In Depth Coverage

ECOPOLARIS

Forts de nos précédentes expériences arctiques et surtout groenlandaises (plus de 20 ans), nous souhaitons initier une plateforme scientifique internationale et pluri- disciplinaire dédiée à l’étude des divers impacts des changements climatiques sur la diversité et la dynamique de ces écosystèmes arctiques fragiles et originaux. «ECOPOLARIS Groenland 2010-2013», relève d’un double enjeu: «biodiversité et réchauffement climatique». Son innovation s’articule autour de trois axes forts: la région ciblée est très peu connue, nos travaux s’inscrivent dans la durée et l’écosystème est appréhendé dans sa totalité.
Notre force réside dans notre expérience scientifique (protocoles rôdés, collaborations nternationales), en matière de logistique en milieu extrême et de vulgarisation tout public (conférences, film, expositions). Comme par le passé, nos résultats seront publiés dans les meilleures revues scientifiques internationales et pourront servir de référence aux instances intergouvernementales chargées de développer de nouvelles stratégies de conservation.
Bien qu’obtenus dans l’Arctique, nos résultats peuvent être déclinés pour bien d’autres régions du monde: ils répondent à des questions globales de conservation de la biodiversité.
Adossés à nos résultats scientifiques, nos documents audio-visuels authentiques constitueront également un levier pour réaliser des conférences scolaires et tout public (plusieurs milliers de jeunes sensibilisés chaque année). Une exposition trilingue (groenlandais, français, danois) sera également conçue avec le Muséum de Narsaq et distribuée auprès de toutes les écoles et musées groenlandais pour mieux comprendre les fragiles adaptations de ces écosystèmes menacés.

• Link With Climate Change

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  Véritable poste avancé, l’Arctique est le révélateur des dérèglements de la machine climatique planétaire, dont il est aussi un formidable amplificateur.
  A ce titre l’Arctique nous permet de mieux observer, comprendre, communiquer, voire anticiper les impacts de ces changements sur nos écosystèmes.

• Objectives

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  Documenter les impacts écologiques liés à la problématique climatique et en comprendre les mécanismes...
  Nos travaux de terrain se dérouleront durant 4 étés consécutifs (2010-13) à «Hochstetter Forland» et feront partie d’un réseau régional comprenant deux autres sites, les vallées de «Zackenberg» et du «Karupelv», où nos protocoles standardisés seront mis en place simultanément par deux équipes partenaires, danoise et franco-allemande. Le travail de base consistera en un recensement exhaustif et au suivi de tous les vertébrés (oiseaux et mammifères) habitant la zone d’étude. Les lemmings et leurs prédateurs, en constante interaction, feront l’objet de suivis plus fins de l’évolution de leurs densités et de leurs dynamiques respectives.
  En étudiant les réponses des prédateurs à cette échelle spatio-temporelle (3 sites / 4 ans ou plus), nous pourrons décrire la «plasticité écologique» des différentes espèces (c.à.d. leur capacités d’adaptation à un environnement variable) et évaluer l’importance de différents paramètres du milieu pour expliquer cette résilience, notamment dans le contexte actuel de changements climatiques accélérés.
  Diverses hypothèses pourront être évaluées simultanément grâce à un modèle paramétrique que nous développerons en collaboration avec des laboratoires français, finlandais et norvégien. Seront ainsi testés grâce à nos mesures de terrain les impacts respectifs: des niveaux de stress physiologiques et morphologiques, de l’utilisation spatio-temporelle de l’habitat (y compris les zones d’hivernage pour certaines espèces migratrices), de la charge parasitaire, etc.

  …Sur une zone d’étude stratégique
  La plaine côtière de Hochstetter Forland (75°10’N / 19°40’W), sur la côte Nord-Est du Groenland, dans le plus grand Parc National au monde (deux fois plus grand que la France).
  Les raisons de ce choix : il s’agit à ce jour de la zone la plus septentrionale de la côte NE du Groenland à concilier encore des écosystèmes très productifs (production primaire) et peu perturbés.

• Work plan

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  Dynamique des populations de vertébrés
  Notre premier et principal objectif scientifique consistera à documenter la dynamique des vertébrés terrestres de la zone d’étude. Ces résultats constitueront la base de travail de tous les autres volets scientifiques.

  - étude du lemming: suivi des densités, télémétrie, mesures morphologiques ; cartographie des territoires, suivi du succès de reproduction et des changements de régime alimentaire des prédateurs (renard polaire, chouette harfang, labbe à longue queue et hermine); recensement de toutes les autres espèces terrestres (oiseaux et mammifères): cartographies des territoires, succès de reproduction, phénologie.

  Variabilité morphologique du lemming
  Les changements environnementaux représentent une cause majeure de stress pour les organismes. Les populations de lemmings à collier sont périodiquement soumises à certains types de stress (prédation, concurrence lors des pics d’abondance) mais cette espèce doit aujourd’hui également faire face aux changements des conditions environnementales et aux modifications des relations prédateur-proie qui en découlent.

  - Mesure de l’asymétrie fluctuante, c.à.d. des différences entre les côtés gauche et droit de la dentition, lors des différentes phases d’un cycle de lemming.

  Stress physiologique
  Lors des années pauvres en lemmings, les prédateurs reportent leur prédation sur les oiseaux nicheurs de la toundra, entrainant une augmentation du stress physiologique chez ces espèces. Ce stress peut être très négatif pour la reproduction et entraîner l’abandon de la nichée et du territoire.

  - Mesure des taux d’hormone de stress (de façon non invasive) des passereaux, limicoles et anatidés à partir de fèces récoltés près des nids.

  Parasitologie
  Les parasites représentent plus de la moitié de la biodiversité animale du globe mais leur rôle dans le fonctionnement et la structuration des écosystèmes reste mal compris et leur importance dans le contrôle de la dynamique des populations hôtes est encore largement débattu. Les lemmings sont particulièrement intéressants pour aborder cette thématique : la dynamique cyclique de leurs populations en lien avec celles de leurs prédateurs est une des mieux connues au monde, ces rongeurs hébergent de nombreuses espèces de parasites comme des cestodes ou des coccidies pouvant fortement impacter la survie et la reproduction des individus infectés.

  - Collecte de parasites externes et internes (par comptage d’oeufs dans les fèces par ex.).

  Migration et zones d’hivernage des prédateurs migrateurs
  Les prédateurs migrateurs ne fréquentent notre zone d’étude que durant le court été polaire (2 à 4 mois). Leurs voies de migration et zones d’hivernage sont encore très largement inconnues. Les conditions de vie qu’ils y rencontrent influencent pourtant leur condition physique, leur succès de reproduction future, et donc aussi de manière indirecte leur impact sur les populations de leurs proies dans l’Arctique.

  - Pose de cinq balises de suivi satellitaire ARGOS sur des chouettes harfang et de 20 balises GLS (localisation relative par rapport au soleil) sur des labbes à longue queue.

  
  Modélisation des interactions prédateurs-proies-parasites dans un environnement changeant
  Nous avons déjà modélisé et expliqué l’origine de la dynamique cyclique des lemmings et de leurs prédateurs sur l’une des zones d’étude (Karupelv). Cette dynamique est aujourd’hui en pleine mutation, du fait notamment de l’impact des changements climatiques, mais cet impact sera variable, selon les conditions environnementales locales. En récoltant des données similaires sur 3 zones d’étude distinctes et en intégrant à notre modèle des facteurs interagissant de façon indirecte sur la dynamique des espèces, nous développerons un modèle de 2e génération, plus complet et réaliste que le précédent et valide à échelle de toute la côte NE du Groenland.

• Schedule

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  • 20 juin départ de France – vol pour l’Islande
  • 22 juin transfert Islande – Groenland
  • 25 juin – 15 août travaux de terrain
  • 20 août retour en France

• Technical and Scientific Approach & Methods Proposed

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  Voir Work Plan

• Results

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  Comme chaque année, de nombreuses projections et conférences scolaires, tout public et formation d’enseignants permettront de sensibiliser un grand nombre aux enjeux de la biodiversité à travers des faits scientifiques et des documents authentiques.

  Une exposition intitulée «Groenland grandeur nature» et composée de 10 posters, sera traduite en groenlandais et danois puis éditée en 60 exemplaires. Elle sera distribuée sous sa forme trilingue (danois, groenlandais, français) à toutes les écoles et Museum groenlandais, à la demande et en partenariat avec le Museum de Narsaq (qui traduit les textes). L’exposition Clim’arctique, l’Arctique sentinelle du climat poursuivra sa route de collectivité en museum, ou école, voire entreprise ! 

• Deliverables

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  Les résultats scientifiques descriptifs, analytiques et systémiques de ces processus écologiques seront valorisés dans des publications scientifiques, sur des supports de médiation, dans les bases de données déjà existantes au GREA et chez nos partenaires scientifiques afin de comparer l’intensité et le mécanisme de ces impacts à différentes échelles spatiales et temporelles.

• Use of Satellite Imagery and GIS Solutions

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  Mapping

• Local Actions

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  - La communauté scientifique (articles dans revues internationales, communications
  lors de colloques) et donc presse scientifique par écho
  - Le monde de la conservation (inférence dans leurs politiques locales)
  - Le public scolaire et universitaire (lors de conférences)
  - Le grand public (conférences, expositions, articles de vulgarisation, films)
  - Les Groenlandais

  Les résultats scientifiques descriptifs, analytiques et systémiques de ces
  processus écologiques seront valorisés dans des publications scientifiques, sur des
  supports de médiation, dans les bases de données déjà existantes au GREA et
  chez nos partenaires scientifiques afin de comparer l’intensité et le mécanisme de
  ces impacts à différentes échelles spatiales et temporelles.

• Region Name

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  La plaine côtière de Hochstetter Forland (75°10’N / 19°40’W), sur la côte Nord-Est du
  Groenland, dans le plus grand Parc National au monde (deux fois plus grand que la France).

• Partners involved in project

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  Variabilité morphologique du lemming
  Dr Sophie Montuire, EPHE Dijon, Université de Bourgogne (F).
  
  Stress physiologique
  Dr Olivier Chastel, CNRS Chizé (F).
  
  Parasitologie
  Prof. Loïc Bollache et Dr Jérôme Moreau, UMR CNRS
  
  Biogéosciences, Université de Bourgogne (F).
  Botanique
  Prof. Inger Alsos, Université de Tromso (NO)
  
  Mesures éco-toxicologiques
  Dr Renaud Scheifler, Université de Franche-Comté
  et GREA (F).
  
  Santé humaine
  Prof. Patrick Giraudoux, Université de Franche-Comté (F).
  
  Pollution atmosphérique
  Université de Karlsruhe et Dr Benoît Sittler, Université de
  Freiburg (D) et GREA (F)
  
  Dynamique des populations de vertébrés
  Dr Olivier Gilg, Université de Bourgogne et GREA (F),
  Dr Benoît Sittler, Université de Freiburg (D) et GREA (F),
  Dr Niels Martin Schmidt, DMU (DK)
  
  Migration et zones d’hivernage des prédateurs migrateurs
  Dr Olivier Gilg, Université de Bourgogne et GREA (F),
  Dr Børge Moe, Nina Tromsø (N), Dr Benoît Sittler, Université
  de Freiburg (D), Dr Adrian Aebischer, Muséum Fribourg (CH)
  et Dr Richard Phillips, British Antarctic Survey (GB).
  
  Modélisation des interactions prédateurs-proies-parasites
  dans un environnement changeant
  Dr Olivier Gilg, Université de Bourgogne et GREA (F),
  Prof. Ilkka Hanski, Université d’Helsinki, (FIN) et Prof.
  Hao Wang, Université d’Alberta (CAN).