Appel propositions de recherche
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Ecovision
Résumé Avec plus de sept millions d’habitants – soit 12% de la population – et un taux d’artificialisation presque trois fois supérieur à celui de la moyenne nationale (INSEE), les communes littorales de France métropolitaine concentrent des enjeux sociétaux et économiques majeurs : industrie, tourisme, activités portuaires, pêche et conchyliculture, pressions démographiques et urbaine croissante. Le milieu subit de nombreux impacts dû à l’anthropisation mais aussi au changement climatique global. La difficulté est d’identifier les origines de chaque impact. De nombreuses normes sont mises en place pour permettre le suivi des milieux littoraux qui subissent divers. Les outils cartographiques de milieux benthiques (ex : Herbier de Posidonie, fond meuble, substrat dur…) font partie de ces moyens d’évaluation C’est sur ces aspects que l’outil Ecovision va permettre d’harmoniser les données existantes et de réaliser un travail plus important en automatisant les processus. Le but de ce projet est de développer un système de vision robotisé qui permettrait d’automatiser les processus de relevé de données pour une meilleure performance et un gain de temps et une diminution des contraintes liées au milieu pour les plongeurs. La solution d’un engin sous-marin télé-manipulé équipé de capteurs de vision monoculaire ou stéréoscopique, couplé à un sonar permettrait d’apporter une piste de réponse à la problématique de cartographie des habitats sous-marin. L’originalité de ce travail se trouve dans la fusion de deux cartes obtenues avec des capteurs de différentes résolutions. Dans un premier temps, un engin autonome (ou un bateau) analyse les fonds marins avec un sonar latéral et crée une première carte globale de la zone. Cette carte est ensuite décomposée en petites cellules composant une mosaïque du fond marin. Une deuxième analyse est ensuite réalisée sur certaines cellules particulières à l’aide d’un second capteur 3D (stéréovision) avec une résolution plus élevée. Cela permettra d’obtenir une carte détaillée 3D de la cellule. Un ROV muni d’un système de vision (caméra ou appareil photos) effectuera cette acquisition. Ce système de stéréovision a été utilisé pour obtenir des reconstructions précises d’objets d’intérêts archéologiques (thèse d’Arnaud MELINE (soutenue le 31 janvier 2013) : « Fusion multimodale pour la cartographie sous-marine ». Par la mise en oeuvre d’algorithmes de détection et d’appariement robustes en vision sous-marine), nous souhaitons aujourd’hui développer un outil de toutes les 4 institutions (parc nationaux, laboratoires de recherche, bureau d’étude…) travaillant pour la préservation du milieu littoral pour réaliser le suivi d’habitat. Les outils utilisés actuellement pour la cartographie des herbiers permettent soit, peu de précision ou impliquent l’intervention de plongées longues et couteuses. Ce projet s’intègre parfaitement dans le développement des produits et services pour différentes applications pour l’environnement et la santé des écosystèmes. Ce projet est innovant et permet le développement et l’utilisation d’un outil (capteurs simples et diverses) permettant la mesure physique, chimique et biologique du milieu et l’observation automatisée des écosystèmes dans différents milieux plus ou moins turbides où les données peuvent être stockées et traitées pour différentes applications pour une co-valorisation.
Résumé La migration assistée (au sens de stratégie de gestion) consiste à déplacer des espèces au sein ou en dehors de leur aire de répartition afin d’anticiper les effets du réchauffement climatique. Cette option de gestion adaptative n’a pas encore été testée dans les peuplements forestiers gérés, c'est-à-dire en tenant compte des interactions biotiques (compétition ou facilitation) avec les végétations résidentes des différentes strates. L’objectif du projet est de mettre en oeuvre une telle démarche pour les chênes méditerranéens du sud de la France (Q. pubescens, Q. ilex, Q pyrenaica) et du sud de l’Espagne (Q. ilex, Q. faginea). Le projet utilisera 4 sites expérimentaux en place (3 forêts dans le sud de la France et 1 en région Centre) permettant d’étudier l’influence de l’ouverture des strates hautes par la réduction de la densité des arbres (prélèvement d’un certain volume de bois par l’éclaircie) et aussi de la suppression du sous-bois, sur la disponibilité des ressources, le microclimat et les conditions de développement de la régénération au sol (naturelle ou introduite). Ces sites seront utilisés pour implémenter des expérimentations pilotes sur l’introduction et l’utilisation d’espèces issues de marge arrière de distribution en conditions forestières, c'est-à-dire dans les peuplements en place en interaction avec la végétation arborée et de sous-bois. Les espèces seront donc soumises à une compétition, ou une facilitation en cas d’interactions positives, liée notamment à une captation des ressources par la végétation environnante. Des chênes méditerranéens autochtones et du sud de l’Espagne seront semés sous différentes conditions de couvert forestier et de végétation au sol dans trois sites du sud de la France (chênes autochtones et espagnols) et dans un site de la Région Centre (chênes autochtones et chênes méditerranéens du sud de la France) pour étudier leur réponse (croissance, survie, différents traits) en lien avec les ressources. Afin d’assurer une généricité des résultats au-delà des sites étudiés, nous développerons une modélisation des interactions entre la régénération, le sous-bois et la canopée en utilisant le modèle RReShar sous la plateforme Capsis. Il s’agit d’un modèle individu centré, structure-fonction, simulant dans un peuplement le développement au cours du temps des différentes strates de végétation en tenant compte des interactions entre espèces et du partage des ressources. Enfin nous testerons l’intérêt et l’acceptabilité de la migration assistée auprès d’acteurs clés de la recherche et de la gestion forestière en nous appuyant sur l’analyse de la littérature scientifique et technique et sur des investigations auprès des gestionnaires notamment. Le projet inclut cinq équipes qui ont une expérience forte dans les domaines abordées (gestion, écologie forestière, sylviculture, modélisation), pilotent des sites expérimentaux in situ et assureront la co-construction et le développement du projet autour de trois axes principaux : un partenariat Nord/Sud, une articulation entre expérimentation et modélisation, une complémentarité entre recherche et gestion. En plus de la valorisation sous forme de publications scientifiques et techniques, d’un site Web, les résultats du projet se traduiront également par l’établissement de sites de démonstration en régions méditerranéenne et tempérée à destination notamment des gestionnaires. Nous proposons aussi un « retour d’expérience » sur l’utilisation potentielle de la migration assistée en forêt, qui se présentera sous la forme d’un document ou d’un article de vulgarisation.
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