prospective mer 46 • le transfert de technologies innovantes du domaine biomédical au domaine de l’environnement et de l’écologie (comme les systèmes microfluidiques ou les nanocapteurs) ; Les modifications des propriétés des masses d’eau sous l’influence de divers forçages, y compris en grande profondeur, sont de plus en plus marquées. Dans ce contexte, l’inventaire de la biodiversité en relation avec les conditions de l’habitat et l’observation de leurs variations à long terme constitue la base de connaissances fondamentales indispensables pour les recherches en écologie, et au-delà pour établir des mesures de protection et de conservation. Il existe à l’heure actuelle des plateformes (bouées, ou mouillages instrumentés) permettant le suivi des paramètres physico-chimiques des masses d’eaux. Ces plateformes sont équipées le plus souvent de sondes commerciales, dont la fiabilité dans le temps n’est pas toujours A la différence des masses d’eau, les fonds marins abritent des écosystèmes benthiques caractérisés par une hétérogénéité des peuplements, mais aussi par des gradients physico-chimiques marqués. La capacité de décrire ces gradients avec une résolution spatiale et temporelle utilisant des microélectrodes ou des optodes planaires a considérablement amélioré la connaissance du fonctionnement de ces écosystèmes. L’étude du fonctionnement d’écosystèmes en environnement extrême et difficile d’accès tels que les milieux hydrothermaux profonds, ou sous la banquise, continue de justifier un investissement important dans le développement de capteurs. Nombres de sondes électrochimiques et analyseurs (colorimétriques, spectroscopie de masse…) ont été adaptés pour fonctionner à partir de submersibles et autres plateformes profondes (Figure IV.3). Ces environnements ne sont cependant pas les seuls domaines d’application de ce type de capteurs. La capacité de relier des conditions chimiques de l’habitat à la distribution des espèces ou à des assemblages • l’intégration de différents types de capteurs (chimie, imagerie, physique) dans des plateformes instrumentales dédiées à l’expérimentation. facile à garantir. Techniquement plus complexes, les analyseurs chimiques en flux ont montré leur potentiel pour opérer de manière fiable et autonome sur des durées de plusieurs mois en milieu marin. Quelques instruments de ce type sont commercialisés pour des mesures à faible profondeur (sels nutritifs principalement). Même si le potentiel des analyseurs en flux est large (pH, CID, pCO2, alcalinité, ammoniaque, fer, silice, métaux lourds, etc.), ils restent peu utilisés pour la recherche dans le domaine de l’écologie et l’environnement car ils nécessitent un investissement en terme de maintenance et un savoir faire technique qui en restreignent l’usage en dehors du cadre des dispositifs d’observation à grande échelle. microbiens, in situ et ex situ sur des carottes de sédiment maintenues en aquarium, a permis notamment de mieux comprendre les interactions des organismes benthiques avec les processus biogéochimiques dans les milieux côtiers. La cartographie en 2D de l’oxygène, du pH, ou encore les microprofils d’oxygène, de sulfure, de fer et manganèse dissous ont montré les effets majeurs de la bioturbation et de la bioirrigation sur la diffusion de ces composés et le transport de la matière organique particulaire dans les sédiments. Le contrôle exercé par les métazoaires (par exemple dans les herbiers) sur l’activité microbienne et les transformations biogéochimiques tels que la nitrification et la reminéralisation de la matière organique a également été souligné. A ce jour, le suivi en continu de la dynamique de processus grâce à des capteurs est le plus souvent mis en oeuvre en aquarium où seule la partie sensible du capteur est immergée. Le principal avantage d’approches in situ est de rendre compte de la combinaison des facteurs hydro- IV.6.2 IV.6.3 Monitoring des masses d’eau Gradients physico-chimiques en milieu benthique
prospectivemer2013
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