Section 29 Biodiversité, évolution et adaptations biologiques : des macromolécules aux communautés

III. Les moyens/les défis

A. Science participative : masse de données hétérogènes

Les sciences participatives sont de plus en plus actives dans l'évaluation dynamique de la biodiversité. Elles permettent de mieux évaluer et « surveiller » la biodiversité dans un nombre croissant d'écosystèmes mais posent, d'ores et déjà, des questions sur la fiabilité des données acquises, leur stockage et leur valorisation.

– Les données sont hétérogènes, du fait même de la participation du public. Leur homogénéité doit être assurée soit par des règles préalables, soit par une validation a posteriori. Il est de plus nécessaire que la communication et la publicité vers le grand public soient assurées, ce qui nécessite un support technique informatique performant et continu.

– Le stockage des données doit être à la mesure de la science participative, la quantité de données (photos et/ou vidéos) pouvant devenir très importante. Il importe donc d'assurer la pérennité des moyens techniques, humains et de stockage afin d'augmenter l'efficacité du programme.

– La valorisation des données doit se généraliser, en particulier en passant par une standardisation des informations récoltées et des formats des différents programmes, afin de permettre des ponts et des interactions, ce qui suppose de solutionner les problèmes de droit relatifs à la propriété des données.

B. Suivi à long terme

Depuis une dizaine d'années, l'INEE a mis en place et financé un certain nombre d'outils pour observer, expérimenter et modéliser les écosystèmes (Écotrons, Zones Ateliers, Sites d'Études en Écologie Globale) en mettant l'accent sur l'étude des interactions entre l'homme et son milieu de vie (Observatoires Hommes-Milieux). Ces outils sont en permanente évolution en réponse aux besoins des équipes. La pérennité des suivis de populations naturelles à long terme, essentielle pour mesurer l'impact des changements environnementaux, nécessite la mise en place d'une structuration à l'échelle nationale au sein de l'institut afin de mutualiser les moyens et les compétences.

C. Séquençage : méga centre et plate-forme de proximité

Les besoins en séquençage au niveau national sont de plus en plus importants, en particulier dans le domaine de la biodiversité. Pour répondre à ces besoins, la mise en place de l'infrastructure nationale « France Génomique » en 2012 (PIA) a permis de mutualiser et de coordonner les compétences et les équipements français pour le séquençage et la bioinformatique.

– Le Genoscope et le CNG (Institut de Génomique, Évry) sont en charge des projets de séquençage et de génotypage à très grande échelle (génomique humaine, biodiversité).

– Les plateformes de site sont chargées des projets de séquençage et de génotypage de moindre ampleur.

Le problème actuel réside (i) dans le couplage entre le séquençage et le traitement bioinformatique des données produites (via l'IFB, Institut Français de Bioinformatique) et (ii) l'organisation à l'échelle nationale et/ou internationale du stockage des données.

D. Imagerie

Ces 20 dernières années, les techniques et technologies de tomographie et microtomographie et d'imagerie 3D ont connu un essor sans précédent débouchant notamment sur une utilisation maintenant généralisée en paléontologie. Les possibilités offertes par ces nouveaux outils ne sont pas encore entièrement exploitées ni même explorées d'autant que les physiciens-développeurs ouvrent régulièrement de nouvelles perspectives tant au niveau de l'amélioration des méthodes d'acquisition, des résolutions que dans les possibilités de couplages des informations acquises comme par exemple entre morphologie et chimie, ou encore morphologie et localisation de l'expression génique. Ainsi, nous avons aujourd'hui potentiellement accès à toute une gamme d'équipements et d'outils qui permettent de répondre à la diversité des usages et des matériaux étudiés. Néanmoins, ces perspectives stimulantes impliquent de relever certains défis proches de ceux soulevés par la généralisation des méthodes en « omique » ou encore des sciences participatives.

E. Données spatialisées

L'acquisition, la gestion et l'analyse de données géoréférencées ou spatialisées ont connu un développement important et essentiel pour les thématiques de la section 29 (génétique du paysage, écologie comportementale, écologie fonctionnelle...). Les développements technologiques pour leur acquisition (suivi individuel par GPS, mesures d'interactions par logger, capteurs biologiques et environnementaux, données spatiales issues d'imagerie satellite, données moléculaires) permettent de confronter données géographiques, génétiques, physiologiques et comportementales. Le stockage et l'analyse de ces données complexes et « massives » constituent un défi aussi bien informatique, statistique qu'économique.

F. Laboratoire de confinement/sécurité

Nous disposons en France d'un nombre limité de laboratoires de sécurité permettant des travaux sur des pathosystèmes (niveau de sécurité 3 ou 4), en particulier dans un contexte écologique proche de la réalité et permettant de reconstituer des pathosystèmes complets (un pathogène, son hôte et son vecteur). La crise du Chickungunya à la Réunion en est un exemple frappant, avec la création dans l'urgence du CRVOI et d'un insectarium de type 3. Les crises actuelles (Chickungunya en Guadeloupe, Ebola...) nous rappellent que nous aurons à faire face à des épidémies nouvelles et soudaines dans de nouvelles régions du monde, y compris en France métropolitaine (par exemple suite à l'invasion actuelle du moustique tigre). Pourtant la situation, du point de vue des équipements, ne s'est pas améliorée de manière significative. Si un « Vectopôle » est en train de voir le jour à Montpellier, les laboratoires de la section 29 ont à leur disposition des infrastructures trop limitées pour relever les défis de l'écologie de la santé et de l'agroécologie.