Dynamique spatiale et modélisation de la distribution des habitats benthiques

 

La dynamique spatiale est abordée à travers des approches couplant l’imagerie (acoustique, aéroportée, satellite) de différents signaux (Sonar, Lidar, capteurs Multi- et Hyper-spectraux) à des traitements permettant une analyse et une classification de la nature des habitats, et une spatialisation de l’information physique et biologique, à des échelles variant du centimètre à la dizaine de kilomètres. Parmi les modes d’acquisition novateurs, l’équipe s’investi dans des techniques qui permettent une résolution forte, un retour sur site plus fréquent, et un suivi surfacique temporel plus fin, comme les approches par drone. Les applications sont nombreuses, par exemple sur les formations biogéniques tridimensionnelles ou sur les herbiers marins.

L’équipe possède une expertise reconnue dans la modélisation statistique des habitats : elle produit des outils de synthèse cartographique à l’échelle des façades maritimes, notamment dans le cadre de projets européens, et en réponses aux politiques publiques.

En couplant des observations terrain, des analyses d’images et des sorties de modèles physiques, des cartes de modélisation d’habitats (zostères, laminaires, maerl, récifs coralliens …) d’emprise inférieure sont également produites. Le changement d’échelle est d’ailleurs une problématique sur laquelle une attention particulière est portée.

La modélisation des espèces, des communautés et/ou des habitats est donc une compétence très structurante de l’équipe. Elle permet d’analyser et de hiérarchiser les processus dominants et les variables explicatives, mais aussi de réaliser des scénarios et de projeter des évolutions possibles des communautés, par exemple en réponse à des modification de l’environnement localisées, ou globales (comme dans le cas du changement climatique). Plusieurs projets de l’équipe utilisent des scénarios climatiques comme des conditions futures dans lesquelles se projeter pour examiner la réponse de la distribution d’espèces ou d’habitats.

A la modélisation statistique, s’ajoute la modélisation déterministe utilisée pour étudier la distribution des espèces en se fondant sur les connaissances biologiques et écologiques de ces espèces dont on formalise les processus biologiques. Les modèles couplent donc de manière plus ou moins complexe et formelle l’hydrodynamisme, la production primaire, la dynamique de population et l’écophysiologie des organismes. La physiologie des organismes est abordée avec une approche bio-énergétique basée sur la théorie du Budget d’Energie Dynamique (DEB).

In fine, la modélisation prédictive développée dans l’équipe vise à estimer la répartition de certains habitats ou espèces en fonction de variables environnementales physiques, chimiques, hydrodynamiques ou biologiques. Cette modélisation devient mixte en couplant l’utilisation de statistiques avancées (corrélations ou approches bayésiennes), mais aussi en intégrant des processus biologiques formalisés.

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