Ecologie et Evolution

Composition de l'équipe

Chargé de recherche

Dr Céline LE BOHEC
Dr Victor PLANAS-BIELSA

Émérite - DR CNRS

Dr Yvon LE MAHO

Doctorant

M. Aymeric HOUSTIN

Activités

L'Antarctique, continent situé au pôle Sud et dont la superficie est d'environ 14 millions de kilomètres carrés © J. D. Whittington (IPEV/CNRS/CSM) Banquise au large de la base en Terre Adélie © V. Planas-Bielsa (IPEV/CNRS/CSM) Opérations de ravitaillement de la station de recherche de Dumont D’Urville (Terre Adélie) © C. Cornec (IPEV/CNRS/CSM) La station de recherche de Dumont D’Urville, établie sur l’Ile des Pétrels dans l’Archipel de Pointe Géologie (Terre Adélie) © C. Cornec (IPEV/CNRS/CSM) Rover circulant au sein de la colonie de manchots royaux de la Baie du Marin (Ile de la Possession, Archipel de Crozet) © M. Le Vaillant (IPEV/CNRS/CSM) Système de caméras automatique permettant de suivre en continu la colonie de manchots royaux de la Baie du Marin (Ile de la Possession, Archipel de Crozet) © W. Marie-Sainte (IPEV/CNRS/CSM) Marquage à distance d’un manchot empereur avec de la teinture pour cheveux, pour pouvoir le suivre visuellement au cours de son cycle de reproduction (Archipel de Pointe Géologie, Terre Adélie) © M. Boureau (IPEV/CNRS/CSM) Rover circulant au sein de la colonie de manchots empereurs de l’Archipel de Pointe Géologie en Terre Adélie © M. Boureau (IPEV/CNRS/CSM) Système de caméras automatique permettant de suivre en continue la colonie de manchots empereurs de l’Archipel de Pointe Géologie en Terre Adélie © M. Boureau (IPEV/CNRS/CSM) Enregistrements acoustiques de manchots empereurs (Archipel de Pointe Géologie, Terre Adélie) © F. Olivier (JDP/IPEV/CNRS/CSM) Marquage de manchot avec insertion de transpondeur © T. Vergoz (IPEV/CNRS/CSM)

L’objectif principal des recherches réalisées au sein du Département de Biologie Polaire est de comprendre l’évolution des écosystèmes polaires, régions les plus vulnérables de notre planète aujourd’hui touchées de plein fouet par le changement climatique. Nous nous intéressons aux oiseaux marins et notamment aux manchots car ils sont de précieux bio-indicateurs de l’état de santé de leurs écosystèmes, et donc des modèles biologiques sans pareil pour étudier l’état de santé de notre planète. 
 

Principales espèces étudiés

Nos études portent sur 3 espèces de manchots (manchots royaux, Adélie, empereurs)
localisées sur 4 sites (archipels subantarctiques de Crozet et Kerguelen, Terre Adélie, et Terre de la Reine Maud sur le continent Antarctique).

 

Axes de recherche

Nous cherchons à évaluer les capacités d’adaptation des manchots face aux changements de leur environnement à travers : 

  • l’étude des réponses individuelles face aux changements de leur environnement, 
  • la projection de l’évolution de ces populations en fonction des scénarios prévisionnels des changements climatiques,
  • le développement des méthodologies d’observation non-intrusives en milieu naturel.

 

Innovations technologiques

Nous utilisons de nombreuses technologies innovantes pour minimiser l’impact de nos observations sur les espèces étudiées : passerelles d’identification, plateformes de pesée automatique, caméras enregistrant les mouvements des individus dans la colonie. Nous pouvons aujourd’hui également accéder a des informations auparavant impossible grâce à des robots qui s’introduisent au sein de la colonie, ou des capteurs embarqués miniaturisés (GPS, Argos, ou accéléromètres) permettant de suivre les manchots pendant leur déplacement dans l’eau. Pour gérer et analyser l’énorme quantité de données nous utilisons des techniques d’intelligence artificielle et de ‘machine-learning’.
 

Observatoires du Vivant 

En partenariat avec le CNRS et les programmes des Instituts Polaires français (IPEV) et allemand (AWI), notre département met en place des suivis à long-terme de populations de manchots non perturbés. L’implantation de puces électroniques (0,8 g), sous la peau des manchots, permet le suivi de ces oiseaux au moyen d’antennes de détection déployées sur les chemins d’accès à leur colonie de reproduction. 
Avec plus de 17.000 manchots suivis en continu depuis 1998, cette exceptionnelle base de données nous permet d’étudier l’impact de la variabilité environnementale sur les devenir des populations et de définir des zones cruciales pour les manchots qu’il est élémentaire de préserver sous la forme d’Aires Marines Protégées.

 

Modélisation

Le développement de méthodologies innovantes par l’utilisation de nouvelles technologies pour étudier la dynamique spatio-temporelle des populations (systèmes d’identification par radiofréquence RFID, systèmes embarqués – microloggers ou rovers, etc.) est donc un élément clef du Département de Biologie Polaire. Et la qualité et quantité des donnés récoltés ouvrent de nouvelles perspectives de recherche en écologie évolutive. 

Nous développons des outils d’analyses mathématiques et  des modèles statistiques adaptés à des données « Big Data » qui, entre autres et à termes, permettront d’intégrer des mécanismes de non linéaires (spatial ou temporel) dans des modèles démographiques, ainsi que de propose des modèles mathématiques qui permettent de comprendre l’origine de la variabilité au sein d’une population et ses conséquences en termes de capacité d’adaptation aux changements rapides environnementaux.
 Ces modèles devraient donc nous permettre de mieux comprendre les liens existants entre les modifications survenant dans l’environnement et les trajectoires de ces populations, et d’aborder des questions fondamentales de biologie évolutive en établissant des prédictions sur l’évolution des traits d’histoire de vie des populations. De telles informations sont capitales pour la mise en place des stratégies de conservation et de gestion durables de la biodiversité et des ressources naturelles de ces régions polaires fragiles. 

 

Publications