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


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

5e colloque 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, Vincent Raimbault 5, David Riboul 1, Marie-Pierre Julien 6, Christian Lubat 7, Vincent Guiraud 8, Jérôme Depasse 9


1  Laboratoire Ecologie Fonctionnelle  et Environnement  –  CNRS : UMR5245,  Université Paul Sabatier - Toulouse III, Institut National Polytechnique  de Toulouse - INPT –  France

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

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

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

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

6  Laboratoire Géographie de l’Environnement (GEODE) –  CNRS : UMR5602,  Université Jean  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 la réponse 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 matière de suivi automatisé de ces espèces, nous présenterons le projet ECONECT,  qui a com- mencé début 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 évolutifs pour mesurer les réponses d’organismes bio-indicateurs aux contaminations chimiques, à la dégrada- tion des habitats et 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 localisation de la grappe d’abeilles, trafic des butineuses...) et les capacités cognitives des abeilles ; (2) la mangeoire con- nectée permettant de soumettre des mésanges suivies individuellement  à des tests comportemen- taux pour évaluer leurs capacités cognitives ; (3) l’aquacosme, une enceinte flottante permettant la mesure d’éco-marqueurs en milieu aquatique (dynamique de croissance de biofilms phototro- phes, importance relative 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 dispositifs de 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 agrégation au travers d’indices multimétriques, et la génération d’alertes en cas de dysfonctionnement  matériel ou de mesures traduisant une situation anormale au sein de l’écosystème étudié.

Des prototypes des différents systèmes  sentinelles et de l’infrastructure réseau sont en cours de test et devraient  conduire à l’installation  de deux  stations pilotes courant 2021.   En 2022,  un réseau de 12 stations sentinelles sera déployé dans la ZA PYGAR,  selon trois gradients écologiques (altitude,  urbanisation et intensification des pratiques agricoles).  Chacune des stations sera car- actérisée par une analyse spatiale de l’occupation  du sol et de la qualité des habitats et par la 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 à l’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


 

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