CE04 - Méthodologies, instrumentations, capteurs et solutions pour la transition écologique

Développement d'outils spectroscopiques pour l'évaluation de la qualité de l'environnement marin: application à la moule marine (Mytilus edulis) – SPECTROBS

Résumé de soumission

La Directive Cadre Stratégie pour le Milieu Marin impose aux États Membres d'atteindre ou de maintenir un bon état écologique d'ici 2020. Atteindre et maintenir ce bon état nécessite une évaluation du milieu marin. Un verrou majeur réside dans les méthodes souvent complexes, longues et coûteuses qui sont impliquées pour atteindre cet objectif. Dans ce contexte, l'ambition de ce projet SPECTROBS est de développer des outils alternatifs et innovants, simples, rapides et peu coûteux, pour évaluer l'état de santé d’organismes marins sentinelles, la moule marine (Mytilus spp.), basés sur l'utilisation de la spectroscopie Raman et proche infrarouge associée à la chimiométrie.
Des expositions chroniques seront effectuées au laboratoire pour évaluer les effets de facteurs de stress environnementaux, la température, le pH et des doses environnementales de cadmium ou de composés perfluorés, en microcosmes, en utilisant Mytilus spp. comme modèle biologique. Les spectres Raman et proche infrarouge seront enregistrés sur la coquille, les tissus frais et/ou séchés. Une approche multi-échelles sera réalisée, en analysant dans un premier temps des biomarqueurs biochimiques sub-individuels. Puis, à l'échelle individuelle, les activités d'alimentation, associées à une approche anatomo-fonctionnelle seront étudiées. Cette première partie du projet s'appuiera sur l'intégration de l'ensemble des résultats pour élucider les mécanismes d'action des stress, caractériser la santé des moules exposées et générer les données spectrales et biologiques nécessaires à la suite du projet.
Des outils chimiométriques seront utilisés pour superviser l'analyse des données. L'objectif sera d'identifier la relation entre les signaux spectroscopiques et la modification individuelle des moules, en fonction de l'exposition. Des spectres complets ou des régions sélectionnées et les effets de certaines moules, constituant le set de calibration, seront utilisés pour construire des modèles. Enfin, la performance du modèle sera évaluée à l'aide d'autres moules échantillonnées, constituant le set de prédiction. La prédiction de la santé des moules à partir de données spectrales constitue l'objectif final des expériences en laboratoire.
Enfin, la dernière partie du projet sera consacrée à l'évaluation de l'application des modèles de prédiction de la santé des moules pour une étude sur le terrain. Pour cela, les échantillons testés seront des moules transplantées dans différents sites le long de la côte Atlantique, ayant des pressions environnementales contrastées. Les moules étant de bons bio-indicateurs de la qualité environnementale, la batterie de biomarqueurs et d'acquisitions spectrales sera mise en œuvre. Ce faisant, les modèles de prédiction seront validés pour une utilisation potentielle en conditions environnementales.
Le projet SPECTROBS est proposé pour 42 mois par la leader Aurore Zalouk-Vergnoux et un consortium organisé avec 3 principaux partenaires complémentaires de Nantes Université et IFREMER. Il correspond à des professeurs associés, professeurs et chercheurs aux compétences complémentaires : chimistes, biochimistes, biologistes et écotoxicologues, pour mener à bien l'approche multidisciplinaire et intégrée proposée dans le projet. Les fonds demandés à l'ANR s'élèvent à 447,7k€. Les résultats seront valorisés à travers des publications scientifiques, des participations à des congrès. Une attention particulière sera accordée à la diffusion de l'information auprès des parties prenantes et des étudiants. Les méthodes développées pourraient être utilisées pour le diagnostic de l'évaluation de la qualité de l'environnement marin, qui est face au réchauffement climatique, à l'acidification et aux rejets chimiques anthropiques.

Coordination du projet

Aurore Zalouk-Vergnoux (Nantes Université)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

RBE-CCEM Institut Francais de Recherche pour l'Exploitation de la Mer
ISOMER Nantes Université
GEPEA Nantes Université

Aide de l'ANR 442 790 euros
Début et durée du projet scientifique : novembre 2022 - 42 Mois

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