La biodiversité des récifs coralliens est menacée à l'échelle mondiale et les aires marines protégées (AMP) ne suffisent pas pour assurer leur préservation. Ainsi, des travaux publiés par le journal Science et menés par des chercheurs de l'Université d'Auckland (Nouvelle-Zélande) en collaboration avec 6 institutions, dont l'IRD à Nouméa, montrent qu'un très faible pourcentage de récifs coralliens, seulement 2 %, se situe dans des lieux qui répondent aux exigences de la législation (degré de protection, risques encourus, taille et isolement des récifs)..

Pour de plus amples informations consulter : http://www.ird.fr/fr/actualites/fiches/2006/fas248.pdf

Le séisme qui a ébranlé le 26 novembre 1999 les îles d’Ambrym et de Pentecôte, dans le Pacifique sud-ouest, est le plus fort séisme de type chevauchant enregistré dans le Vanuatu central.
Les travaux entrepris à terre et en mer par les chercheurs de l’IRD ont permis de décrire les mouvements tectoniques qui se sont produits lors du séisme et de modéliser les mécanismes de la rupture. Les résultats suggèrent que dans cette région du Vanuatu, les mouvements de glissement de la plaque océanique australienne sous la plaque Pacifique, bloqués à l’Ouest, engendrent de fortes contraintes à l’est de l’arc insulaire (arrière-arc).
Cette configuration fait du séisme d’Ambryn-Pentecôte un exemple rare de compression à l’arrière d’une zone de subduction dans un environnement océanique.

Pour de plus amples informations consulter : http://www.ird.fr/fr/actualites/fiches/2004/fiche193.htm

"Détermination des enjeux de conservation et de gestion du Parc du LagonSud - Approche méthodologique intégrée à l'aide de l'outil SIG"
par Laurent Mercé, (stage de Master 2), Service de l'Environnement de la Direction des Ressources Naturelles de la Province Sud de Nouvelle-Calédonie.

Résumé
Afin d’optimiser la gestion du Parc du Lagon Sud (situé en face de Nouméa) et de déterminer les principaux enjeux de conservation et de gestion de cet espace, une démarche méthodologique basée sur l’utilisation de l’outil SIG a été mise en œuvre.
Dans ce contexte, un SIG dressant l’état des connaissances sur les composantes naturelles et anthropiques du Parc du Lagon Sud a été constitué à partir de données récupérées auprès de différentes structures (collectivités territoriales, ONG, établissement de recherche). Le croisement des informations relatives aux milieux écologiques d’une part et aux pressions anthropiques auxquels ils sont soumis d’autre part a permis d’élaborer deux cartes synthétiques (Zones d’intérêt écologique et Pressions anthropiques). La superposition de ces cartes a abouti à la création d’une carte décisionnelle présentant les enjeux de gestion du Parc du Lagon Sud.
Les résultats de ce travail confirment que les îlots coralliens et leurs récifs associés, les récifs barrières et certains récifs frangeants constituent des zones prioritaires de gestion. Les actions de protection de ces milieux mises en œuvre jusqu’à aujourd’hui par le Service de l’Environnement méritent donc d’être poursuivies. Certaines zones d’herbiers à phanérogames, situées sur les hauts fonds aux abords des îlots, paraissent également être des enjeux importants de conservation. Ces zones, peu prise en compte dans les réserves existantes, semblent donc nécessiter la mise en place de mesures spécifiques de protection. Enfin, le travail réalisé a mis en évidence un manque de connaissance sur les caractéristiques écologiques de certaines zones ainsi que sur certaines activités anthropiques.
Les enseignements apportés par cette démarche ont conduit à la proposition de grandes orientations pour la gestion future du Parc du Lagon Sud, démontrant l’intérêt de l’utilisation d’un SIG dans le cadre de la gestion d’espaces naturels.

"Phylogénie moléculaire d’un ordre d’algues brunes: les Dictyotales (Ochrophyta, Phaeophyceae) et caractérisation de morphotypes néocalédoniens"
par Lucie Bittner, UMR 7138,Equipe Biogéographie Marine Tropicale.

Résumé
Les algues brunes (Phaeophyceae) de l'ordre des Dictyotales sont présentes dans les mers tempérées ou chaudes, mais sont beaucoup plus diversifiées dans ces dernières. Les Dictyotales sont parmi les rares algues brunes, avec celles appartenant à la famille des Sargassaceae (Fucales) à former des communautés algales significatives en milieu tropical.
A partir de collectes de spécimens dans les eaux de la Nouvelle-Calédonie, des études morphologiques (menées par le Dr Claude Payri, IRD UR148) et moléculaires (menées dans le cadre d'un stage de master 2 par Lucie Bittner, au Service de Systématique moléculaire du MNHN, Paris) ont été entreprises sur plus de 70 spécimens de Dictyotales. A partir de ce large échantillonnage, des séquences génétiques pour les gènes chloroplastiques de la rbcL et de la psaA ont été obtenues. Des jeux de données moléculaires ont été construits puis analysés selon différentes méthodes (maximum de vraisemblance, inférences bayesiennes, parcimonie) afin de reconstituer l'histoire évolutive des Dictyotales. Etablir cette phylogénie fut une première étape nécessaire avant d'aborder d'épineux problèmes taxonomiques au niveau des espèces de certains genres, due notamment à un faible nombre de caractères diagnostiques et fort polymorphisme chez ces organismes. Des questions d'ordres taxonomiques ont pu être abordées à différents niveaux : ordres, familles, tribus, genres.
Ce travail, a permis d'obtenir la phylogénie de l'ordre des Dictyotales la plus complète à ce jour. Grâce aux résultats morphologiques et moléculaires, un nouveau genre et au moins quatre nouvelles espèces ont pu être mise en évidence (dont certaines se révèleront peut-être endémiques à la Nouvelle-Calédonie). Par ailleurs, 4 espèces sont observées et recensées pour la première fois en dehors de leur aire de distribution. Les études se poursuivent.
Au-delà de l'aspect phylogénétique, ce travail constitue une contribution à l'inventaire de la " flore " marine néocalédonienne et offre des perspectives dans divers domaines : la génétique des populations ou encore le développement d'une approche du type " bar-coding " chez les Phaeophyceae.

"Le monde sensoriel des larves de poissons coralliens : sélection de l'habitat de vieaxonomic studies of drosophilid flies in the southwest Pacific. Some interesting scientific challenges and opportunities"
par David Lecchini, UR 128 Coréus, IRD

Résumé
Il est aujourd'hui largement admis que le stock des populations adultes des poissons est déterminé principalement par le succès de l'installation (nombre de larves océaniques s'installant sur les habitats essentiels des populations récifales). Ce succès ne peut être dû à la seule chance de rencontrer l'habitat adéquat par hasard. Les larves seraient donc capables de détecter les informations émises, volontairement ou involontairement, par les conspécifiques et/ou l'habitat. De plus, les larves de certaines espèces ont des capacités natatoires suffisantes pour contrôler leur patron de dispersion dans l'océan et leur retour vers le récif. Cependant, ces capacités natatoires ne serviront que si elles détectent l'habitat d'installation. Ainsi, l'une des grandes énigmes de l'écologie des poissons pourrait s'exprimer de la façon suivante: comment les larves localisent-elles les relatifs rares agrégats d'habitats sur lesquels elles peuvent s'installer ? La réponse doit se trouver dans le "monde sensoriel" des poissons. Mon projet de recherche est orienté sur la perception de l'information comme un des principaux paramètres dans la probabilité de détecter, localiser et identifier l'habitat essentiel lors de la phase d'installation chez les poissons tropicaux. Je développerai trois axes de recherche :
- Nature de l'information utilisée par les poissons lors de la recherche de l'habitat essentiel
- Degré de spécificité des larves aux signaux sensoriels émis par les conspécifiques et/ou l'habitat
- Importance de la perception de l'information dans le succès de l'installation
Le développement d'une recherche axée sur la perception de l'information a pour perspectives d'applications l'acquisition d'une banque de données chimiques et sonores des signaux attracteurs sur plusieurs espèces de poissons d'intérêt commercial. Connaître la biodiversité des messages chimiques et sonores échangés entre les larves et les conspécifiques ou l'habitat, c'est s'ouvrir la possibilité de s'immiscer dans l'information, de la détourner, de la déformer, de la copier afin d'apporter une aide à la gestion des stocks de poissons destinés à la pêcherie récifo-lagonaire. L'acquisition de cette banque de données permettra, en autre, d'accroître l'efficacité des récifs artificiels en y ajoutant des diffuseurs d'odeurs ou des hydrophones. Ces "récifs artificiels à émission d'information" seront placés dans des zones de nurseries, dans des aires marines protégées ou dans des zones dépeuplées afin d'y attirer les larves et donc d'y accroître le stock et la biodiversité des espèces de poissons exploitables.

"Variations temporelles de l'activité et de la diversité microbienne à l'interface eau-sédiment en Baie de St Marie"
par Olivier Pringault, Chargé de Recherche, UR 103, IRD Centre de Nouméa

Résumé
Les variations temporelles de la consommation d'oxygène, de la tolérance aux empoisonnements métalliques et de la diversité microbienne ont été étudiés sur une période d'un an dans les sédiments de la baie de St Marie avec une fréquence d'échantillonnage de 2 à 3 semaines. La consommation d'oxygène à l'interface eau-sédiment montrait de grandes variations avec le temps avec un minimal mesuré en juillet et un taux maximum en février. La consommation était étroitement corrélée à la température avec une énergie apparente d'activation (Ea) de 41 KJ mol-1 correspondant à un Q10(20-30°C) de 1.75. Les variations à court terme (2-3 semaines) de la température étaient aussi relativement significatives, entraînant ainsi des fluctuations non négligeables de l'activité à l'interface eau-sédiment. Dans la majorité des cas, l'empoisonnement à court terme (6 heures) en métal (Zn) induisait une baisse très significative de l'activité métabolique. Cependant à certaines périodes de l'année, l'empoisonnement n'avait aucune incidence sur l'activité à l'interface eau-sédiment. Ces périodes de relative tolérance n'étaient pas caractérisées par une population microbienne spécifique. La diversité microbienne estimée à partir de profils de T-RFLP montrait de grandes variations de diversité et de richesse spécifique au cours de l'année. Cependant, le pourcentage de similarité (Whittaker index) entre deux périodes d'échantillonnage consécutives était en moyenne supérieure à 60% suggérant ainsi une relative stabilité à court terme (2-3 semaines) de la structure de la communauté microbienne. La température montrait un rôle non négligeable dans la structuration de cette communauté, notamment pour la population la plus abondante dont l'abondance relative montrait une très forte corrélation positive avec la température. De plus, cette population lorsqu'elle était détectée à l'interface eau-sédiment, son abondance relative expliquait plus de 50% des variations observées de la consommation d'oxygène. Ceci suggère un rôle significatif de cette population microbienne dans le fonctionnement de l'interface eau-sédiment dans cet environnement..

"Gestion optimale de décision séquentielle dans l’incertain à l’aide de processus décisionnels de Markov : Application dans le domaine de l’écologie"
par Iadine Chades, Chargé de Recherche, INRA, Département de Mathématiques et Informatique Appliquées. Institut National de la Recherche Agronomique de Toulouse, en visite au sein de l'US Espace

Résumé
La planification de décision séquentielle dans l’incertain vise à élaborer des plans d’action solutions de problèmes d’optimisation. Trouver les séquences de décision qui maximisent les bénéfices tout en minimisant les coûts constituent un des objectifs principaux de la planification de décisions optimales. L’incertitude peut s’exprimer à travers les effets non déterministes des décisions et aussi l’incomplétude des informations disponibles (problème partiellement observable). Les processus décisionnels de Markov permettent de formaliser ce type de problème. Etudiés dans de nombreux domaines de recherche, leur résolution algorithmique n’en devient pas moins difficile ou impossible dans des cas de problèmes dits complexes. En effet, espaces d’états de grandes tailles, acteurs multiples (coopérant ou en compétition) et incomplétude des observations sont autant de facteurs déterminant dans la complexité algorithmique de ces problèmes. L’élaboration de méthodes approchées constitue alors la seule alternative, toutefois il est souvent difficile d’évaluer la qualité des solutions approchées ainsi déterminées.
Ces présentations ont pour objectifs d’introduire ces modèles et leurs applications principalement dans le domaine de l’écologie :
- Processus décisionnel de Markov (MDP) : étude de comportement optimale d’une araignée orbitèle.
- Processus décisionnel de Markov Multi-agent (MMDP) : conservation optimale d’habitat pour la sauvegarde d’un oiseau migrateur, gestion optimale d’une foret multi-stand à l’aide d’apprentissage par renforcement multi-agent.
- Processus décisionnel de Markov partiellement observable (POMDP) : éradication optimale de plantes invasives en environnement partiellement observable, optimisation de la surveillance et de la protection d’une espèce menacée dans une réserve.

Mots clés : Planification dans l’incertain, apprentissage par renforcement, systèmes multi-agent, processus décisionnels de Markov, intelligence artificielle.

"Suivi spatio-temporel des écosystèmes: tester l’interaction espace-temps pour identifier les impacts sur les communautés"
par Pierre Legendre Professeur au Département de Sciences Biologiques de l'Université de Montréal en visite au sein de la Commission du Pacifique Sud

Résumé
La surveillance des écosystèmes implique des suivis au cours du temps (T). À chaque mission, le même plan d’échantillonnage spatial (S) est appliqué. Ces échantillonnages se font habituellement sans réplication spatiale; cela permet de maximiser la couverture spatiale. La statistique classique veut que dans de tels cas, on ne puisse pas tester l’interaction S-T. Or l’interaction est très intéressante, en particulier dans le cadre des études sur le changement climatique: si la structure spatiale des données change au cours des années, cela signifie que le climat modifie de façon importante l’écosystème à l’étude. Cela se manifesterait par une interaction S-T, mais nous ne pouvons pas la tester à moins de disposer de réplication...
Nous avons trouvé le moyen de tester l’interaction S-T en l’absence de réplication. La méthode fonctionne pour des données multivariables (assemblages d’espèces) aussi bien que pour l’analyse d’une seule variable-réponse. Le séminaire présentera d’abord la théorie sousjacente à cette méthode, puis les résultats de simulations numériques montrant que les tests statistiques ont une erreur de type I correcte. Une application de la méthode sera également présentée. D’autres applications à des études concrètes seront mentionnées.

Référence : Legendre, P. and D. Borcard. 2005. Partitioning spatial and temporal dynamics at multiple scales. Organized Oral Session “Days to decades and meters to miles: Exploring community dynamics across scales, taxa, and habitatss”, ESA-INTECOL 2005 Joint Meeting, Palais des Congrès, Montréal, 12 August 2005.

Contact : Pierre LEGENDRE
http://www.bio.umontreal.ca/legendre/

"Circulation des eaux de thermocline en Polynésie française - Utilisation de données satellites, in situ, et d'un modèle de circulation océanique régional"
par Elodie Martinez, en visite au sein de l'UR 065 présentera ces travaux de thèse menés a l'Observatoire Goédésique de Tahiti (UPF):

Résumé
Peu échantillonnée, la Polynésie française est du point de vue océanographique mal connue et peu étudiée. Les données satellites ont donc permis d’étudier en surface les variabilités spatiale et temporelle des courants, de la dérive d’algues brunes, ainsi que des blooms phytoplanctoniques dans l’archipel des Marquises. Un modèle de circulation océanique régional a ensuite été utilisé pour mieux comprendre et définir les courants en profondeur. La comparaison des sorties du modèle aux données in situ et satellites a permis de valider le modèle et de caractériser certaines particularités des champs thermiques, halins et d’anomalies de hauteur de mer. L’étude de la couche de mélange, de la profondeur de la thermocline et de la circulation océanique dans les eaux de thermocline de Polynésie française a également été menée.

"Apport des systématiques U-Th et U-Pb à la validation d'un site géologique de stockage de déchets nucléaires... et autres applications en paléoclimatologie"
par Pierre Deschamps géochimiste-isotopiste en accueil dans l'UMR 161 Cerege

Résumé
L'Agence Nationale de gestion des Déchets Radioactifs (ANDRA) a implanté dans les formations mésozoïques de l'Est du bassin de Paris un laboratoire souterrain afin d'évaluer la faisabilité du stockage géologique des déchets hautement radioactifs et à vie longue dans des formations de type argile. L'eau étant agent de la corrosion des colis et du transfert tant diffusif qu'advectif des radionucléides vers la biosphère, les circulations de fluides sont un des principaux paramètres contrôlant la capacité de confinement à long terme des formations cible. La démonstration de la sûreté d'un site passe donc par la compréhension du fonctionnement hydrogéologique actuel et passé des formations hôtes et du comportement associé des radionucléides naturels. Les résultats présentés ici montrent l'intérêt de l'étude des chaînes de décroissance radioactive de l'uranium et du thorium, d'une part, à la caractérisation de la migration des radionucléides naturels dans le milieu et, d'autre part, à l'apport de contraintes chronologiques sur les phases de circulations fluides ayant affectées le système.

"Un nouveau modèle mécanique pour la déformation des îles Loyauté"
par Pierre Adler, UMR Sysiphe, Paris

Résumé
Dans le cadre du programme SAGE des relevé de fractures sur images satellites et aerienes ont été effectuées. Elles ont été confirmées par une campagne de terrain. Elles montrent une direction principale de fracturation orientée à -17.5°. Cette direction n'est ni celle de la ride des Loyauté, ni celle de la zone de subduction des Nouvelles Hébrides. Il a pourtant été vérifié que cette direction était présente sur des terrasses récentes ainsi que sur le platier actuel.
Cette direction de fracturation n'est pas compatible avec le modèle de flexion bidimensionelle d'une plaque élastique en avant d'une zone de subduction tel qu'il a été proposé par Dubois et al. (1974) pour expliquer la surrection des iles Loyauté.
Nous explorons des modèles prenant en compte d'une part le caractère tridimensionnel de la subduction des Nouvelles Hébrides au voisinage des iles Loyauté, d'autre par la possibilité d'une collision commençante au Sud Est de Mare. La flexion de la plaque est modélisée en symétrie radiale. La collision commençante est modélisée par une force ponctuelle.
Au cours du séminaire on rappellera la répartition des fractures sur les différentes iles, on montrera les contraintes obtenues dans une flexion élastique à symétrie radiale seule, ainsi que celle crée par une force ponctuelle compressive ou bien cisaillante. Les différentes distributions de contraintes obtenues en combinant ces deux modèles seront ensuite comparées aux observations.

"SEAS-Guyane : une plate forme technologique de réception et de traitement de données satellites au service de la recherche et du développement durable"
par F.Huynh, Directeur de l'unité ESPACE à l'IRD

L'IRD/ESPACE est en effet un des artisans principaux de l'installation et de l'exploitation scientifique de la station bande X de Cayenne avec SPOT-IMAGE et les collectivités.
Au moment ou SPOT-IMAGE propose une approche technologique similaire en Nouvelle-Calédonie (mission avril 2006), permettant la réception directe des satellites SPOT5 et ENVISAT, il a paru intéressant de faire part de cette expérience afin d'établir un parallèle entre les problématiques amazoniennes et les problématique locales (récifs, surveillance maritime, mines, feux, etc). La recherche de méthodologies de spatialisation des connaissances et d'analyses spatio-temporelles des données satellitaires est en effet commune aux différents sites sur les lesquels l'équipe ESPACE est présente (Nouméa, Cayenne, StDenis, Orléans, Montpellier, Canaries).

Résumé
SEAS-Guyane - Surveillance de l'Environnement Assistée par Satellites
Cette plateforme technologique, acquise pour l’enseignement supérieur, la recherche et ses applications, devrait ainsi devenir la cheville ouvrière d’un pôle de recherche et de formation internationalement reconnu pour ses recherches technologiques (méthodologies de spatialisation) et thématiques (environnement amazonien), ses formations originales (enseignement) et les applications qui en découlent (entreprises innovantes, création d’emplois directs et indirects…).
5 thématiques prioritaires ont été identifiées :
- Dynamique et gestion des territoires amazoniens : télédétection, géomatique et modélisation,
- Biomatériaux, biocomposé et technologies bio-inspirées,
- Systèmes de production d’énergies alternatives,
- Santé et maladies liées au milieu tropical humide,
- Sciences de l’homme dans le cadre du développement durable.

"Processus de maintien des populations de coraux dans les écosystèmes récifaux : stratégies reproductives, dispersion larvaire et recrutement"
par Mehdi Adjeroud, Maitre de Conférences à l'EPHE de Perpignan en mission, dans le cadre du PNEC

"Taxonomic studies of drosophilid flies in the southwest Pacific. Some interesting scientific challenges and opportunities"
by Shane McEvey, entomologist from Sydney Australian Museum

Abstract
Who decides new species of Drosophila: the geneticist or the entomologist?
Au cours de cette présentation, il présentera un historique des recherches sur ce groupe dans la région (Vanuatu, Salomon, Fidji, Nouvelle-Calédonie, Australie), les principales caractéristiques de cette faune (endémisme ...), en particulier les espèces les plus communes (les 4-5 qu'on trouve dans Nouméa sur les fruits) mais aussi certaines espèces à la biologie plus spécialisées.
Il évoquera les recherches et les enjeux scientifiques autour du complexe de Drosophila ananassae dans le Pacifique et l'intérêt au niveau international pour ce groupe (généticiens de l'évolution), plus particulièrement, la découverte d'espèces jumelles et des processus de spéciation (Drosophila ochrogaster) à l'image de ce qu'on observe dans les Mascareignes avec les espèces jumelles de D. melanogaster.

La circulation océanique dans le Pacifique Sud-Ouest : les campagnes SECALIS, le Glider et le programme SPICE
par A. Ganachaud (UR65-LEGOS, centre IRD de Nouméa)

Résumé
Une circulation originale des eaux de thermocline de l'Océan Pacifique sud-ouest a récemment été découverte. Une premières série de campagnes a permis d'identifier des courants de subsurface puissants qui se forment le long de la pente est de Nouvelle-Calédonie et traversent la mer de Corail après s'être détaché des pointes Nord et Sud du grand récif. Un courant similaire se forme au nord du Vanuatu. Arrivant sur la côte australienne, ces courants se partitionnent et nourrissent les courants de bord Australiens. Une partie bifurque vers le Nord pour rejoindre l'Equateur, une autre vers le sud pour rejoindre le Courant Est Australien. L’influence potentielle de ces cheminements océaniques sur les évolutions climatiques à l’échelle de dix ans et plus a provoqué un regain d’intérêt pour l’étude de la circulation océanique en mer de Corail. Les océanographes Français, Australiens, Néo-Zélandais et Américains se mobilisent pour l'émergence d'un programme de recherche coordonné sur cette région, SPICE (Southwest PacIfic ocean Circulation and Climate Experiment).

Influence des facteurs de l’environnement et des perturbations sur la structure des peuplements de poissons récifaux dans le sud-ouest de l’Océan Indien
par Pascale Chabanet (UR128 Coréus)

"Analyses et modélisations spatialement explicites de dynamiques de populations"
by C Gaucherel.

Résumé
Les modèles en écologie sont en plein développement. Les modèles de paysages et de dynamiques de populations (faune) en sont de bonnes illustrations. Ils ont toutefois une complexité ou une exhaustivité assez limitée. En particulier spatialement, ils sont encore souvent réduit à une zone uniforme ou à un assemblage simplifié d'habitats (métapopulation).
Après avoir présenté un modèle de dynamique de population et un de paysage, je montrerai comment leur couplage peut être réalisé pour disposer d'un modèle de population, dynamique, spatialement explicite et multiéchelle. Nous verrons dans un cas précis (des insectes dans un paysage agricole breton) comment il peut permettre de tirer des conclusions sur l'influence de la structure paysagère pour les populations.

"Le DXM : un nouvel outil statistique pour analyser les séries chronologiques. Application à ENSO"
by C Gaucherel.

Résumé
De nombreux outils statistiques, dits "temps-fréquences" permettent d'analyser des courbes de toute nature selon leur déroulement dans le temps et selon leurs périodicités. La plupart examinent toutefois les relations entre leurs évènements deux à deux et ne tiennent pas compte d'une éventuelle relation "étendue dans le temps". Aller outre cette hypothèse, permet d'exploiter la cyclostationnarité des séries temporelles non-stationnaires et de révéler des régularités nouvelles. Une application de ces approches, et de leur version nommée DXM, sera donnée pour le phénomène ENSO et son influence sur les débits de guyane.

"An Overview on the Molecular Mechanism of Bioluminescence"
by Haruki NIWA, Dept of Applied Physics and Chemistry, The University of Electro-Communications, Chofu, Tokyo 182-8585, Japan

Abstract
Bioluminescence is the emission of cold light from living organisms. Light emission occurs as the result of specific chemical reactions in a living organism. Bioluminescence is known to occur in a variety of organisms, and some 17 phyla and at least 700 genera are knoen to contain luminous species. Many marine luminous organisms still remain to be characterized in terms of the chemistry of their bioluminescence components. Luminescence has been demonstrated in cephalopods, copepods, ostracods, amphipods, euphausiids and many fish, annelids and jellies to name but a few marine species. On land, fireflies and click beetles, glow-worms (Arachnocampa), and the fresh water snail Latia neritoides in New Zealand are just a few of the recognized luminous species.
Bioluminescence is enzyme-catalyzed Chemiluminescence (the emission of light from a chemical reaction (oxidation)), but must be distinguished from Fluorescence (the emission of light as the result of light excitation). All bioluminescent reactions involve the oxidation of a small organic moiety (called a luciferin in bioluminescence). The reaction is catalyzed by either a protein entity called a luciferase or the photoprotein that is the protein entity with luciferin and oxygen bound to. The light production reactions can proceed with a minimum of three components (luciferin, luciferase or photoprotein and oxygen (or hydrogen peroxide). To date, there are five known distinct chemical classes of luciferins, namely, aldehydes (bacteria, earthworm), a benzothiazole (beetles such as firefly), imidazopyrazinones (coelenterates, crustaceans), chlorophyll metabolite (dinoflagellates) and an enol formate (Latia).
A brief account for the molecular mechanism of bioluminescence reactions will be presented.

"A project to establish DNA sequence on Lancelet (tentative)"
by Teruaki NISHIKAWA, Nagoya University Museum, Japan

Abstract not available at the present.

"Annual primary production in arctic and subarctic seas: The present and the future. How large and why?"
by Egil SAKSHAUG Institute for Biology, the Biological Station, Norwegian University of Science and Technology.

Abstract
Present primary production (PP) in arctic and subarctic seas is a little smaller than the average for the global ocean, 80 vs. 110 g C m² yr¹ yet covers a range from <15-1200 g C m² yr¹. The lower arctic/subarctic average is due to a short growth season and strong light limitation by sea ice in some areas, and nutrient limitation in waters that are stratified when the sea ice melts. Due to efficient wind-driven upwelling along the shelf break and high nutrient concentration, the Bering Shelf by far exhibits highest PP, averaging >230 g C m² yr¹. In contrast, PP in the Central Arctic Ocean is only 11-15 g C m² yr¹, of which ice algae are responsible for 60 %. While new PP reaches ~40 % of total PP on the Bering Shelf, it is only <2 % in the Central Arctic Ocean. PP in the deep Bering Sea is 150-175 g C g C m² yr¹ and in the Nordic Seas and the Atlantic part of the Barents Sea, ~100 g C m² yr¹. Due to the blocking of wind-driven shelf-break upwelling by multiyear ice, nutrient-rich deep water does not reach the Siberian Shelf Seas, which therefore are characterised by Siberian river influence and internal recirculation. Thus PP is only 30-50 g C m² yr¹. Presumably the river water establishes local P limitation (known from Norwegian fjords for S<26). In contrast, the Pacific sector (except the Bering Shelf) is probably subject to iron limitation.
While PP in permanently ice-free waters is regulated by light and nutrient supply (mixing characteristics of the water column), areas covered by multiyear ice are regulated by the optically important and variable snow layer on top of the sea ice and opening of leads between ice floes in summer. Seasonally ice-filled waters are subject to the ice-edge effect; that is, a phytoplankton bloom that trails the receding ice edge, growing rapidly in the newly exposed nutrient-rich water which is stabilised by melting ice. While the growth season can last for 3-4 months in the Nordic Seas and the Bering Shelf, it is only 1-2.5 months in the ice-edge zone and only 4-6 weeks in Central Arctic Ocean
Future primary production in the arctic and subarctic seas in the next hundred years is entirely dependent on the future marine climate, whether created locally or imported with wind and ocean currents. Moreover, pCO2 in the upper water column will certainly be higher (and pH a unit lower), perhaps favouring large diatoms.
The ice cover is likely to become thinner and less extensive (albeit the snow layer is difficult to predict). Ice-filled winters will certainly continue to exist in the North Pole area, thus a stratified layer that impedes nutrient supply will be established in spring and summer. Thus PP will hardly more than double, to 30 g C m² yr¹. Vast areas, however, will increase in PP due to the disappearance of the sea ice. In the Siberian Shelf Seas, PP is likely to increase 2-3-fold, to 60-120 g C m² yr¹ but probably not until the 2040s, when the multiyear sea ice is likely to disappear, making wind-driven upwelling along the shelf break possible. PP in the future permanently ice-free Nordic Seas (and the Bering Shelf) is difficult to predict because the effect of wind and the import of low-salinity water from the Arctic Ocean on mixing characteristics cannot be predicted. A conservative estimate for marine PP in the whole arctic and subarctic area a century from now is ~100 g C m² yr¹, which represents an increase of 25 % compared to the present situation.

"Climate oscillations in the Atlantic Arctic and Subarctic: Flip-flops in circulation and ecosystems variability"
by Egil SAKSHAUG Institute for Biology, the Biological Station, Norwegian University of Science and Technology.

Abstract:
Understanding circulation and ecosystems in the arctic and subarctic regions requires knowledge of the major regional climate oscillations. The Arctic Oscillation (AO) and the highly similar North Atlantic Oscillation (NAO) are predominant. In the Atlantic sector they are in practice interchangeable.
The positive and negative AO/NAO modes are associated with highly different climate and ecological characteristics. The positive mode, which was extreme in the early 1990’s, is characterised by a warm anomaly in the Northeast Atlantic and in the Siberian shelf seas, brought about by strong westerly wind and a narrow yet fast northward flow of Atlantic Water, which reaches far into the East-Siberian Sea. Causing rapid melting of the ice on the Siberian shelves, it magnifies the regional primary production. On the other hand, the negative mode, which was extreme in the 1960’s, is characterised by a sluggish flow of Atlantic Water and strong growth of sea ice, leading to reduced primary production in the Siberian shelf seas, locally by a factor of up to four compared to the positive mode. In fact, the positive mode of AO/NAO has a beneficial impact on biological production stretching from the North Sea to Siberia. This is evident from data for chlorophyll a, zooplankton, recruitment of capelin and cod in the Barents Sea, and a northward shift in herring and sardine populations in the North Sea.
Because of the circulation pattern, the positive AO/NAO mode brings cold anomalies to the northwest Atlantic. Efficiently aided by fishing, the positive mode in the early 1990’s caused collapse of the cod stocks on the Greenland and Newfoundland banks. In fact, “good” biological years do not seem to occur simultaneously in the subarctic parts of the east and west-Atlantic.
Whereas plankton seem to respond to AO/NAO cycles of 11 years or less, variation in fish populations is strongly associated to cycles of 60-90-year length. Along the Norwegian coast, years of major crises in terms of fisheries occurred around 1840, 1900 and 1960.
Hitherto, the climate oscillations in the arctic and the subarctic parts of the Atlantic sector have been sufficiently strong to virtually mask the signal from global warming. There is, however, a discernible trend of net melting of ice in the past 40 years (or could it be another whim of the long-term AO/NAO cycles?) The sea ice, however, is expected to melt considerably in the next 100 years. Whether this implies that the positive mode will be more common or not cannot be deduced from present climate models, which do not deal with the oscillations. For ice to melt on a massive scale, large heat transport with Atlantic water is probably a must. On the other hand, the large freshening that is implied by the models, caused by increase in precipitation and melting of Greenland ice, can dampen deep-water production and make the negative AO/NAO mode more common, bringing about a regional cooling.

Pour plus d'information vous pouvez contacter Robert LEBORGNE

"Les symbiotes bactériens chez le Nautile: diversité et caractérisation physiologique"
par Matthieu Pernice, Doctorant à l'université de Paris VI (UMR 5178 Biologie des Organismes Marins et Ecosystèmes, Muséum National d’Histoire Naturelle).

Résumé:
Les Nautiloides, d’origine cambrienne sont les représentants de la lignée la plus ancienne des Céphalopodes. Ce sont aussi les derniers Céphalopodes à coquille calcifiée externe, leur flottabilité étant assurée par l’accumulation de gaz (diazote à 98%) dans les loges de cette coquille. Chez les Céphalopodes, l’existence de symbioses bactériennes est connue depuis le début du 20ème siècle mais peu de travaux concernent leur rôles physiologiques. L’utilisation récente des techniques de Biologie moléculaire appliquées à la microbiologie a permis d’accéder à un immense réservoir de microorganismes inexploités car résistant aux phases de culture sur milieu artificiel. Cependant, le rôle de ces bactéries en tant que partenaires dans la physiologie de l’animal reste incertain et nécessite une approche multidisciplinaire pour être clarifié.
Les populations bactériennes associées aux organes excréteurs de Nautile ont été identifiées par comparaison des séquences de l’ADNr 16S obtenues à l’aide de trois approches complémentaires :
- l’isolation en milieu de culture artificiel (approche microbiologique),
- l’extraction directe d’ADN bactérien à partir des tissus de Nautile (approche moléculaire)
- la coculture de cellules d’organes excréteurs de Nautile et bactéries associées (approche cellulaire).

Les résultats mettent en évidence la diversité bactérienne associée au Nautile et son rôle potentiel dans la physiologie de l’hôte (protection antimicrobienne et métabolisme azoté principalement). La co-culture de cellules hôtes et bactéries apparaît comme un nouvel outil prometteur dans la propagation de bactéries non cultivables sur milieu artificiel classique.

"Caractérisation par GPS des mouvements du sol autour de deux volcans actifs de l'archipel du Vanuatu (Tanna et Lopévi). Etude de faisabilité des mesures par GPS temps réel centimétrique RTK"
par Charlotte ERRE, Diplôme d’Ingénieur INSA, Spécialité TOPOGRAPHIE.

Résumé
La campagne de mesures GPS "statique", organisée et réalisée en 2005 sur les volcans Yasur (Tanna) et Lopévi de l'archipel du Vanuatu, est venue compléter les données acquises depuis 2002. Leur synthèse et l'établissement de cartes des déplacements des points, ont permis aux volcanologues de l'UMR 163 de l'IRD d'émettre des hypothèses sur les variations géométriques du bloc Yenkahe (Tanna) et de Lopévi en fonction de leur activité. De plus l'introduction et la validation de la méthode de lever par GPS temps réel centimétrique ou RTK, sur Tanna, ouvre comme perspectives la multiplication des missions GPS et la densification des points à lever pour une meilleur connaissance, surveillance et prévention des éruptions, pour la protection des populations du Vanuatu.

"Caractérisation des écoulements souterrains du massif minier de Tiebaghi"
par Olivier RETOUR, Diplôme d'Ingénieur Ecole Nationale Supérieure de Géologie de Nancy.

Résumé
L'objectif de ce stage a été de préciser le fonctionnement de l’aquifère sur le massif de Tiébaghi, massif minier nickélifère situé au Nord de la Nouvelle-Calédonie, caractérisé par un profil latéritique de roches ultrabasiques. Dans le cadre de la future exploitation de la partie nord du site, ce travail s’intéresse au comportement de la nappe à l’état initial et au cours de l’exploitation.

"Analyse des peuplements de poissons récifaux dans la zone de Koné (Nouvelle Calédonie) et optimisation du plan d'échantillonnage pour le suivi d'un impact anthropique sur les ressources halieutiques"
par Nicolas GUILLEMOT, Diplôme d'Ingénieur Ecole Nationale d'Agronomie de Paris-Grignon.

Résumé
La région de Koné (Nouvelle Calédonie) est le site choisi pour l’implantation d’une usine de traitement du nickel, et ses impacts sur les peuplements récifo-lagonaires sont probables. Trois ans de données de comptages sous-marins sont disponibles pour décrire les peuplements ichtyologiques et l'état du système avant impact, mais l'échantillonnage effectué est trop coûteux et demande à être optimisé. L'étude qui sera présentée analyse ces données écologiques, et met en place des critères permettant de restructurer le plan d'échantillonnage actuel. Une première analyse montre que les peuplements de la zone sont naturellement très variables, surtout à la suite d'un cyclone, et l'étude de ces variations permet de discuter l'intérêt des différents paramètres (biomasse, densité et richesse spécifique) pour un suivi à court terme. Une seconde analyse permet de classer les stations de comptages selon trois types de peuplements distincts, à partir de leur composition en espèces récifales. Enfin une analyse de puissance permet de calculer le nombre de stations nécessaires selon des paramètres de sensibilité de détection d'un impact et selon la variabilité des peuplements. Pour des objectifs de suivi donnés, on dispose donc d'une taille d'échantillon, et de critères de répartition des stations fournis par les groupements biologiques. Un exemple de plan d'échantillonnage optimisé est présenté pour illustrer l'utilisation de ces critères. Il ressort de cette étude qu'une réduction de la taille de l'échantillon implique un sacrifice notoire en terme de puissance du suivi. Au choix d'un nouveau plan d'échantillonnage correspond donc un compromis entre coût de l'échantillonnage et précision du suivi.

"Phylogénie moléculaire des mollusques Mytilidae associés aux bois coulés et aux sources hydrothermales"
par Sarah SAMADI Chargée de Recherche à l'IRD, affecté au MNHN/Paris au sein de l'UMR "Systématique, adaptation, évolution" , en mission sur le territoire pour participer à une campagne océanographique à bord du N/O Alis.

Résumé
Les collections associées aux campagnes du programme Tropical Deep Sea Benthos ont permis de mettre en évidence qu'en milieu bathyal, de nombreux substrats organiques (bois et débris végétaux, becs de céphalopodes, tubes de polychètes, oothèques de sélaciens, arêtes de poissons et os de mammifères, etc.) hébergent des organismes très spécifiques de ce substrat, longtemps considérés comme de simples curiosités écologiques . Les observations faites au cours de ces campagnes suggèrent qu'une grande part de la matière organique des bois coulés, serait plus ou moins rapidement dégradée par des organismes foreurs (mollusques, polychètes) ou brouteurs (chitons, crustacés amphipodes, isopodes, ou galatheides) qui se nourriraient soit directement du bois soit des bactéries vivant à sa surface. Une partie importante du carbone réduit du bois est sous forme de lignine ou de cellulose qui sont des macro-molécules difficilement dégradées par les macro-organismes détritivores.
Il est probable que leur dégradation ne se fait que lentement par l'action de bactéries anaérobies et de champignons, et conduirait à la libération dans l'environnement d'une quantité importante de sulfure. Par ailleurs, les organismes inféodés au bois coulés, ou aux autres substrats organiques en milieu profond, présentent des affinités zoologiques et écologiques avec ceux des sources hydrothermales et des suintements froids . Certains des organismes filtreurs rencontrés dans ces milieux réducteurs profonds (annélides, mollusques, etc.) présentent des associations symbiotiques avec des bactéries chimiosynthétiques qui oxydent le sulfure ou le méthane présents dans le milieu et fournissent à leurs hôtes les molécules organiques nécessaires à leur métabolisme . Bien que, l'originalité de la faune associée aux accumulations de bois soit connue de longue date (expédition de la « Galathea » en 1950-1952 au large des îles Salomon et des Philippines), peu d'études s'y rapportent et la présence de bactéries chimiosynthétiques associées aux organismes inféodés aux substrats organiques coulés n'a jamais été démontrées. Les rares études systématiques effectuées sur l'origine évolutive de la faune inféodée aux bois coulés suggèrent qu'elle pourrait constituer le stock, ou un des stocks, à partir duquel se sont diversifiées les faunes plus spécialisées associées à l'hydrothermalisme .
L'expédition SALOMON 2 du programme Tropical Deep Sea Benthos qui a eu lieu en novembre 2004 aux îles Salomon a permis de récolter un grand nombre d'organismes associés aux bois coulés (mollusques gastéropodes, polyplacophores et bivalves, crustacés décapodes et péracarides, polychètes, échinodermes, etc.) qui sont autant de modèles biologiques permettant de tester cette hypothèse.

"Modèles mécaniques pour la déformation de l'Ile de Lifou"
par Pierre ADLER (IPGP Paris) qui dirige le laboratoire milieux poreux et fracturé de l’IPG Paris. Après un premier séjour à Nouméa au cours duquel il avait présenté ses travaux sur les distributions de fractures, il nous parle des résultats plus spécifiques obtenus sur les sites Calédoniens.

Résumé
Le rôle de la fracturation dans le transport de l’eau au sein des systèmes calcaires est sujet à débat. La masse de données accumulée grâce au programme SAGE permet d’aborder cette question dans le cas des iles Loyautés.
Un premier objectif est de comprendre la fracturation de l'île de Lifou telle qu'elle a été mesurée sur le terrain. Tout d'abord les orientations des fractures ont pu être décomposées avec une bonne précision en trois populations gaussiennes avec une direction principale orientée à -17.5° et deux directions conjuguées à -62.5 et 27.5 °. Nous avons attribué cette fracturation particulière aux déformations générales subies par l'île. Nous avons donc mis au point des codes de calcul des contraintes qui peuvent tenir compte de la topographie de l'île et la bathymétrie environnante.
Dans la version la plus complexe, nous avons supposé que l'île était soumise à une flexion d'axe parallèle à la zone de subduction et à un cisaillement lui-même parallèle à cette zone; la première déformation correspond au mouvement ascendant des Iles Loyauté et la seconde au mouvement relatif des deux plaques. En réglant l'intensité de ces deux déformations, on peut faire tourner les directions de contraintes principales et obtenir un bon accord avec les orientations observées des fractures.

"Etude d’océanographie satellite dans la ZEE de Nouvelle-Calédonie"
par Julien Bosson, élève ingénieur ISITV - Toulon en stage au centre IRD de Nouméa. Encadrants : Andrès Vega UR 065 LEGOS et Marc Despinoy US ESPACE

Résumé
L’avènement des satellites permet d’obtenir des données océanographiques en surface à échelle globale et régionale et se révèle comme la première source de données dans les régions où les observations directes sont peu fréquentes. C’est le cas de la Nouvelle Calédonie. La parabole installée à l’IRD-Nouméa permet de réaliser l’acquisition des données en surface de température et de chlorophylle de haute résolution sur la zone Pacifique Sud-Ouest. Une part importante du stage a consisté à développer un protocole de traitement journalier des images satellites acquises par l’US ESPACE. D’autres sources de données satellites ont aussi été utilisées durant ce stage, telles que l’altimétrie (niveau de la mer), le vent en surface et des produits dérivés (circulation en surface). L’étude satellite a permis de caractériser la variabilité saisonnière des champs de surface dans la Zone Economique Exclusive de Nouvelle-Calédonie, de valider le modèle régional ROMS 3-D, actuellement en développement à l’IRD-Nouméa, et d’explorer la mise en place d’applications pour l’étude des ressources naturelles (répartition des sels nutritif, transport du plancton et distribution des thons).

"Infection par Wolbachia chez le papillon Hypolimnas bolina: étude des conséquences évolutives de la distorsion de sex-ratio"
par Sylvain Charlat, post doctorant en Biologie-Evolution à la Gump Station, University of California Berkeley à Moorea, en Polynésie Française.

Résumé:
La bactérie Wolbachia est un symbiote intracellulaire observé chez de nombreuses espèces de Nématodes et d'Arthropodes. Sa capacité à manipuler la sexualité des espèces hôtes en fait un facteur potentiellement important pour l'évolution des espèces hôtes. Chez le papillon Hypolimnas bolina (Lepidoptera: Nymphalidae), Wolbachia provoque la mort des embryons males dans la descendance des femelles infectées. Dans certaines îles du pacifique sud, les mâles représentent moins de 1% de la population. Nous cherchons à tester l'hypothèse selon laquelle la rareté des males devrait provoquer une évolution des caractères sexuels de l'espèces hôte. La fréquence d'infection par Wolbachia varie d'îles en îles, faisant de cette association symbiotique un système idéal pour une approche comparative.

"Efflorescences de Trichodesmium dans le Pacifique sud-ouest: Quelles causes, quelles conséquences ?"
par Aubert le Bouteiller (IRD, UR 167)

Résumé
La diazotrophie constitue une voie originale d’introduction d’azote nouveau dans l’océan. Dans les systèmes oligotrophes où les autres formes d’azote minéral sont épuisées, l’exploitation du diazote par certaines cyanobactéries augmente la fixation photosynthétique de carbone et peut par conséquent jouer un rôle significatif dans le cycle global du carbone et la régulation du climat.
Le Pacifique tropical sud-ouest est connu pour ses fréquentes efflorescences de cyanobactéries diazotrophes du genre Trichodesmium. A partir de plusieurs années d’observations à l’aide de navires océanographiques, d’avions et de navires de commerce, une liste de 112 efflorescences de Trichodesmium a été dressée dans la région baignant Nouvelle Calédonie, Vanuatu, Salomon et Fidji. Pour expliquer la distribution spatio-temporelle de ces efflorescences, la variabilité de la structure physique et chimique de la couche de mélange est analysée à partir des données historiques disponibles pour la région. De fortes variations saisonnières de la stratification thermique de la couche de mélange et de la disponibilité nutritive sont mises en évidence. En saison chaude, les sels nutritifs limitants enfermés dans la couche de surface par la stratification thermique seraient consommés par les colonies de Trichodesmium et progressivement épuisés, d’où apparition d’un stress nutritif grave. Conséquence de ce stress, la synthèse de composés de ballast diminue, la flottabilité des cellules devient positive, les colonies remontent vers la surface et s’y accumulent en masse. Excès de lumière et rayonnements UV entraînent alors la sénescence et la mort brutale des cellules de Trichodesmium.

"Vers une gestion durable des bénitiers de trois lagons de Polynésie française : Tatakoto, Fangatau (Tuamotu-est) et Tubuai (Australes)"
par Antoine Gilbert de l'UR Coréus

Résumé
Si les stocks de bénitiers des îles peuplées de l'archipel de la Société ont manifestement été surexploités, certaines îles des Tuamotu de l'est et des Australes possèdent encore des concentrations remarquables. Pour fournir les premiers éléments nécessaires à l'exploitation pérenne de cette ressource, une étude des stocks, des pêcheries et la dynamique des peuplements a été réalisée sur 3 îles de Polynésie française. Bien que les stocks montrent de grandes différences quant à leurs structures, leurs tailles et leurs dynamiques, les stratégies à adopter pour gérer durablement les stocks dans le contexte d'une approche de précaution sont relativement similaires. En considérant les particularités biologiques des bénitiers la prise en compte de la composante spatiale dans la gestion est essentielle. Il convient de favoriser une répartition spatiale plus homogène de l'effort de pêche (stratégie d'assolement), d'encourager la préservation de subpopulations sources (refuges de reproduction) et de suivre la réponse du système (suivi de la structure spatiale l'aide d'un système de cogestion) afin de réaliser une gestion adaptative essentielle à l'exploitation durable du bénitier, ressource importante mais fragile. Ces méthodes semblent bien adaptées puisque faisant appel aux méthodes traditionnelles de gestion autrefois utilisées : le rahui (stratégie d'assolement), le tapu (interdiction totale de pêche : refuges de reproduction), les tomite toohitu (l'utilisation de comités de sages pour co-gérer le patrimoine communautaire).

"Weathering Geochronlogy by the 4He/3He Method"
by Paulo Vasconcelos (laboratoire de Géochronologie de l'Université du Nord Queensland, Australie)

"Sédimentation de très haute énergie (tsunamis, ouragans, tempêtes) sur plates-formes carbonateés et atolls"
par Françoise Bourrouillh-le-Jan (Laboratoire CIBAMAR, Univ. de Bordeaux I)

"Nos plantes cultivées: une histoire de dynamique complexe entre l’Homme et la Nature"
par Serge HAMON, Docteur es Sciences, Université de Paris XI, Directeur de Recherche IRD, Directeur de l’UMR 141 DGPC (Diversité et Génomes des Plantes Cultivées), UMR (Unité Mixte de Recherche AGRO-Montpellier, IRD, INRA & CIRAD°

Résumé
Si aujourd’hui tout monde peut se procurer, pour son alimentation quotidienne, près de chez lui, un très grand nombre de plantes ce ne fut pas toujours le cas. Ceci est le fruit d’un processus assez récent, remontant à 15.000 ans environ, où de manière assez synchrone sur la planète, l’Homme s’est progressivement sédentarisé. Passant d’un statut de chasseur cueilleur, il a commencé à domestiquer les plantes sauvages poussant autour de lui.

En chaque lieu, cette domestication s’est faite en fonction de la biodiversité disponible dans l’environnement immédiat. Ainsi, en fonction de la richesse en espèces sauvages et de leurs caractéristiques, des plantes cultivées sont apparues sur tous les continents. Mais comme les espèces végétales du globe ne sont pas réparties uniformément, toutes les plantes n’on pas été domestiquées partout. On parle ainsi de centres d’origine et de diversité des espèces cultivées.Toutefois, si on comprend bien que les plantes aient été domestiquées en différents endroits, on peut se demander pourquoi celle-ci et pas celle-là à un endroit donné ou pourquoi n’y a-t-il pas plus de plantes cultivées par rapport au nombre d’espèces présentes dans la nature. En fait, comme nous le verrons, certaines plantes présentes des aptitudes différentes à être domestiquées et améliorées.

La période post-colombienne, avec l’accélération intense des déplacements humains fut l’occasion d’un immense mixage génétique. Aujourd’hui des plantes cultivées intensément en Amérique centrale sont originaires d’Afrique. De nombreuses espèces légumières cultivées en Europe viennent d’Amérique du Sud ou de Chine etc…La génétique et plus récemment les marqueurs moléculaires ont permis de mieux comprendre ce qui c’était passé. De plus il a été possible de mesurer les pertes en diversité disponible qu’on accompagné ces différents mouvements.
Au cours du XXieme siècle, les sélectionneurs de tous les pays ont «amélioré» les espèces cultivées. Ainsi des variétés très productrices ont été sélectionnées que ce soit pour les céréales (Blé, riz,…), les légumes (tomates, poivrons, choux,…) ou tout autre espèce. Ce faisant, de manière plus ou moins consciente les sélectionneurs ont commencé à «scier la branche sur laquelle ils étaient assis». La diversité en culture a diminué à un niveau tel que pour certaines espèces la situation est devenue dramatique.

Au cours de la dernière décennie, le concept d’une agriculture plus durable a pris la place de la période productiviste. On porte de nouveau une attention aux ressources locales et aux méthodes plus traditionnelles. Enfin, on étudie aussi les foyers de diversifications secondaires apparues lorsque des espèces ont été installées dans de nouvelles régions.

"Caractérisation des mécanismes moléculaires de la résistance et l’accumulation des métaux chez les plantes hyperaccumulatrices : Thlaspi caerulescens & Arabidopsis halleri"
par Michel Lebrun, Professeur Université Montpellier 2 UMR 5004 («Biochimie & Physiologie Moléculaire des Plantes», CNRS-INRA-Université Montpellier2) Ecole Nationale Supérieure d’Agronomie-Montpellier.

Résumé
Les plantes sont directement exposées aux sols contaminés par les métaux et l’homéostasie de ces ions métalliques doit être strictement contrôlée pour en limiter la toxicité potentielle. La compartimentation cellulaire et sub-cellulaire est une composante généralement importante de l’homéostasie cellulaire des métaux. Cependant, les mécanismes moléculaires responsables de la translocation et du stockage des métaux sont particulièrement peu documentés. L’analyse des mécanismes moléculaires responsables de la tolérance et de l’adaptation des plantes aux contraintes environnementales liées à la présence en excès des métaux doit combiner: (i) l’utilisation de modèles biologiques présentant des phénotypes adaptatifs extrêmement contrastés; (ii) la mise en œuvre de moyens permettant une analyse génomique extensive; (iii) la possibilité de valider la co-ségrégation des candidats isolés et des QTL d’intérêt. De plus, l’étude des mécanismes par lesquels les plantes absorbent, transportent et stockent les métaux pourra fournir une base rationnelle à l’amélioration des traits agronomiques et environnementaux pour: (i) coloniser les zones fortement polluées par des métaux toxiques; (ii) éliminer les excès de métaux du sol par phytoextraction; (iii) prévenir l’entrée de métaux dans la chaîne alimentaire.

Les plantes hyperaccumulatrices se caractérisent par leur capacité à accumuler dans leurs parties aériennes des quantités de métaux de 0,1 à 1% du poids sec, sans qu’aucune phytotoxicité ne soit observée. Cette propriété a été établie pour plusieurs métaux: zinc, cadmium, nickel, cobalt,…dans environ 400 taxa de plantes terrestres appartenant à 45 familles. Dans l’hémisphère Nord les Brassicaceae, famille à laquelle appartient Arabidopsis thaliana, sont particulièrement abondantes chez les hyperaccumulateurs de nickel et particulièrement dans les genres: Alyssum, Thlaspi et Arabidopsis. Clarifier les mécanismes à l’œuvre dans des populations hyperaccumulatrices dont le développement est adaptée aux contraintes métalliques peut permettre d’une part, la mise en évidence de mécanismes originaux et, d’autre part, enrichir la compréhension des mécanismes moléculaires de l’homéostasie métallique dans le modèle A. thaliana.

Notre équipe a focalisé ses efforts sur: (i) Thlaspi caerulescens pour ses caractéristiques d’hyperaccumulateur polymétallique de zinc, cadmium et nickel et (ii) Arabidopsis halleri pour la possibilité d’une approche génétique de la résistance et de l’accumulation et son extrême proximité avec A. thaliana:
- chez T. caerulescens, la caractérisation originale du rôle de la nicotianamine dans la résistance et l’hyperaccumulation du nickel a été obtenue et a permis de proposer un modèle dont la validation se poursuit. La caractérisation fonctionnelle de transporteurs nicotianamine/nicotianamine-métaux de la famille YSL est en cours.
- chez A. halleri, la mise en évidence inattendue du rôle des AFP (Anti-Fungal Proteins) dans la résistance au zinc a conduit a mettre en évidence une corrélation entre la quantité de protéine et la résistance au zinc. Les modes d’actions des AFPs dans la tolérance au zinc demeurent inconnus et plusieurs hypothèses sont en cours d’analyse.

"Evolution on a shaky piece of Gondwana: is local endemism recent in New Caledonia ?"
by Philippe Grandcolas and Jerome Murienne, from UMR 5202 CNRS, Département Systématique et Évolution au Muséum national d’histoire naturelle

New Caledonia is well known as a hot spot of biodiversity whose origin as a land mass can be traced back to the Gondwanan supercontinent. The local flora and fauna, in addition to being remarkably rich and endemic, comprise many supposedly relictual groups. Does the New Caledonian biota date back to Gondwanan times, building up its richness and endemism over 100 Myr or does it result from recent diversifications after Tertiary geological catastrophic events? Here we use a molecular phylogenetic approach to answer this question with the study of the Neocaledonian cockroach genus Angustonicus belonging to the subfamily Tryonicinae from Australia and New Caledonia. Both geological and molecular dating show that the diversification of this group is less than two million years old, whatever the date of its origin itself. This dating is not consistent with hypotheses of Gondwanan richness and endemism in New Caledonian biota. In other terms, local richness and endemism at the specific level are not necessarily related to an old Gondwanan origin of the Neocaledonian groups.(Cladistics 21 (2005) 2–7).

"Trajectoires de dérive lagrangienne des débris dans l’Océan Pacifique Sud. Application à la dérive des algues en Polynésie française"
par Elodie Martinez (Université de Polynésie Française) en mission au centre IRD de Nouméa (UR065)

Résumé
Quelque soit leur nature, les particules flottantes à la surface de l’océan sont soumises à la circulation océanique de surface. Plusieurs méthodes permettent de calculer les courants de surface, mais le peu de données disponibles comparées à l’échelle du bassin océanique nous pousse à privilégier l’utilisation des données satellites. Les courants de surface puis les trajectoires des débris flottants seront ainsi déterminés de 1993 à 2001 à l’échelle de l’Océan Pacifique Sud. Une attention particulière sera portée à la dérive des algues en Polynésie française afin de tenter d’expliquer l’arrivée nouvelle de certaines populations d’algues dans l’archipel des Tuamotu.

"Mesoscale Dispersion and Coastal Retention Processes in Upwelling Systems"
par Patrick Marchesiello (LEGOS) de l'IRD de Brest en mission sur le Centre (UR 065) conférence sur les upwelling

Abstract:
The structure and dynamical mechanisms of coastal upwelling and associated mesoscale physical variability in the major upwelling systems
is addressed using the Regional Oceanic Modeling System. It appears that coastal upwelling is associated to a narrow coastal divergence forced by alongshore winds and is confined to the region between the innershelf and midshelf. The frictional innershelf zone when it exists can provide a precious retention area for marine organisms depending on shelf dimensions. On the contrary in the offshore side of the upwelling front, the Coastal Tranzition Zone is characterized by intense intrinsic variability. The primary eddy generation mechanism is the baroclinic instability of upwelling, alongshore currents, with important influences by capes and ridges in launching transient filaments and fronts. This mesoscale activity is associated with intense cross-shore exchanges of water and material properties resulting in offshore dispersion of coastal properties. Therefore, the physical parameters controlling both retention and dispersion processes in upwelling systems may strongly impact on physical and biological fields. A discussion on the nature and impact of these parameters is given here to explain some fundamental differences observed in the California and Canary current systems.

"Existe-t-il un règne végétal ?"
par Bruno de Reviers du Muséum national d’histoire naturelle, UMR 7138 (UPMC, MNHN, IRD, ENS)

Résumé
Notre connaissance des liens de parenté entre les organismes vivants a beaucoup progressé, en particulier depuis les années 1980. Les organismes «végétaux» se répartissent dans la plupart des grandes lignées du vivant et des relations de parenté inattendues mais bien démontrées et cohérentes se sont fait jour. Comment réconcilier la notion de végétal avec cette situation?

"Phytoplankton, bacteria and viruses: a story of CDOM"
by Emma Rochelle-Newall (IRD UR 103)

Abstract
Chromophoric dissolved organic matter (CDOM) represents the optically active fraction of the bulk dissolved organic matter (DOM) pool. CDOM strongly absorbs light in the ultra violet and visible ranges and as a consequence the presence of CDOM in natural waters can have important optical and ecological effects. Optically, the presence of CDOM can affect estimates of ocean color and primary productivity. Ecologically, CDOM, as a consequence of its light absorption properties, can shade phytoplankton, thus reducing the water column PAR penetration. Conversely, CDOM can act as a sunshade protecting organisms from ultraviolet radiation. High concentrations of CDOM can also affect heat exchange, and, through photolysis, can be a source of inorganic nutrients and small carbon moieties. Recent evidence pointed towards a microbial source of CDOM in the aquatic environment and led to the proposal that phytoplankton is not a direct source of CDOM, but that heterotrophic bacteria, through reprocessing of DOM of algal origin are an important source of CDOM. In a recent experiment designed at looking at the effects of elevated pCO2 on blooms of the coccolithophorid alga Emiliania huxleyi, we found that despite the three different pCO2 levels tested (190, 414 and 714 ppm), no differences were observed in accumulation of CDOM over the 20 days of the incubation. Unlike previous mesocosm experiments where relationships between CDOM accumulation and bacterial abundance have been observed, none was observed here. These results provide some new insights into the apparent lack of effect of pCO2 on CDOM accumulation in surface waters and question the previously proposed mechanisms and rates of CDOM production in natural phytoplankton blooms.

"Systématique et phylogéographie d'un groupe d'espèces indicatrices, les coraux du genre Pocillopora"
par Jean-François FLOT (Muséum d'Histoire Naturelle)

Résumé
Jean-François Flot, doctorant au Muséum national d'histoire naturelle dans l'UMR 7138 "Systématique, Adaptation, Evolution" sous la direction de Simon Tillier, vient de passer un mois à l'IRD de Nouvelle-Calédonie pour y récolter des échantillons de coraux du genre Pocillopora. Ces organismes coloniaux adoptent des morphologies radicalement différentes selon
l'environnement dans lequel ils croissent, ce qui rend leur systématique très confuse. Jean-François nous présentera ses résultats préliminaires concernant la révision taxonomique des coraux de ce groupe à l'aide de l'outil moléculaire, et nous expliquera la manière dont la compréhension et l'inventaire des morphes de ces espèces pourra conduire à une typologie fine
des environnements récifaux.

" Rôle de la couche barrière de sel pour El Nino"
par Christophe Maes (IRD/LEGOS, Nouméa)

Résumé
Dans le cadre des prévisions des événements El Nino, les conditions océaniques jouent un rôle majeur en tant que mémoire du système couplé océan-atmosphère. La prise en compte, ces dernières années, des observations satellites dans des schémas d’assimilation de données a révélé l’importance de la salinité dans les variations des anomalies du niveau de la mer. Cette signature haline se détecte particulièrement bien dans l’ouest de l’océan Pacifique caractérisé par des eaux chaudes et peu salées. Cette région est à l’origine des déplacements importants de la zone de convection atmosphérique, la plus forte du globe associée à des précipitations intenses, et aussi à l’origine du déclenchement des événements El Nino. La présence permanente d’eaux chaudes supérieures à 28°C qui alimentent cette zone de convection résulte en partie d’une stratification haline particulière: la couche barrière de sel. Cette couche inhibe les échanges turbulents thermiques à la base de la couche de mélange au sein même des eaux chaudes. Elle permet par ailleurs un piégeage de la friction due au vent dans une couche de mélange peu épaisse, ce qui augmente l’extension zonale de ces eaux chaudes. Si les mécanismes physiques entrant en jeu dans les échanges de chaleur des eaux chaudes sont assez bien appréhendés, leur mise en application et leur véracité sur le déclenchement d’un El Nino sont encore largement méconnues.
Des analyses basées sur une estimation indirecte de profils de salinité suggèrent, en effet, un rôle pour la couche barrière de sel lors du déclenchement d’un événement El Nino et pendant la période précédente celui-ci, période caractérisée initialement par une accumulation de chaleur dans l’ouest du bassin. Le rôle de la couche barrière de sel sur la dynamique d’El Nino lors de ces deux phases particulières sera étudié et détaillé à l’aide du modèle couplé de circulation générale océanique et atmosphérique OPA/ARPEGE. La prise en compte de la couche barrière de sel dans les analyses de l’océan Pacifique devrait apporter des améliorations pour les futures prévisions du phénomène El Nino.

"Modelisation multi-échelle de l'évolution de milieux poreux. Intérêt pour l'étude de la diagénèse du porite"
par Cécile Rabier

Résumé
On s’intéresse ici à l’évolution au cours du temps t de systèmes carbonatés liée à l’action d’une eau douce plus ou moins agressive. L’exemple retenu est l’évolution d’un calcaire corallien de type Porites impliqué dans la matrice poreuse de certains aquifères karstiques et dont l’aragonite initiale est remplacée au cours du temps t par une calcite secondaire.
L’objectif est de modéliser les couplages hydro-chimiques, notamment la rétroaction du système chimique réactif sur les propriétés de transport émergeant à un 1er niveau de description macroscopique, l’échelle du laboratoire. Dans le cadre de l’hypothèse quasi-statique, on s’appuie sur une technique de changement d’échelles pour modéliser l’évolution vs. t des propriétés de transport comme la conséquence des variations des interfaces microscopiques fluide/solide (liées aux phénomènes de dissolution/précipitation). Les lois exhibées permettront à terme d’argumenter la façon de paramétrer les modèles macroscopiques aux échelles supérieures. L’extension à un cas réel de la maquette numérique mise en oeuvre pour des problèmes réactifs très simplifiés reste difficile liée aux non linéarités/couplages générés par un système chimique réel. L’étude est double:
1. Préciser l’histoire diagénétique du Porites par l’observation (MO, MEB, cathodoluminescence, spectroscopie Raman) et la caractérisation (DRX, perméabilité, porosité etc.) d’échantillons modernes et fossiles,
2. Intégrer dans le modèle, de façon réaliste mais simplifiée, les caractéristiques essentielles des phénomènes mis en jeu e.g., la nature multi-composant du fluide, la contribution liée à la charge des espèces aqueuses ioniques et la physico-chimie des phénomènes aux interfaces fluide/roche.
L’objectif à terme est de confronter évolutions in situ (tomographie X) et numériques de la diagenèse corallienne

"The circulation of the southwest Pacific and its role in the large-scale climate"
by Billy Kessler, in accueil at UR 065

Abstract
The mean and variability of the circulation in the Coral Sea is investigated using historical hydrographic and XBT data, and compared with an ocean general circulation model. The South Equatorial Current (SEC) flows into the region between New Caledonia and the Solomon Islands, and this inflow divides between the East Australia Current and the New Guinea Coastal Current. SEC transport increases greatly following an El Nino event; although observations are lacking, the model suggests that much of this flow is directed towards the equator along the coast of New Guinea, setting the stage for the next El Nino. Although the large-scale picture is of westward transport past New Caledonia, in fact the surface currents at this latitude are eastward, against the wind. This puzzling fact is considered in light of ocean circulation theory.

"Ondes de Rossby et propagation vers l'ouest de la chlorophylle -A, réalité ou artifice ?"
par Andres Vega, chercheur en accueil à I'UR 065 (dans le cadre d'un programme Zonéco)

Résumé
Les observations satellite SeaWiFS montrent des propagations, à échelle globale, de la couleur de l'océan (chlorophylle-a) vers l'ouest comme des ondes de Rossby. Ces propagations observées dans les grands gyres subtropicaux ont suggéré que les processus d'upwelling associés aux passage des ondes de Rossby pouvaient stimuler la photosynthèse et donc la production primaire. Cependant, nous montrons que les maximales de chlorophylle se localisent sur des eaux chaudes associées aux convergences, et non aux divergences, et donc dans les zones de submersion. Ceci exclu l'apport de sels nutritifs provenant des eaux plus profondes.
Nous proposons la théorie suivante :
Les propagations observées par SeaWiFS ne correspondent pas à des augmentations de la concentration de chlorophylle-a mais plutôt à une accumulation de particules flottantes dans les zones de convergence associées au passage des ondes de Rossby. Les ondes de Rossby jouent le rôle d'un "râteau marin" qui concentre les particules crées naturellement par l'écosystème. Ce processus pourrait être déterminant pour la distribution des organismes marins dans les régions oligotrophes.

Summary
Satellite observations of Rossby waves and chlorophyll anomalies propagating in subtropical gyres have suggested that wave-induced upwelling could stimulate photosynthesis. Instead, we show that chlorophyll maxima are located in abnormally warm water, in Rossby wave­induced convergences. This excludes inputs of nutrients from deeper water.
We argue that the sea color anomalies are not caused by chlorophyll but by floating particles evolved from the ecosystem and accumulated by Rossby waves, acting as "marine hay rakes," in convergence zones. Such processes may be determinant for the distribution of living organisms
in oligotrophic areas.

"Les Potentialités de la télédétection Hyperspectrale en milieu tropical"
par Marc Despinoy de l'US 140 et Serge Andréfouet de l'UR 128

Résumé
En vue de planifier une mission d'acquisition d'images hyperspectrales pour Mars 2005, nous proposons de faire une réunion d'information ouverte à tous, au centre IRD de Nouméa. L'appareil utilisé sera de type CASI (Compact Airborne Spectrographic Imager), embarqué sur un avion léger, et est opéré par la compagnie canadienne Hyperspectral Data International (HDI) qui offre une semaine d'acquisition gratuite sur la Nouvelle-Calédonie à titre d'offre promotionnelle. Il s'agit d'un des meilleurs types de données de télédétection dans le domaine spectral, donnant des images à 0,5 à 2 mètres de résolution spatiale suivant l'altitude de vol et le mode d'acquisition. Le but de la réunion est d'informer et sensibiliser les utilisateurs potentiels de ces données.

Les applications sont potentiellement nombreuses. Bien que ces systèmes hyperspectraux métriques soient maintenant connus et utilisés dans beaucoup de thématiques, les traitements de ce type de données restent encore toutefois largement du domaine de la recherche. Ainsi, dans un esprit de veille technologique, nous vous proposons d'évaluer ces données pour un certain nombre d'applications (reconnaissance de structures benthiques récifo-lagonnaires, bathymétrie, occupation du sol, état de la végétation, qualité d'eau, etc.).
Cette réunion consisterait en un bref exposé de ce que sont les données CASI, un résumé d'une revue bibliographique d'applications déjà publiées ou fournies par HDI, et enfin des exemples d'applications sur l'île de La Réunion (agriculture, récifs coralliens), et en Polynésie française (récifs coralliens, tapis microbiens), présentée respectivement par Marc Despinoy de l'US 140 (ESPACE) et Serge Andrefouet de l'UR 128 (CORÉUS).
Les implications de cette opération en termes de logistique, de traitements, et d'acquisition de données de terraincomplémentaires seront discutées.

Pour en savoir plus, sur nos Séminaires contactez :

Olivier PRINGAULT