Projet de recherche S4P/25E/AQUASPECT (Action de recherche S4P)
Contexte
La surveillance de la biodiversité planctonique dans la partie belge de la mer du Nord (BPNS) est difficile car cette zone est très dynamique, avec une variabilité temporelle et spatiale prononcée. La plupart des programmes de surveillance reposent sur des échantillonnages effectués à partir de navires avec une faible résolution spatio-temporelle (par exemple, mensuelle), ce qui limite la capacité à caractériser avec précision les communautés planctoniques. Il reste donc difficile de saisir la dynamique du plancton à des échelles pertinentes pour l'évaluation de la santé des écosystèmes, la gestion et la prise de décision.
L'objectif d'AQUASPECT est de développer des DTO régionaux afin de comprendre la dynamique du plancton en mer du Nord, en mer Baltique et en mer des Baléares à l'aide de capteurs d'imagerie in situ. Un nouveau capteur d'imagerie du plancton (l'UVP6m) sera développé dans le cadre d'AQUASPECT par l'Université Sorbonne et Hydroptic. L'UVP6m élargit la gamme de tailles observables pour la surveillance du plancton en comptant en continu les particules de 10 à 1 000 µm et en capturant des images in situ du microplancton de 100 à 1 000 µm. L'UVP6m sera déployé dans les trois zones d'étude avec les capteurs UVP6.
Les résultats d'imagerie et les données environnementales associées seront intégrés dans le jumeau numérique de l'UE et dans les jumeaux numériques régionaux de l'océan (DTO). En outre, à l'aide de ces données, nous évaluerons le potentiel des observations UVP6 et UVP6m pour compléter les méthodes établies de calcul des indicateurs de diversité du plancton OSPAR et HELCOM utilisés dans les évaluations de la directive-cadre « Stratégie pour le milieu marin » (MSFD). Pour ce faire, nous développerons des flux de données automatisés afin d'assurer une intégration transparente des données UVP6 dans le DTO de l'UE, dans le but de fournir des produits sur mesure aux gestionnaires d'écosystèmes et aux autres parties prenantes.
• Objectifs généraux et questions de recherche sous-jacentes
1. Renforcer les efforts de surveillance existants par un échantillonnage à haute résolution temporelle du plancton à l'aide de l'imagerie, dans la mer du Nord eutrophique ;
2. Développer des flux de données automatisés pour la classification taxonomique du plancton détecté avec l'UVP6 et l'UVP6m ;
3. Intégrer les ensembles de données sur les variables océaniques/biodiversité essentielles et les données environnementales concomitantes dans les DTO régionaux, ainsi que dans le DTO européen ;
4. Fournir aux parties prenantes des informations pertinentes sur la biodiversité et l'état de l'écosystème du BPNS.
• Méthodologie
Pour atteindre les objectifs d'AQUASPECT, le VLIZ effectuera des mesures continues de la densité du plancton, de la composition des communautés et des principaux paramètres environnementaux (par exemple, la température, la salinité et la vitesse de l'eau). Pour ce faire, il intégrera les capteurs UVP6, UVP6m et d'autres capteurs de surveillance environnementale dans un mouillage de fond déployé dans le BPNS. Les images collectées seront rapidement traitées à l'aide de classificateurs basés sur l'IA et, avec les données environnementales associées, seront intégrées dans les DTO régionaux. Les travaux ultérieurs évalueront le potentiel des données dérivées de l'UVP pour soutenir le développement d'indicateurs de plancton MSFD.
• Impact potentiel
Les résultats d'AQUASPECT favoriseront la collaboration, renforceront les capacités régionales de surveillance et soutiendront la communauté scientifique au sens large.En testant le prototype UVP6m, nous contribuerons au développement d'un capteur qui fournit des données biologiques et particulaires in situ d'une résolution jamais atteinte, permettant son adoption par la communauté internationale d'imagerie marine. Les données issues d'AQUASPECT permettront de mieux comprendre la dynamique du plancton et des particules dans le BPNS et offriront de nouvelles possibilités pour répondre aux exigences de surveillance de la MSFD. AQUASPECT améliorera l'accès rapide aux variables essentielles relatives à l'océan et à la biodiversité, fournira des informations interactives sur le plancton et approfondira la compréhension de la dynamique des particules à des échelles temporelles fines. AQUASPECT comble les lacunes critiques de la surveillance marine actuelle en développant de nouvelles méthodologies et des outils en libre accès qui peuvent servir de modèles pour de futures initiatives régionales de DTO.
• Résultats finaux attendus de la recherche
AQUASPECT fournira une technologie innovante axée sur la surveillance in situ du plancton, qui fait actuellement défaut. Cela permettra d'obtenir des données temporelles à haute résolution, nouvelles pour le BPNS, qui déboucheront sur de multiples résultats scientifiques (par exemple, des conférences internationales et des publications scientifiques). À court et moyen terme, les outils DTO aideront les acteurs environnementaux à prendre des décisions fondées sur des données probantes, grâce à la création de pipelines opérationnels de traitement des données qui garantissent un accès rapide à l'information via les DTO. À terme, AQUASPECT offrira de nouvelles capacités de surveillance, d'évaluation et d'information aux principaux acteurs environnementaux régionaux.
