR
Benjamin Bergerot (Université de Rennes 1, ECOBIO) / @
Alain-Hervé Le Gall (CNRS, OSUR multiCOM) / @


Plus de la moitié des lézards et serpents des îles de Guadeloupe ont disparus après la colonisation européenne de l’archipel


 AHLeGall    21/05/2021 : 07:41

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Article dans Sciences Advances

Une nouvelle étude publiée dans la revue Science Advances en mai 2021 (Corentin Bochaton et al.), dans laquelle on retrouve Olivier Lorvelec (INRAE, ESE), utilise des données fossiles pour étudier l’évolution de la biodiversité passée des reptiles de l’archipel de Guadeloupe. Les résultats montrent la grande stabilité de cette biodiversité avant la colonisation européenne de l’archipel au XVIIe siècle qui va entraîner la disparition d’entre 50 et 70 % des reptiles natifs en lien avec les pratiques agricoles et l’introduction de nouveaux animaux prédateurs (mangouste, chat).


L’étude de l’impact des activités humaines sur l’environnement à récemment aboutit à la définition d’une nouvelle époque géologique, l’Anthropocène, dans laquelle les populations humaines sont les acteurs majeurs des changements climatiques et environnementaux. L’une des manifestations de ces phénomènes est l’érosion de la biodiversité animale que notre planète subit actuellement. Cette crise d’extinction est un phénomène qui a pu débuter il y a plusieurs centaines voir milliers d’années, possiblement dés l’émergence des sociétés pratiquant l’agriculture. Les connaissances scientifiques concernant l’évolution de la biodiversité terrestre dans le temps demeurent cependant très limitées, car les études sont rares et se concentrent généralement sur les grands animaux vertébrés et les mammifères. D’autre part, les aires tropicales qui abritent pourtant la plus grande partie de la biodiversité de notre planète sont celles qui sont actuellement les moins étudiés.

Une nouvelle étude prend le contre-pied de tendances en documentant l’évolution de la biodiversité des reptiles de l’archipel de Guadeloupe en lien avec les colonisations successives de ces îles par les populations humaines amérindiennes puis européennes. Ce travail, issue d’une collaboration entre le Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), le Muséum National d’Histoire Naturelle (MNHN), le Max Planck Institute for the Science of Human History (MPI-SHH), l’Institut de Recherche pour le Développement (IRD) et l’Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), prend en compte 43 000 ossements de reptiles découverts dans les sites archéologiques et paléontologiques de l’archipel de Guadeloupe et démontre qu’entre 50 et 70 % des lézards et serpents des îles de Guadeloupe se sont éteints depuis le XVIIe siècle.

Cette énorme perte de biodiversité à partir de la période coloniale met en avant la grande stabilité de la biodiversité des reptiles pendant les périodes précédentes, malgré les changements climatiques et les colonisations par les populations amérindiennes qui n’ont eu que peu d’impact sur la faune native de Guadeloupe. Les résultats obtenus grâce au matériel fossile révèlent également un lien entre la taille des reptiles, leurs modes de vie et leurs chances de s’éteindre. Ces nouvelles données permettent d’établir un lien entre l’extinction des reptiles et les pratiques agricoles post-coloniales ainsi que le rôle des prédateurs introduits aux périodes coloniales comme le chat et la mangouste indienne.

Cette nouvelle publication confirme que la non-considération des données fossiles conduit vraisemblablement à une sous-estimation significative des effets l’impact humain sur la biodiversité à l’échelle globale. Ce travail montre également que la conception des stratégies de conservation de la biodiversité est susceptible de s’appuyer sur des données fournies par les études portant sur la biodiversité ancienne, des approches qui demeurent très peu développée dans le monde tropical dont la biodiversité est actuellement la plus fortement menacée d’extinction.


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Légende : Évolution de la biodiversité des serpents et lézards de l’archipel de Guadeloupe au cours du temps montrant l’extinction des espèces natives et leur remplacement par des taxons nouvellement introduits à la période moderne. Crédit : Corentin Bochaton

Légende : Os dentaires (mâchoire inférieure) des différentes espèces de lézards identifiées dans le matériel fossile provenant de l’archipel de Guadeloupe. Crédit : Corentin Bochaton





Référence
Bochaton C., E. Paradis, S.Bailon, S.Grouard, I. Ineich, A. Lenoble, O. Lorvelec, A. Tresset et N. Boivin, 2021. Large-scale reptile extinctions following European colonization of the Guadeloupe Islands. Science Advances. 19 May 2021: Vol. 7, no. 21, eabg2111. DOI: 10.1126/sciadv.abg2111 




Contact auteur
Corentin Bochaton (UMR 5199 PACEA - Université de Bordeaux) / @
Anne-Cécile Jouvin (PACEA Communication) / @



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Olivier Lorvelec (INRAE, ESE) / @
Alain-Hervé Le Gall (CNRS, OSUR multiCOM) / @


Ramassage de déchets : à Rennes, on a des étudiantes motivées, motivantes et engagées !



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Je me balade, je nettoie, je ramasse !

Maella Grégoire et Marine Mallin, toutes les deux en Licence (L3 Sciences de la Terre, parcours Environnement), se sont lancées dans un projet en début d'année 2021 pour faire de la sensibilisation auprès des écoles primaire sur la question des déchets (nettoyage, ramassage, recyclage etc.). Mais la crise sanitaire est passée par là... et le projet initial est tombé à l'eau (c'est de saison !).

Qu'à cela ne tienne, les 2 étudiantes rennaises s'associent alors avec l'association CleanWalker de Rennes, comme simples bénévoles, pour participer à plusieurs journées de ramassage de déchets une fois par mois pour une durée de 2 heures. Le concept est simple : « Chacun peut nettoyer sa planète ». Bref, je me balade, je nettoie, je ramasse. Cette initiative les inspire et elles décident donc d'organiser leur propre "tournée des déchets".

Conseillées par leurs enseignants, Mathieu Martinez et Virginie Vergnaud (Université de Rennes 1, Géosciences Rennes, OSUR), elles ont pris contact avec la Responsable du service Propreté à la mairie de Rennes (Mme Anne-Françoise Cariou en l'occurrence) qui les a encouragées dans leur démarche.

 

Le projet est lancé !

Résultat des courses : avec l'association CleanWalker, il y a de ça un mois et demi, elles avaient ramassé 130 kilos de déchets en tous genres... Dimanche 16 mai, malgré un petit nombre de bénévoles et une météo très... mitigée, elles sont repassées par les mêmes endroits, dans le quartier Henri Fréville, et ont récolté cette fois-ci 25 kilos et 2 chariots de supermarché...!

La chasse aux déchets est une activité sans fin, d'où l'importance de la sensibilisation de toutes et tous. Même si les examens et l'arrivée des congés se profilent, faute de temps, Maella et Marine n'ont pas dans l'immédiat d'autres opérations en vue, mais elles n'excluent pas de remettre ça sur le tapis (et non pas dessous) à la rentrée prochaine !




Le message de Marine et Maella :

« Il y a encore un an de cela, nous n’aurions jamais imaginé ramasser des déchets dans les rues de Rennes. En effet, il était pour nous inenvisageable de ramasser les déchets des autres. Après tout, ce n’est pas nous qui salissons nos rues…
Mais si nous pensons tous comme cela … nous n’avancerons pas !
Nos études nous ont permis de prendre conscience de la gravité de pollution et de changement de notre environnement terrestre et marin, causés par l’Homme. En participant à cette « activité » nous avons eu une très bonne surprise … En effet, petit et grand, de milieu différent étaient au rendez-vous ! De plus, le ramassage durant qu’une heure, le temps passe très vite. Cela permet aussi de retrouver nos amis et de se balader, de discuter tout en agissant pour notre planète et notre avenir. »


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Maella Grégoire et Marine Mallin, et l'équipe des bénévoles (Rennes, mai 2021)




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