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Modéliser et prédire le fonctionnement des géo-écosystèmes à petite et large échelle La compréhension du système « Océan » repose pour beaucoup sur une simulation intégrée des processus. Décrire, analyser et comprendre les fluctuations aux différentes échelles spatio-temporelles requièrent analyse des observations, assimilation de données, quantification des incertitudes, simulations et modélisations. Le développement de modèles permettant de mieux comprendre le fonctionnement et la dynamique des écosystèmes étudiés devra s’appuyer sur l’intégration des données acquises par les observatoires. De tels modèles seront utiles pour répondre aux questions posées dans le cadre de la gestion, de la conservation et de la protection de ces écosystèmes. Développer les outils et l’expérimentation Il sera important de soutenir la flotte océanographique et d’assurer les avancées technologiques de ses outils. Parmi les évolutions à prévoir, on indiquera préférentiellement : • la rénovation du Nautile, et par extension des navires hauturiers ; • le développement des outils de cartographie (optiques, acoustiques, géophysiques, chimiques) à différentes échelles spatiales ; • l’acquisition et la mise en oeuvre rapide d’AUVs profonds équipés de charges utiles permettant un couplage de techniques optiques et acoustiques. Il est indispensable de développer de nouveaux outils permettant de conduire des stratégies d’exploration plus efficaces et de localiser les minéralisations fossiles. Les développements nécessaires reposent sur des submersibles équipés de charge utile permettant d’associer de l’imagerie acoustique avec l’imagerie optique haute définition. Ce couplage optique / acoustique permettra également d’avancer dans la cartographie des habitats, nécessaire aux études environnementales. Les développements nécessaires concernent aussi bien du développement technologique (capteurs optiques de nouvelle génération, UltraHD ou 4K et/ou haute sensibilité), mais également du développement méthodologique et logiciel (reconstruction 3D, méthodes de traitement d’images, bio-informatique et écologie numérique…). La réalisation de prélèvements isobares et le maintien et l’expérimentation sous pression en laboratoire restent indispensables pour l’étude des cycles de vie et des adaptations physiologiques d’espèces animales, l’isolement de souches microbiennes et l’étude de leurs métabolismes. Un effort particulier doit là aussi être consenti pour permettre la réalisation de prélèvements isobares et le transfert sous pression des animaux, sans stress lié à la décompression. Il sera aussi important de développer de nouvelles infrastructures en écologie expérimentale permettant l’étude de la dynamique de processus biologiques-clés sur des échelles plus représentatives (mois, année). Dans ce contexte, il est aussi pertinent d’envisager des sites ateliers profonds, situés soit sur des observatoires fond de mer, soit à proximité d’infrastructures de recherche à terre comme c’est le cas en domaine côtier (ex : Zones Ateliers). Sur ces sites, pourront être développées des plateformes instrumentées mobiles. Enfin, il sera nécessaire de développer les outils d’étude in situ pour l’exploration et l’étude intégrée des panaches hydrothermaux afin de mieux cerner l’impact global de l’hydrothermalisme océanique sur les grands cycles biogéochimiques et les impacts locaux de l’exploitation des ressources minérales marines. L’effort doit aujourd’hui se focaliser sur le développement des capteurs chimiques in situ qui ont un retard de 10 ans et plus par rapport aux capteurs physiques couramment utilisés. 87 Expertise scientifique colective CNRS-Ifremer


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