PRAESTAS Project Proposal (6th WFP / STREPS) - Impact of global change on biodiversity and ecosystems functionning: Methodological suggestions done by Cemagref for biotypology and biodiversity aspects
Proposition de Projet Européen PRAESTAS (6ème PCRD / STREPS) - Impact du changement global sur la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes. Suggestions méthodologiques du Cemagref pour les aspects de biotypologie et de biodiversité
Résumé
The Water Framework Directive (WFD - 2000/60/EC) sets the objective to prevent deterioration in status of all Community waters (i.e. both surface- and ground-waters, including coastal waters, throughout the EU) and to ensure the achievement and maintenance of their good status by 2015. One important purpose of the research program proposed in PRAESTAS is then to propose methodologies able to assess the deterioration of the ecological status towards well identified chemical disturbances, and to make the water ecosystem ecological state assessment and diagnosis more accurate and interpretable for private consultants, managers and policy-makers in charge of the institutional survey natworks. At the same time, global change makes influence that mays drive to an evolution of biodiversity and ecosystems functioning. This is a second important issue tackled by PRAESTAS. These 2 issues need to : settle-up knowledge, methodologies, modelling and dedicated tools allowing to make the part between : 1) chemical and biological usual natural variation into the hydrosystem (identification and knowledge about the good reference sites), 2) man-made chemical effects interpreted as disturbances through the biological biocenosis response and altering the hydrosystem ecological status. At a longer time term, methodologies developed need to assess the evolution trends linked to global change (mostly global warming) on freshwater aquatic ecosystems, on a biodiversity (i.e. species occurring at a given geographical and bioclimatical scale) and on a functional point of view (ie achievement of natural functions of the ecosystem). During the 2nd day of the Toulouse meeting, the future project partners have been asked to give their ideas and views about the means to work and to solve some issues tackled by the PRAESTAS project, notably in the fields of biodiversity and functional aspects. Through its previous participation into 5th FP PAEQANN Project, Cemagref got a good experience about neural techniques, which may find a quite natural application in the field of biodiversity changes. Some examples of potential applications at the biotype or at the species level are presented using SOMs. If some functional knowledge would already been held by some partners on aquatic vegetal species, in the matter of functional ecology and ecological functioning of rivers, neural techniques might also be an interresting tool for doing qualitative approaches coupling species, or groups of species, and ecological functions operated inside the aquatic ecosystem.
La directive-cadre sur l'eau (DCE - 2000/60 / CE) fixe l'objectif de prévenir la détérioration de l'état écologique de toutes les eaux communautaires (c'est-à-dire les eaux de surface et souterraines, y compris les eaux côtières, dans toute l'UE) et d'assurer la réalisation et le maintien de leur Bon Etat Ecologique d'ici à 2015. Un objectif important du programme de recherche proposé dans PRAESTAS est donc de proposer des méthodologies capables d'évaluer la détérioration de l'état écologique vis-à-vis de perturbations chimiques bien identifiées, et de rendre l'évaluation et le diagnostic de l'état écologique de l'écosystème aquatique plus précis et interprétable pour les consultants privés, les gestionnaires et les décideurs politiques en charge des réseaux institutionnels de surveillance. Dans le même temps, le changement global exerce une influence qui peut conduire à une évolution de la biodiversité et des rôles fonctionnels des écosystèmes. Il s'agit d'un deuxième problème important abordé par PRAESTAS. Ces 2 enjeux rendent nécessaire la mise en place de connaissances, de méthodologies, de modélisations et d'outils dédiés permettant de faire la part entre: 1) la variabilité chimique et biologique habituelle dans l'hydrosystème naturel (identification et connaissance des sites de référence adéquats), 2) l'altération chimique anthropique interprétée par les réponses biologiques des biocénoses comme une perturbation anthropique dégradant l'état écologique de l'hydrosystème. À plus long terme, les méthodologies développées doivent évaluer les tendances d'évolution liées au changement global (principalement le réchauffement climatique) sur les écosystèmes aquatiques d'eau douce, à la fois sur la biodiversité (c'est-à-dire les espèces présentes à une échelle géographique et bioclimatique donnée) et d'un point de vue fonctionnel (c.à.d. réalisation des fonctions naturelles de l'écosystème). Au cours de la 2ème journée du meeting de Toulouse, les futurs partenaires du projet ont été invités à donner leurs idées et points de vue sur les moyens envisagés pour travailler et résoudre certains problèmes abordés par le projet PRAESTAS, notamment dans les domaines de la biodiversité et des aspects fonctionnels. Grâce à sa participation précédente au projet 5ème PCRD PAEQANN, le Cemagref a acquis une bonne expérience des techniques neuronales, qui peuvent trouver une application tout à fait naturelle dans le domaine des changements de la biodiversité. Quelques exemples d'applications potentielles utilisant les SOM au niveau biotypologique ou au niveau de l'espèce sont présentés. Au cas où certaines connaissances fonctionnelles soient déjà détenues par certains partenaires sur les espèces végétales aquatiques, en matière d'écologie fonctionnelle et de fonctions écologiques assurées dans les cours d'eau, les techniques neuronales pourraient également être un outil intéressant pour faire des approches qualitatives couplant espèces, ou groupes d'espèces, et fonctions écologiques réalisées à l'intérieur de l'écosystème aquatique.