Projet de recherche P4S/25/MonASPA (Action de recherche P4S)
Lors de la réunion ATCM XLV - CEP XXV en 2023, sept sites libres de glace dans les montagnes occidentales de Sør Rondane ont été désignés comme faisant partie d'une zone spécialement protégée de l'Antarctique (ASPA) afin de protéger leurs valeurs environnementales, scientifiques, esthétiques et l'état sauvage de la nature (mesure 18).
Les communautés biologiques qui peuplent cette ASPA 179 multi-sites sont dominées par des micro-organismes et sont vulnérables aux perturbations anthropiques – notamment le piétinement et le suréchantillonnage –, à l'introduction de taxons non indigènes et à d'autres changements globales et environnementaux local. C'est pourquoi la Belgique a pris l'initiative de proposer cette protection environnementale supplémentaire pour les sept sites et a élaboré un plan de gestion qui a été approuvé par l'ATS. Afin d'évaluer si les règles de ce plan de gestion sont efficaces ou si des améliorations devront être proposées lors de la révision quinquennale en 2028, comme le demande le Protocole sur la protection de l'environnement (CEP), un plan de surveillance environnementale doit être élaboré, permettant de détecter les impacts potentiels sur les valeurs protégées, tels que les changements environnementaux et les impacts anthropiques.
Les objectifs du MonASPA sont de concevoir et de mettre en place un plan de surveillance multidisciplinaire et systématique pour l'ASPA 179 afin de soutenir le rôle de la Belgique dans la politique antarctique, et de communiquer les informations relatives à cette ASPA à toutes les parties prenantes concernées. Les objectifs spécifiques sont les suivants : (i) analyser la biodiversité des bactéries, des micro-eucaryotes et des micro-invertébrés et comparer ces résultats avec ceux obtenus à partir d'échantillons prélevés avant la désignation de l'ASPA, (ii) évaluer l'utilisation d'outils de télédétection pour surveiller des habitats particuliers dans l'ASPA et minimiser l'impact pendant la surveillance, (iii) installer une tour de surveillance ANTOS Tier 1 afin d'identifier et de suivre les changements environnementaux à des échelles biologiquement pertinentes, (iv) générer des procédures opérationnelles standard documentant les protocoles de surveillance afin de garantir la robustesse et la cohérence des futurs cycles de reporting, ainsi que des pipelines d'analyse et de stockage des données FAIR afin de permettre de nouvelles analyses lorsque de nouvelles techniques seront disponibles à l'avenir, (v) produire un document d'information (IP) pour le CEP et un résumé pour le portail sur les environnements antarctiques (https://environments.aq/) concernant la biodiversité des habitats terrestres et aquatiques dans les déserts polaires intérieurs de l'Antarctique, et (vi) informer le personnel de la station Princess Elisabeth Antarctica (PEA) et les scientifiques qui prévoient de travailler sur les sites de l'ASPA des valeurs qui doivent être protégées, et fournir une assistance pour remplir les demandes de permis. Pour ce faire, MonASPA analysera la biodiversité des communautés du sol en combinant le séquençage d'amplicons de gènes marqueurs taxonomiques et le séquençage métagénomique shotgun d'échantillons prélevés sur des parcelles de surveillance permanente dans les sites ASPA. Les pipelines de traitement seront intégrés dans une boîte à outils GEN-ERA à l'aide de workflows Nextflow et de conteneurs Apptainer afin de les stabiliser, garantissant ainsi la reproductibilité et l'interopérabilité à long terme de la bio-informatique. En parallèle, la génomique comparative sera utilisée pour évaluer le potentiel génétique des taxons clés précédemment identifiés et pour comparer leurs adaptations spécifiques avec celles de taxons non polaires, mais apparentés. Les bactéries, cyanobactéries et microalgues nouvellement isolées et précédemment isolées seront déposées dans une sous-collection spéciale « Sør Rondane Mountains » des collections BCCM/LMG, ULC et DCG. Ces souches seront caractérisées et les données génétiques seront stockées dans le GBIF et analysées à l'aide de l'outil GEN-ERA pour la génomique comparative. Les informations de base sur les types d'habitats et la biomasse des tapis d'algues seront obtenues à l'aide de drones équipés de caméras multispectrales et de données de terrain, en combinaison avec des mesures satellitaires (Landsat 8 et 9 TIRS) et in situ de la température, ainsi qu'un modèle d'irradiance couplé à des ombres portées basées sur un modèle de terrain à haute résolution. De plus, des archives d'images satellites à l'échelle décamétrique (Landsat et Sentinel-2) seront collectées afin d'évaluer la variabilité saisonnière de la couverture neigeuse. L'acquisition d'images satellites à l'échelle métrique sera programmée pendant les campagnes sur le terrain et leur utilisation dans le cadre d'une surveillance à long terme sera étudiée. Des échantillonneurs d'air passifs seront utilisés pour collecter les propagules aériennes, qui seront analysées à l'aide de marqueurs moléculaires afin d'évaluer le transport de la biote (viable) par les masses d'air vers et entre les sites. Une tour de surveillance ANTOS Tier 1 équipée de multiples capteurs mesurant des paramètres biologiques pertinents tels que le rayonnement photosynthétiquement actif, la profondeur de la neige et l'humidité du sol sera installée afin de fournir une compréhension de base complète de la variabilité naturelle et des taux de changement dans les habitats. Les résultats du projet seront déposés dans le GBIF conformément au principe FAIR et communiqués par le biais de diverses initiatives et documents. Toutes les données seront pleinement intégrées dans les actions et groupes d'experts SCAR en cours et prévus, notamment ANTOS, Ant-ICON et C-CAGE, et fourniront des informations scientifiques pour les réunions de l'ATCM et du CEP.
