Les ateliers > Atelier 7 : interactions biotique-abiotique

Animateurs: Philippe Choler, Imfeld Gwenael, Mélanie Auffan

contact: Philippe.Choler (AT) ujf-grenoble.fr ; imfeld (AT) unistra.fr ; auffan (AT) cerege.fr

Présentation extraite du texte de cadrage

Les Surfaces et Interfaces Continentales constituent des zones de couplages entre le milieu physique (abiotique) et le vivant (biotique). En ce sens, la problématique des liens entre compartiments biotiques et abiotiques est consubstantielle à l’étude de la zone critique. Les multiples déclinaisons autour de ce thème se rattachent naturellement aux grandes recherches portées par la communauté SIC : couplages entre climat et fonctionnement des écosystèmes, rôle du vivant dans les grands cycles biogéochimiques, écotoxicologie et dynamique des xénobiotiques, interdépendances entre sociétés humaines et environnement. (...)

Les propositions de cet atelier visent à dégager quelques grandes lignes programmatiques pour lesquelles les processus couplés biotique-abiotique mériteraient d’être mieux observés, mieux compris et enfin mieux représentés dans les modèles.

Contributeurs: Philippe CHOLER, Mélanie AUFFAN, Odile BRUNEEL, Corinne CASIOT, Françoise ELBAZ-POULICHET, Jérôme ROSE

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Organisation de l'atelier

L’atelier 7 aborde un champ très vaste de problématiques. Nous avons fait le choix de mettre en avant quelques grandes questions afin d’orienter la réflexion collective mais aussi d’être le plus complémentaire possible avec les autres ateliers. S’agissant des échelles de temps, l’accent sera mis uniquement sur l’anthropocène dans la mesure où les couplages biosphère-géosphère aux grandes échelles de temps géologiques sont abordés ailleurs (voir l’atelier 4 – cycles longs-cycles courts et également le document de prospective INEE 2017). S’agissant des grands enjeux, il existe des liens étroits avec l’atelier 3 – Modélisation, l’atelier 9 – Matières organiques du sol et l’atelier 11 – Interfaces basse atmosphère-surface terrestres. Il est difficile de délimiter plus finement les choses avant l’atelier dans la mesure où les contributions ne sont pas toutes connues. Il nous appartiendra de bien montrer les complémentarités entre ces ateliers dans la synthèse finale.

Nous proposons d’animer l’atelier selon la méthode du « World Café » (http://www.pratiques-collaboratives.net/World-Cafe-une-presentation-du-comment-faire.html) pour faire émerger des propositions concrètes et partagées par tous. Nous prévoyons trois thèmes de travail (voir ci-dessous), alternant toutes les demi-heures, de sorte que chaque participant.e ait l’occasion de contribuer aux trois thèmes, ou de rester dans le même groupe.

Durant chaque séance d’une demi-heure, 15 minutes seront dédiés à dégager des idées en front de connaissance autour du thème proposé, et les 15 autres minutes devront fournir des pistes pour la déclinaison de ces idées en actions concrètes que ce soit dans le cadre de l'Agenda post COP21 (lien avec l’atelier 6) ou dans la définition des appels à projets EC2CO.

L’animateur.trice de chaque thème accueillera successivement les groupes, puis présentera en début de séance la production du groupe précédent afin d’éviter les répétitions et d’incrémenter la réflexion.

Thème 1. Le vivant dans les grands cycles. Animateur : Gwenaël IMFELD.

Ce groupe se concentre sur les idées et les démarches permettant de mieux comprendre le devenir  des  éléments dans la zone critique (résultant  d’actions et de rétroactions complexes entre le monde du vivant et le monde minéral) qui pourront être abordées par la communauté SIC dans les prochaines années.

Nous vous invitons à réfléchir notamment (i) la stœchiométrie des écosystèmes & métabolisme des interfaces (végétation, eau, sol,  sédiment) en lien avec (ii) les traits fonctionnels microbiens et sa diversité en réponse à différents forçages (utilisation des sols, climatiques, etc.), et (iii) la dynamique et l’export des pools de matière des grands cycles (C-N-P) en interaction avec le vivant et à différentes échelles. Voir également le texte de cadrage.

Thème 2. Cycle des contaminants et interactions avec le vivant. Animatrice : Mélanie AUFFAN.

La compréhension des mécanismes biotiques et abiotiques impliqués dans la dynamique et l’impact des contaminants naturels ou anthropiques (organiques, inorganiques, radioéléments, nanoparticules, médicaments, perturbateurs endocriniens, etc.) ainsi que leurs effets ‘cocktails’, représente un enjeu majeur pour l’environnement et la santé humaine. Ce groupe discutera des enjeux scientifiques et des approches à mettre en œuvre ces prochaines années.

Nous vous inviterons notamment à réfléchir aux questions suivantes : (i) comment les réponses du vivant à des expositions à court terme à des concentrations élevées informent-elles sur des effets de contaminations diffuses à de faibles doses sur des temps longs ? (ii) quelle est la dynamique des contaminants dans le cas de phénomènes de résistance ou résilience des organismes ? (iii) quels sont les mécanismes biologiques de défenses contre des polluants émergents, ou encore (iii) comment le développement de nouveaux outils (méthodes Omics, traceurs isotopiques, plates formes type Ecotron, etc.) aidera à la mise en place de solutions de remédiation innovantes ? Voir également le texte de cadrage.

Thème 3. Le vivant et le climat : actions et rétroactions. Animateur : Philippe CHOLER

Ce groupe abordera la question du fonctionnement de la zone critique en réponse aux changements globaux sous l’angle des interactions entre biosphère et variables hydrométéorologiques.  Nous vous invitons plus particulièrement à réfléchir aux couplages entre la dynamique des biodiversités et la dynamique des enveloppes fluides. La réflexion portera à la fois sur l’identification des mécanismes en jeu, leur représentation dans les modèles de surface et l’évaluation de leur importance pour comprendre la trajectoire des systèmes étudiés.

Les trois grandes questions que nous proposons d’aborder sont : (i) Quelles sont les caractéristiques de la biodiversité nécessitant d’être mieux pris en compte pour saisir les liens entre climat et biosphère et comment ces caractéristiques doivent-elles être adaptées selon les échelles de temps et d’espace considérées ? (ii) Comment mieux contraindre la distribution spatiale et la dynamique de la biodiversité fonctionnelle ? (iii) Quelles sont les principales limitations des modèles existants pour représenter les rétroactions du vivant sur les variables hydrométéorologiques et comment les surmonter ? Voir également les parties 1 et 3 (p.p.) du texte de cadrage.

Dans l’attente de vous voir nombreux à l’atelier 7. Interactions biotique-abiotique

Mélanie AUFFAN, Gwenaël IMFELD & Philippe CHOLER

le 25 septembre 2017