Initiative Structurante EC2CO Écosphère Continentale et Côtière

ECosphère COntinentale et COtière ECosphère COntinentale et COtière Initiative Structurante coordonnée par l’INSU Comprendre la dynamique d’un système complexe, les surfaces continentales, soumis à des perturbations globales et anthropiques, les mécanismes physiques, chimiques, biologiques et leurs couplages Améliorer notre compréhension du fonctionnement bio-géo- chimique, écologique et hydrologique des surfaces et interfaces continentales et côtières. Fédérer une communauté scientifique autour de grandes questions environnementales qui nécessitent une approche interdisciplinaire aux interfaces entre hydrologie, hydrodynamique, chimie, biogéochimie, écologie fonctionnelle, microbiologie, ingéniérie écologique, interaction Hommes-Milieux…

EC2CO soutient des projets innovants, bien ciblés prise de risque (en amont de projets de type ANR, EU FP7, ERC…) interdisciplinaires (collaborations entre instituts du CNRS et avec d’autres organismes). financement incitatif de 2 ans maximum, max 60 k€ rôle structurant par ex au travers des systèmes d’observation en regroupant sur un même site (SO, SOERE, Zone Atelier, OHM, Chantier…) ou sur un même verrou scientifique différentes équipes de recherche. les conseils scientifiques des actions thématiques peuvent – proposer et d’aider au regroupement de projets – faire apparaître des priorités (thème, site)

Les actions thématiques EC2CO et leur évolution CYTRIX: CYcles hydro-biogéochimiques, TRansferts et Impacts écotoXicologiques BIOHEFECT : BIOgéochimie, HydrologiE et Fonctionnement des ECosysTèmes ECODYN : Ecotoxicologie, Ecodynamique des contaminants MICROBIEN: Microbiologie environnementale PNEC : Programme national Environnement Côtier DRIL : Dynamique et Réactivité des Interfaces Littorales CYTRIX BIOHEFECT ECODYN MICROBIEN PNEC DRIL Environnement Urbain Action commune LEFE

Rôle de la biodiversité sur le fonctionnement des écosystèmes et le couplage des grands cycles biogéochimiques associés Effets de l’anthropisation ou de l’évolution des usages et des paysages sur les différentes fonctions écosystémiques et les grands cycles géochimiques Réponse des hydrogéosystèmes à une évolution des forçages sous conditions naturelles et sous influence des activités humaines Approches multi-échelles, multi-disciplines (hydrologie, géochimie, géophysique), multi-méthodes (observation, théorie, modélisation...) de l’hétérogénéité des hydrogéosystèmes et des écosystèmes Compréhension des processus élémentaires Modélisation couplée des processus Responsables AT: Yves Brunet, Florian Mermillot-Blondin, Pierre Ribstein BIOHEFECT : BIOgeochimie, HydrologiE et Fonctionnement des ECosysTèmes

Dynamique spatiale et temporelle des contaminants dans les écosystèmes (eau, sol) et aux interfaces Spéciation, devenir, dégradation, transformations biotiques et abiotiques, et biodisponibilité Processus/modélisation de transfert Ecotoxicologie : réponses biologiques Approche systémique de la réponse biologique (biomarqueurs moléculaires et réponses physiologiques ) Intégration de la réponse biologique aux échelles d’organisation Variabilité biologique, mécanisme d’adaptation et d’évolution sous contraintes multi stress` Sensibilité des organismes à la contamination chimique et conséquences quant à la vulnérabilité aux différentes échelles. Perturbations fonctionnelles (interactions biotiques et abiotiques) Approches moléculaires des réponses et la capacité adaptative des organismes aux contaminations chimiques Emergence de modèles de risque chimique fiables à l’échelle des milieux, et d’indicateurs de perturbations précoces Responsables AT: BUDZINSKI Hélène, GARRIC Jeanne ECODYN : ECOtoxicologie, EcoDYNamique des contaminants

MicrobiEn : Microbiologie Environnementale. Fonctionnement des écosystèmes microbiens, rôle dans les cycles biogéochimiques: marqueurs, changements d’échelle, impact des pollutions ou des changements globaux. Diversité microbienne et Environnement: Analyse, gestion et préservation de la diversité microbienne, transfert de gènes, impact de l’anthropisation, rôle de la diversité microbienne dans le fonctionnement des écosystèmes Interactions entre microorganismes ou microorganismes et hôtes (plantes-animaux) dans les environnements naturels et anthropisés: mécanismes, communication Les nouveaux outils de la microbiologie environnementale: diversité, fonction, hétérogénéité des communautés microbiennes (biologique, spatiale et/ou temporelle). Responsables AT: Patricia Bonin, Denis Faure

DRIL : Dynamique et Réactivité des Interfaces Littorales Le littoral : zone d’interface continent/océan, fortement soumise aux changements, « anthropoconstruits » Modélisation du fonctionnement du système ‘littoral’ méthodes de résolution adaptées aux contraintes du système ‘littoral’, changements d’échelle hétérogénéité et variabilités spatiales et temporelles. Réponses du système littoral aux perturbations relations cause/effet des populations, processus ou systèmes, pressions (anthropique, climatique, environnementale) ou de transferts (bassin versant/littoral, littoral/large), écosystèmes fragiles (récifs coralliens, mangroves..) Vulnérabilité et évaluation des risques aléas (sismique, météorologique, océanologique) et présence humaine, impacts directs et indirects DRIL et la Directive Cadre européenne Stratégie Milieux Marins état initial et évolution des milieux, définition de descripteurs, réseaux de stations et observatoires Responsables d’AT: Serge HEUSSNER, Philippe RIOU

ECOtoxicologie écoDYNamique des contaminants

 Exposition : dynamique spatiale et temporelle de la contamination chimique (sol, eau, sédiments et interfaces) 1.Devenir, comportement et biodisponibilité des substances chimiques (focus sur les organiques) 2.Spéciation, dégradation, transformations biotiques et abiotiques et biodisponibilité / réponses biologiques AO : thématiques

 Ecotoxicologie : réponses biologiques à la pression chimique 1.Approche systémique de la réponse biologique (biomarqueurs moléculaires et réponses physiologiques ) 2.Intégration de la réponse biologique aux échelles d’organisation 3.Variabilité biologique, mécanisme d’adaptation et d’évolution sous contraintes multi stress 4.Perturbations fonctionnelles (interactions biotiques et abiotiques) Un + site commun/atelier AO : thématiques

 Critères sélection nouveaux projets Adéquation AO Qualité scientifique Caractère novateur/ Prise de risque Interdisciplinarité, rôle fédérateur et « initiateur » Compétence des équipes Faisabilité Adéquation et réalisme du budget  Renouvellement Etat d’avancement : résultats Prise en compte remarques de l’évaluation n-1 Cadrage financier / prévisionnel  Modalités 2 rapporteurs CS Des règles de fonctionnement du CS Renouvellement périodique d’une partie des membres des CS (16)

Des « petits projets : en majorité 2/ 3 équipes Milieu étudié : sol, eau douce, eaux marines (peu) Très peu sur air

Contaminants : Nanoparticules, pesticides, médicaments, métaux Mots clés : Biodégradation, biodisponibilité, transfert, bioaccumulation, effet, individu, communauté microbienne, poissons, plantes (peu d’actions sur le milieu marin)

Projets 2014 Contaminants HAP4 Métaux et organo métal.9 Pesticides2 Substances émergentes9 Domaine de recherche Milieux concernés

Exemples projets ECODYN (2014) Ecologie expérimentale de la structuration des communautés végétales sous contrainte de stress chimique Nanoparticules et assemblages multiphasiques : Devenir et influence de leur transport sur la solubilisation du COD et des éléments traces (NanoOrgaTraces) Compréhension des mécanismes d’action des nanoparticules dans les végétaux : internalisation et toxicité (MECANANO) FREIDI-Hg: Favoriser la Réduction des Emissions In situ via la Dendromasse : cas de l’Interception du mercure Processus Abiotiques de Transformation de Nouveaux AntiCoagulants Oraux dans les eaux superficielles et évaluation de la Toxicité des produits de dégradation  Ecotoxicologie  Ecodynamique  Ecotoxicologie microbienne Imprégnation et effets trans-générationnels des phtalates chez une espèce bioindicatrice des zones côtières (TRANS-LATE)

Constats : Des thèmes peu ou pas abordés –Devenir-transformation des contaminants organiques et conséquences toxiques –Transfert et Impacts Interfaces : eau douce / eau marine / terrestre –Multistress –Effet des organismes / communautés sur les contaminants –Approches à large échelle : détection (modélisation) de la contamination et des effets –Modélisation effet et devenir ( intégration multi-échelle, toxico-cinétique / dynamique) –Réponses aux niveaux des interactions inter-individus (comportement, …) …