Contexte scientifique Réseau trophique planctonique Capture du Carbone Organique Particulaire dans les abysses
De la vision à la modélisation, genèse d’une innovation Observation in situ LE CONSTAT MAIS, - Temps bateau important Faible couverture spatiale Analyse longue zooplancton et flux de matière mal représentés dans les modèles Capture L’INNOVATION Automatiser l’acquisition et le traitement des données en mer et en laboratoire grâce à l’imagerie.
Réseaux ARGO et BioARGO Des développements instrumentaux cohérents, importance de la vision VISION in-situ : Profileur de Vision Etude haute fréquence de la biodiversité et des flux de matière. de 1997 à 2010 FORMATION -20 Masters -7 thèses -3 post docs PUBLICATION -30 de rang A VALORISATION -Un BREVET -Un contrat de valorisation -Deux LICENCES -Un concours scientifique -Deux Stages internationaux de formation FUTURE INTEGRATION EOL, CETO Plateformes multicapteurs PVM6, <0.5 kg Réseaux ARGO et BioARGO PVM4 1997, 300 kg PVM5 2008, 30 kg VISION laboratoire : ZOOSCAN Analyse d’‘échantillons de plancton 35 instituts équipés dans le monde Map showing locations of Zooscan equiped instituts Map showing locations of Zooscan equiped instituts
Application: Suivi en temps réel du zooplancton à Villefranche depuis 1966 http://www.obs-vlfr.fr/Rade/RadeZoo/
Application: Biogéographie mondiale des océans profonds 200 profiles UVP 9 régions océaniques 21 taxa Pompe bio est le moyen de séquestrer du carbone dans les océans profonds Agrégats 1 des vecteurs les plus important du flux de carbone lié à la pompe bio Cycle des agrégats 1) Dans la couche de surface Origine (prod primaire par agrégation: coagulation) Origine indirect par les herbivores Sous la couche euph, origine principale agrégats du dessus Dégradation par zoo Dégradation par bactérie La taille est un facteur essentiel exemple sédimentation Stemmann et al., 2008a and b
Perspectives: réseau mondial de surveillance Réseau d’observation Flotteurs équipés de système d’imagerie. Stations fixes Centres de réception et d’analyse - Serveur d’images pour la validation en réseau Assimilation dans des modèles - biogéochimique - halieutique Zooplancton Carbone Organique Particulaire
UVP principles PVM The UVP 4 is based on : Camera Specially design lighting system Computer Software A CTD is associated on the frame PVM Camera Light The UVP 4 was a real innovative system but it is heavy and limited to 1000 m. Volumetric image New 2007 version : 30 Kg Red light system Increased autonomy Real time processing Optional telemetry 6000 m range Rosette-AUV-adaptable
UVP Image process UVP in-situ Image Measurements Size spectra / depth Threshold Measurements All objects Large objects Large Particulate Mater Size Calibration Large Aggregates - Zooplankton ESD ( > 60µm) MATLAB routines Size spectra / depth CTD Organisms identification
From silhouette to Zooscan Silhouette photography (Ortner et al., 1979) 1987 1979 2003 2005 2001 2001 The Zooscan system was constructed to allow the construction of a homogenous, permanent and secure digital image data bank allowing global comparison of zooplankton series. => Zooplankton Data standardization through networks or collaborations (50 Zooscans)
IMAGE ANALYSIS Basic stats and graphs Object Separation Visualisation Manual measurements Calibration
Vignettes (thumbnail images) Basic stats and graphs Object Separation Visualisation Manual measurements Calibration Vignette extraction for : Training sets for recognition Manual identification Semi automatic identification