Le projet ECONECT : développement d'une infrastructure pour le suivi automatisé in situ d'espèces sentinelles (ZA PYGAR)

5ecolloque des Zones Ateliers – CNRS 

2000-2020, 20 ans de recherche du Réseau des Zones Ateliers

SESSION 6 - Des observatoires pour suivre les évolutions des socio-écosystèmes

Le projet ECONECT : développement d'une infrastructure pour le suivi automatisé in situ d'espèces sentinelles (ZA PYGAR)

Arnaud Elger ∗† 1,Maxime Cauchoix 2, Mathieu Lihoreau 3, Alexis Chaine 2, Rahim Kacimi 4, VincentRaimbault 5, David Riboul 1, Marie-Pierre Julien 6, Christian Lubat 7, VincentGuiraud 8, Jérôme Depasse 9

1  LaboratoireEcologie Fonctionnelle  etEnvironnement  –  CNRS : UMR5245,  Université Paul Sabatier - Toulouse III, InstitutNational Polytechnique  de Toulouse -INPT –  France

2  Station d’EcologieThéorique et Expérimentale  (SETE) –  CNRS : UMR5321,  Université Paul Sabatier - Toulouse III–  France

3  Centre deRecherches sur la Cognition Animale (CRCA) – CNRS : UMR5169,  Université Paul Sabatier- Toulouse III –  France

4  Institut deRecherche en Informatique de Toulouse (IRIT) –  CNRS : UMR5505,  Université Paul Sabatier - Toulouse III–  France

5  Laboratoired’Analyse et d’Architecture des Systèmes (LAAS)  –  CNRS : UPR8001 –  France

6  LaboratoireGéographie de l’Environnement (GEODE) – CNRS : UMR5602,  UniversitéJean  Jaurès  - Toulouse II –  France

7  Beeguard –  Innopolis, Labège –  France

8  Select Design–  Labège –  France

9  Adict Solutions–  ENSAT, Castanet-Tolosan  –  France

Résumé

L’utilisation  de bio-indicateurs permet  de caractériser de manière intégrative  et quantita-tive les modifications de l’environnement, que celles-ci résultent de processus naturels ou an- thropiques.  Néanmoins, le suivi de laréponse d’organismes bio-indicateurs est souvent une tâche difficile et chronophage,  particulièrement  en milieu naturel.  D’où  l’intérêt  de développer des approches automatisables, en tirant profit des évolutions technologiques en matière de capteurs environnementaux,  de télétransmission et de traitement des données.

Après  une  rapide présentation  du  concept d’espèce  sentinelle  et  des  possibilités actuelles en matièrede suivi automatisé de ces espèces, nous présenteronsle projet ECONECT,  qui a com- mencédébut 2020 dans la ZA PYGAR,  avec l’objectif de développer une infrastructure de com- munication permettant  le suivi à distance de systèmes autonomes, connectés et évolutifspour mesurerles réponses d’organismes bio-indicateurs aux contaminations chimiques, à la dégrada-tion des habitatset au réchauffement climatique.

Trois  systèmes  sentinelles  sont considérés :   (1)  la ruche  connectée,  permettant  de  suivre  la dynamique  de colonies d’abeilles(masse de la colonie, température et localisationde la grappe d’abeilles,trafic des butineuses...) etles capacités cognitives des abeilles ; (2) la mangeoirecon- nectée permettant de soumettredes mésanges suiviesindividuellement  à des tests comportemen- taux pour évaluer leurs capacités cognitives ; (3) l’aquacosme, une enceinte flottante permettantla mesure d’éco-marqueursen milieu aquatique (dynamique de croissance de biofilms phototro-phes, importancerelative des processus autotrophes et hétérotrophes au sein de l’écosystème...).

L’infrastructure réseau mise en place, basée sur les protocoles de communication LoRa et GSM, permet le paramétrage à distance des dispositifsde mesure et la télétransmission des données dans le Cloud en vue de leur consultation à partir d’un navigateur Web et de leur traitement au- tomatisé, quasiment en temps réel, grâce à une approche modulaire basée sur des scripts Python. Le stockage sur un serveur de l’ensemble des données collectées permet une analyse intégrée de celles-ci, par exemple via leur agrégationau travers d’indices multimétriques, et la génération d’alertes en cas de dysfonctionnement  matériel ou de mesurestraduisant une situation anormale au sein de l’écosystème étudié.

Des prototypes des différents systèmes sentinelleset de l’infrastructure réseau sont en cours de test et devraient conduire à l’installation  de deux  stations pilotes courant 2021.   En 2022, un réseaude 12 stations sentinellessera déployé dans la ZA PYGAR, selon troisgradients écologiques (altitude,  urbanisation et intensification des pratiques agricoles).  Chacune des stations sera car-actérisée par une analyse spatialede l’occupation  du sol et de la qualité des habitats et parla mesure des concentrations en contaminants chimiques (éléments traces métalliques, HAP,pesticides) dans différents compartiments de l’environnement. Des protocoles de sciences partic- ipatives permettront de compléter le jeu de données disponibles et d’aider à l’interprétation des tendances observées, tout en offrant des opportunités d’éducation àl’environnement du grand public. Dans ce cadre, une recherche sera menée pour évaluer l’impact d’un tel dispositif sur les différents participants.

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Programme et recueil des résumés à télécharger dans l'onglet documents ci-dessus.

Toutes les informations sur le site du colloque :

https://20ans-rza.sciencesconf.org/resource/page/id/5