Un réseau Occitan de capteurs innovants et connectés pour étudier et surveiller la réponse des écosystèmes face aux changements environnementaux

Le projet ECONECT

Installation d’une mangeoire électronique pour enregistrer le comportement des mésanges en altitude @SETE

Pour comprendre par quels mécanismes les activités humaines contribuent à la dégradation des écosystèmes, il est nécessaire de pouvoir quantifier les différents types de pollutions environnementales et les réponses des organismes face à ces stress de manière fine et intégrative. Avec ECONECT, nous proposons de développer de nouveaux systèmes sentinelles de l’environnement autonomes, connectés et évolutifs qui pourront à la fois mesurer la pollution présente dans l’eau, l’air ou les sols et ses conséquences sur des organismes bio-indicateurs (algues d’eau douce, abeille domestique et mésanges). 

L’utilisation de bio-indicateurs est une approche pertinente, notamment pour appréhender les effets non létaux des contaminants chimiques, souvent présents à faibles concentrations mais sous forme de mélanges complexes pouvant inclure plusieurs dizaines (voire centaines) de polluants. A ce titre, les approches basées sur des mesures comportementales ou cognitives chez les animaux, et sur l’utilisation d’écomarqueurs (indicateurs basés sur des fonctions écologiques, telles que la décomposition de la matière organique ou la production primaire) apportent de nouveaux outils pour comprendre l’impact des contaminants à des doses qui peuvent sembler sans effet lors de tests écotoxicologiques classiques basés par exemple sur le taux de mortalité des organismes. 

Microcosmes connectés en laboratoire @ ECOLAB

Néanmoins, le suivi de la réponse d’organismes bio-indicateurs est une tâche difficile et chronophage, particulièrement en milieu naturel. D’où la nécessité de développer des approches automatisables, en tirant profit des évolutions technologiques rapides en matière notamment de capteurs environnementaux ou de télétransmission et de traitement des données

Les systèmes sentinelles proposés seront développés par des spécialistes en microélectronique du LAAS , des biologistes écologues (Le laboratoire d’écologie fonctionnelle et environnement, SETE, CRCA) et des entreprises occitanes (Select Design, BeeGuard). 

La connection des systèmes et la récupération des données à distance sera géré par des spécialistes en réseaux de l’IRIT.

Un réseau de 12 stations sentinelles sera déployé dans la Zone Atelier PYGAR ; selon trois gradients écologiques (altitude, urbanisation et type d’agriculture) caractérisés via une analyse spatiale de l’occupation du sol et de la qualité des habitats naturels, réalisée par GEODE, et par la mesure des concentrations en polluants (métaux lourds, pesticides) dans différents compartiments de l’environnement par le laboratoire d’écologie fonctionnelle et environnement

Nous utiliserons des protocoles de sciences participatives (lycées agricoles, associations, apiculteurs, ornithologues, agriculteurs) à la fois pour la gestion locale de l’équipement, la récupération de données écologiques complémentaires et pour sensibiliser un large public aux problèmes environnementaux de notre région. Cette approche sera menée sous la supervision de chercheurs travaillant dans les domaines de l’éducation à l’environnement et des didactiques des sciences (GEODE).

La création d’un prototype d’application web avec la contribution de la société Adict Solutions, permettant de consulter les données interprétées en temps réel, sera un outil crucial pour la veille environnementale et aidera à mieux comprendre les raisons du déclin de la biodiversité et ses conséquences pour le maintien des écosystèmes et la sécurité alimentaire.

Principe de fonctionnement

Des mesures intégratives et automatisées du fonctionnement des écosystèmes à travers trois systèmes sentinelles

  • Comportement, cognition et reproduction des mésanges
  • Comportement, cognition et santé des abeilles
  • Métabolisme et activité des organismes aquatiques

Les supports