Econect : Un consortium de neuf laboratoires et entreprises étudie les changements globaux grâce à des espèces “sentinelles”

Innovation Ecologie et environnement Sciences de l'information

Mené de front par six laboratoires et trois entreprises de la région toulousaine, le projet Econect a pour objectif d’étudier la réaction d’espèces dites “sentinelles” aux menaces anthropiques et aux stress climatiques. Cette étude s’intéresse notamment aux abeilles, aux oiseaux et aux escargots aquatiques, en parallèle sur plusieurs sites d’Occitanie. Les acteurs d’Econect espèrent parvenir à mettre au point d’ici fin 2022 un ou plusieurs indicateurs multimétriques permettant de mesurer, de manière pertinente et rapide, l’influence des activités humaines sur un écosystème donné. Grâce à ce projet, les entreprises BeeGuard, Adict Solutions et Select Design visent le développement et l’amélioration de leurs produits en vue de leur commercialisation.

Le projet Econect a officiellement démarré le 1er juin 2020. Il regroupe six laboratoires et trois entreprises de la région toulousaine autour d’un but commun : étudier la réponse d’espèces animales dites “sentinelles” aux multiples stress environnementaux et pollutions induits par l’humain. L’étude consiste à monitorer le comportement d’abeilles, d’oiseaux et d’escargots aquatiques appelés limnées. Des sentinelles qui sont déjà présentes sur trois sites pilotes à Toulouse sur le campus de l’université Toulouse III Paul Sabatier, à Auradé dans le Gers et à Moulis en Ariège. Au total d’ici mi-2022, l’analyse sera menée sur 12 sites dans toute l’Occitanie. “Notre objectif est de collecter des données de terrain de manière automatisée, puis de réaliser des analyses croisées entre les différents sites et espèces”, partage Arnaud Elger, écologue et enseignant chercheur au laboratoire Ecologie fonctionnelle et environnement (/OMP – CNRS, Toulouse INP, Université Toulouse III – Paul Sabatier). Le Centre de recherches sur la cognition animale du Centre de biologie intégrative (CRCA/CBI – CNRS, Université Toulouse III – Paul Sabatier) et la Station d’écologie théorique et expérimentale du CNRS (SETE) participent également au projet, en particulier sur les aspects liés à la cognition animale : le premier avec les abeilles et le second avec les oiseaux (mésanges bleues et mésanges charbonnières).

Analyse des capacités d’adaptation des organismes

“L’intérêt est de réaliser des tests de cognition chez les oiseaux et les abeilles, et de relier l’évolution de leurs performances à ces tests aux changements environnementaux, poursuit Arnaud Elger. L’une des entreprises impliquées dans Econect travaille d’ailleurs directement sur la sentinelle ‘abeille’, BeeGuard qui commercialise déjà des ruches connectées et cherche à développer une fleur connectée à destination par exemple des apiculteurs”. La fleur connectée servira à mesurer les capacités cognitives des abeilles à travers des tâches standardisées, afin de déceler précocement les potentiels effets de pesticides sur leur système nerveux, et de comprendre le dépeuplement de certaines colonies. Pour les oiseaux et les abeilles, une attention toute particulière sera accordée à l’analyse de la plasticité des réponses aux stimulis mis en place par les chercheur.es et aux liens existant entre cette plasticité et l’environnement (quantité de nourriture, contamination chimique…). De plus, c’est la limnée, très sensible aux modifications de la qualité de l’eau, qui a été choisie comme sentinelle des écosystèmes aquatiques. Sur chaque site, cet écosystème aquatique est monitoré par des relevés physico-chimiques automatisés de pH, oxygène dissous et conductivité. Des relevés qui sont ensuite mis en relation avec le comportement des limnées, et notamment leur vitesse de déplacement. Ces tests sont comparés avec des expériences en laboratoire basées sur de l’eau contaminée avec un toxique bien connu comme le cuivre. 

Des indicateurs multimétriques

Par ailleurs, des relevés complémentaires des paramètres environnementaux seront réalisés à partir de début juin sur chacun des sites. “Ces analyses porteront sur les contaminations chimiques aux pesticides et aux métaux lourds dans l’eau, le miel et les plumes des oiseaux. La structure paysagère des sites sera également étudiée grâce à de l’imagerie par drones et des données satellites, pour décrypter les différents types de terrains et en déduire l’évolution récente du niveau d’urbanisation et d’intensification des pratiques agricoles”, détaille l’écologue. Le laboratoire Géographie de l’environnement (GEODE – CNRS, Université Toulouse – Jean Jaurès), grâce à son approche transdisciplinaire des relations entre environnement et sociétés, permettra quant à lui d’organiser des actions de sensibilisation avec les écoles et de science participative avec des lycées agricoles. Parmi les autres laboratoires impliqués, on trouve l’Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT – CNRS, Toulouse INP, Université Toulouse III – Paul Sabatier) en charge des protocoles de communication et de l’architecture réseau destinés à la collecte et au traitement des données recueillies sur le terrain. Le laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes du CNRS (LAAS-CNRS) est, pour sa part, responsable du développement de nouveaux capteurs en milieu aquatique et de leur intégration à la chaîne de mesure. C’est la société Select design qui se charge du développement des cartes électroniques de ces capteurs. L’entreprise espère ensuite incorporer ces cartes dans des produits commerciaux pour le grand public ou les organismes impliqués dans le suivi de la biodiversité ou l’éducation à l’environnement, comme des nichoirs connectés. Enfin, l’entreprise Adict Solutions, spécialisée dans le conseil et l’aide à la décision pour des systèmes complexes dans le domaine de l’eau et de l’environnement, participera au traitement des données pour remplir, d’ici le terme d’Econect fin 2022, un objectif fondamental du projet : “Nous souhaitons mettre au point un ou plusieurs indicateurs multimétriques, qui permettront d’analyser, de façon rapide et pertinente, l’évolution d’un écosystème en réponse aux menaces anthropiques”, conclut Arnaud Elger. Adict Solutions cherches dans cette collaboration, à démontrer sa capacité à traiter des flux de données importants et hétérogènes. Le big data, en lien avec l'environnement, est en effet une thématique d’avenir, donc synonyme d'enjeux économiques significatifs pour la société.

 

Fleur Olagnier
Journaliste scientifique

Regarder la vidéo de présentation du projet

Développement de systèmes sentinelles pour suivre la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes avec des capteurs intelligents. Le projet ECONECT est financé par la Région Occitanie et l'Union Européenne et implique 6 laboratoires de recherche et 3 entreprises.

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