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L’infrastructure Lifewatch en Belgique

Le projet Lifewatch belge est une des composantes de l’European LifeWatch infrastructure. LifeWatch fait partie de l’European Strategy Forum on Research Infrastructure (ESFRI) et se présente sous la forme d’un laboratoire virtuel pour la recherche en biodiversité. La Belgique y apporte sa contribution "en nature" par un ensemble de projets  complémentaires. Ces contributions sont implémentées sous la forme de projets à long terme menés par différents centres de recherche et Universités de toute la Belgique, et financés par leurs autorités politiques respectives.


Flandre

Les contributions flamandes sont coordonnées par le Vlaams Instituut voor de Zee (VLIZ, composante marine) et l’Instituut voor Natuur- en Bosonderzoek (INBO, composantes terrestre et d’eau douce). Ce consortium flamand est financé par Fonds Wetenschappelijk Onderzoek (FWO) (précédemment par le Herculesstichting).

La Flandre soutient le VLIZ pour construire une infrastructure taxonomique, le Taxonomic Backbone (TB), afin de faciliter la standardisation des données d’espèces et l’intégration des services distribués. Le TB comprend des services d’information sur les espèces (accès et édition de données taxonomiques, occurrence et catalogage d’espèces) et intègre différentes bases de données annexes. En plus de l’information taxonomique (base de données, registres et nomenclatures), le TB va inclure des informations biogéographiques (observations géolocalisées d’espèces), écologiques (caractéristiques spécifiques) et génomiques, ainsi que des liens vers la littérature existante.

Par ailleurs, le VLIZ et l’INBO construisent ensemble un observatoire Lifewatch régional pour les espèces marines, terrestres et dulçaquicoles. Une des premières réalisations de cet observatoire fut la mise en oeuvre d’un réseau de capteurs GPS pour le suivi des grands oiseaux : le signal GPS est réceptionné depuis juin 2013 et a déjà mis en évidence des comportements intéressants ainsi que des mouvements migratoires inattendus. De plus, un réseau de récepteurs acoustiques a été mis en place pour le suivi des poissons dans les cours d’eau, les estuaires et la Partie Belge de la Mer du Nord (PBMN). Enfin, toute une séries d’autres capteurs ont déjà été incorporés dans l’infrastructure de manière opérationnelle: un cytomètre en flux (pour le suivi en temps réel de l’abondance, de la dynamique et de la distribution du phytoplancton dans la PBMN), un ZooScan et une caméra planctonique (pour identifier et suivre le plancton), un drone (pour le suivi des habitats NATURA 2000 en Flandre), un RADAR à oiseaux (pour l’analyse des vols d’oiseaux et de chauves-souris) ...  

Le VLIZ et l’INBO favorisent également l’accès à diverses bases de données grâce à des services de données, des publications et des activités d’”archéologie” de jeux de données.


Wallonie-Bruxelles

Dans le cadre de l’infrastructure européenne LifeWatch, la Fédération Wallonie-Bruxelles finance un programme de recherche entre des scientifiques de l’Earth and Life Institute (UCL-ELIe) et du Biosystems Engineering Departement (ULg Gx-ABT). L'équipe LifeWatch Wallonie-Bruxelles a une grande expérience dans deux domaines de recherche complémentaires: (i) la cartographie de l'occupation des sols et de l'utilisation des terres par des méthodes de télédétection et l'analyse des SIG et (ii) la biodiversité, les services écosystémiques et l'écologie du paysage.

Ce projet est basé sur le constat qu’une préoccupation majeure pour les chercheurs en biodiversité et écosystèmes est la difficulté de trouver et de sélectionner les jeux de données biophysiques idéaux (par exemple, les données climatiques ou d’occupation du sol) pour décrire l'environnement. De plus, certains jeux de données pourraient être considérablement améliorés grâce à des méthodes de télédétection et l'analyse par SIG.

L'orientation stratégique de l'équipe LifeWatch Wallonie-Bruxelles est donc de rassembler et développer un ensemble de données biophysiques décrivant au mieux les paysages européens pour la recherche en biodiversité et écosystèmes.

Depuis le début du projet, une base de données décrivant des unités homogènes du paysage, les écotopes, a été développée pour la Belgique à partir d’images aériennes et satellitaires. Chaque écotope est décrit par des pourcentages d’occupation du sol et des variables topographiques, contextuelles, climatiques et de la dynamique des écosystèmes. Ces données sont ensuite utilisées pour développer des modèles pour la description des biotopes et pour la prédiction d’aire de répartition de différentes espèces animales (Figure 1).

De plus, une synthèse européenne de  la dynamique des écosystèmes est réalisée. Quatre variables sont étudiées par images satellitaires: la phénologie de la végétation, l’ensoleillement, la couverture de neige et les feux. Les profils moyens hebdomadaires de ces séries temporelles ont été calculés ainsi que les évènements sortant de la normale. Ces données peuvent être visualisées et téléchargées sur un géo-portail. Enfin, un bulletin décrivant les évènements anormaux et des exemples de leurs impacts avec des processus écologiques est réalisé tous les 6 mois.

Figure 1 : Habitat très apte (vert foncé) à inapte (rouge foncé) pour la grive litorne (Turdus pilaris) dans le Sud de la Belgique.

Fédéral

L’autorité Fédérale contribue directement au financement annuel de l’infrastructure européenne, mais soutient également une contribution “en nature” coordonnée par l’Institut Royal des Sciences Naturelles (IRSN).

La contribution de l’IRSN au laboratoire virtuel de Lifewatch consiste à développer le Système d’Information pour la Biodiversité en Antarctique (AntaBIS). Le but est en effet de fournir les outils nécessaires à l’étude de la biodiversité en Antarctique au sein de l’infrastructure européenne. L’Atlas biogéographique collaboratif de l’Océan Austral (iATLAS) est ainsi basé sur un réseau d’information et une communauté collaborative pour fournir une synthèse des dernières connaissances biogéographiques en Antarctique. L’équipe se base sur l’Antarctic Register of Marine Species (ARMS) et sur le noeud OBIS de l’Antarctique (SCAR-MarBIN) pour développer une version dynamique de cet atlas. Cette version donnera naissance à un nouveau système interopérable permettant de construire des synthèses biogéographiques personnalisées à la volée sur base du contenu des bases de données les plus pertinentes.

Un second projet, coordonné par l’IRSN en collaboration avec le Musée Royal d’Afrique Centrale (MRAC), consiste à développer un service de Barcoding for Organisms and tissues of Policy Concern (BOPCo). Ce projet vise à mettre en place un réseau permettant d’identifier du matériel biologique inconnu jusqu’au niveau de l’espèce/population à l’aide de techniques moléculaires. Ces “codes barres” de l’ADN donnent lieu à une méthode rapide et fiable d’identification, même sur base d’infimes parties de l’organisme inconnu. Le projet se concentrera sur des espèces d’intérêt sociétal telles que les espèces CITES ou les espèces invasives, pour lesquelles un grand nombre de “codes barres” est déjà disponible: le statut de l’organisme peut ainsi être évalué par rapport à la législation en cours. Le laboratoire virtuel dépendra du savoir-faire développé dans les principaux services taxonomiques Européens, dont les institutions fédérales belges font partie. Ces dernières abritent en effet déjà une proportion non négligeable des collections nécessaires au développement d’un jeu de données standard des “codes barres” ADN.       

Enfin, l’autorité fédérale supporte la Belgian Biodiversity Platform qui anime le noeud Lifewatch belge.