TERRA FORMA, Lauréat 2020 du dispositif "Com'Lab" de soutien aux projets de médiation scientifique du CNRS



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Un projet de recherche/action pour développer et déployer des réseaux de capteurs environnementaux intelligents

TERRA FORMA est un projet de recherche déposé dans le cadre de l'appel à projet PIA3 EQUIPEX +. Il est porté par Laurent Longuevergne (CNRS, Géosciences Rennes) et Arnaud Elger (ECOLAB/OMP) et rassemble une centaine de chercheurs et d'ingénieurs de toute la France. Le projet TERRA FORMA propose de développer et déployer des réseaux de capteurs intelligents, ce qui implique l'adaptation de nouvelles technologies pour l'environnement et la production massive de données hétériogènes. Ce réseau de capteurs intelligents questionne en particulier l'habitabilité de la Terre à l'heure de l'Anthropocène. Dans l'attente du résultat de l'AP du PIA3, le projet est d'ores et déjà été sélectionné par la Dircom du CNRS dans le cadre du dispositif "Com'Lab", un dispositif de soutien aux projets de médiation scientifique.



Le projet, porté par les infrastructures de recherche OZCAR (Observatoires de la Zone Critique : Application et Recherche) et RZA (Réseau des Zones Ateliers), repose grandement sur la co-construction avec les divers utilisateurs et les citoyens : aussi bien du point de vue de la conception, que de la réalisation, de l'utilisation, de la formation, de la communication etc..

Le projet repose entièrement sur le principe de la recherche/action et propose la construction d'une infrastructure sociale qui s'appuie sur les développements instrumentaux.


L'apport de la Dircom porte sur l'établissement d'une identité visuelle, de supports de communication, ainsi que sur l'élaboration de la stratégie de communication et de projets de sciences participatives.

Ce dispositif, qui ne comprend pas de soutien financier,  propose de mettre toutes les compétences des équipes de la Direction de la communication pour :

  • Soutenir en amont la conception d'une action de médiation à partir d'un contenu scientifique susceptible d'éveiller l'intérêt du plus grand nombre  (appui à la conception et au montage du projet) :
    • Aide à l'élaboration du projet
    • Étude de la faisabilité
    • Aide à la planification budgétaire
    • Recherche de subventions (aide sur les appels à projets ANR, européens, etc.)
    • Élaboration du plan de communication
  • Soutenir le développement d'une action déjà éléborée, ayant déjà obtenu un financement ANR, européen, régional, etc. (apport en production et relais en termes de communication nationale) :
    • Aide à la mise en œuvre de l'opération
    • Recherche de partenaires
    • Expertise web
    • Réalisation et/ou conseils à la réalisation graphique
    • Réalisation et/ou conseils à la réalisation audiovisuelle
    • Réalisation du plan de communication
  • Donner une envergure nationale à des projets, de l'élaboration à la mise en oeuvre finale.




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Résumé du projet

L'Anthropocène, nouvelle période géologique où les actions humaines modifient l'habitabilité de la Terre pour toutes les formes de vie, pose de nouveaux défis que des approches fragmentées ne peuvent résoudre. En effet, en raison des interactions complexes entre les humains et son
environnement, sur les territoires, nous devons développer une approche holistique à une échelle pertinente pour une recherche et une action territorialisées. La compréhension de la variabilité des SES implique un grand nombre de variables de nature diverse et une fréquence d'acquisition spatiale et temporelle élevée pour capturer les points et les moments “chauds”.

TERRA FORMA vise à concevoir et tester des observatoires in-situ apportant une nouvelle vision multi-messagers, couplant les points de vue des capteurs sur les dynamiques humaine, biotique et abiotique. Ce projet s'appuie sur les dernières avancées technologiques (capteurs optiques, impression 3D, Internet des objets, intelligence artificielle) pour concevoir et tester un réseau évolutif de capteurs intelligents. Le WP2 consiste à développer une nouvelle génération de capteurs intelligents, connectés, bas-coût, socialement intégrés et adaptés au terrain sur des sites parfois difficiles, consacrés à la mesure du comportement, du métabolisme et des trajectoires des SES, émergeant des états et des flux de matière du vivant. Le WP3 implique le développement d'une infrastructure de communication modulable et économe en énergie, avec une puissance de calcul pour traiter en ligne les observations générées par des capteurs hétérogènes et alimenter des bases de données quasiment en temps réel. Le WP4 consiste à construire une boîte à outils pour assurer l'appropriation du matériel scientifique par les acteurs du territoire. La qualification des observatoires nécessitera un effort de co-déploiement sur 3 sites pilotes dans des systèmes contrastés (montagne, plaine agricole, littoral) (WP5). La phase d'exploitation (WP6) consiste à diffuser les outils développés sur 12 sites complémentaires pour échantillonner la diversité des observatoires français sur différents territoires en France et à l’étranger. Enfn, la coordination (WP1) est assurée par une équipe interdisciplinaire de chercheurs et est structuré autour d’axes transversaux (données, industrialisation, IA).

Les observatoires de TERRA FORMA sont des points de convergence entre les communautés scientifiques et les acteurs, dont la mise en oeuvre offrira des services pour répondre à la fois à des questions scientifiques fondamentales et à des demandes des gestionnaires concernant le capital sol, les ressources en eau, l'état chimique, la biodiversité et l'intégrité des paysages. Ces observatoires relèvent le défi de caractériser les processus et trajectoires internes des territoires avec une pertinence et une précision inégalées. De plus, ces nouvelles technologies contribueront à la définition de «variables essentielles» pour les systèmes territoriaux et à l’évaluation de la capacité descriptive et prédictive des modèles.

TERRA FORMA rassemble des scientifiques, dans un effort interdisciplinaire au carrefour des sciences de la Terre, naturelles, technologiques, informatiques et sociales et s'appuie sur deux infrastructures de recherche (IR) : les Zones Ateliers et les observatoires de la Zone Critique. Tous deux partagent des sites et ont développé des approches complémentaires : une approche socio-écologique et une approche incluant la profondeur du sol et les dimensions géologiques à long terme. Les observatoires renforcent les infrastructures existantes en tant que plates-formes expérimentales in situ et la collaboration internationale (chercheurs eLTER/ILTER, plateformes technologiques et industrielles, télédétection). Ces collaborations seront favorisées par des bases de données structurées, interopérables et ouvertes. L'homogénéisation des jeux de données qui en résultent ouvriront la voie au big data dans les sciences de l’environnement.





Contact OSUR
Laurent Longuevergne (Géosciences Rennes) / @
Alain-Hervé Le Gall (OSUR multiCOM) / @








Cet article est de OSUR
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