Institut Universitaire Européen de la Mer – 2023
L’IUEM est membre de l’École Universitaire de Recherche ISblue
Didier Flament, Chercheur en microbiologie des Archaea au laboratoire BEEP
Que faisais-tu avant de venir à l’IUEM ?
J’ai fait ma thèse à la Station biologique de Roscoff sur la recherche de glycoside hydrolase de bactéries marines dans le laboratoire de Bernard Kloareg. L’idée était de trouver des enzymes capables de dégrader les polysaccharides de la paroi des algues rouges. Un des objectifs principaux était de mieux comprendre le fonctionnement et la structure de ces enzymes. Il y avait aussi un volet biotechnologique qui consistait à proposer des outils pour produire des fragments de polysaccharides sulfatés ayant pour effet de renforcer l’immunité naturelle des plantes en champs, face à l’attaque de champignons nuisibles notamment.
Ensuite j’ai enchaîné par un postdoc de 18 mois en bioinformatique à l’Ifremer dans le laboratoire Microbiologie et de Biotechnologie des Extrêmophiles. Le sujet consistait à annoter le génome de Pyrococcus Abyssi, littéralement « la boule de feu des abysses », et à rechercher de nouvelles séquences d’enzymes thermostables d’intérêt industriel. Cette espèce microbienne appartient au domaine des Archaea, le 3ème domaine du vivant, et a été prélevée au niveau d’une source hydrothermale à environ 3000 mètres de profondeur. Sa température optimale de croissance est de 98 °C. Pour la petite histoire, le génome de cette fameuse boule de feu des abysses a permis au Genoscope de régler ses machines avant d’attaquer le séquençage du génome humain.
Pourquoi as-tu choisi l’IUEM ?
Par amour ! Pour ma femme d’abord qui avait déjà un emploi à Plouzané et aussi pour le milieu marin bien sûr. J’ai eu la chance de pouvoir être recruté en 2001 dans le labo ou j’avais effectué mon postdoc qui est rapidement devenu le LMEE en fusionnant avec l’équipe « Diversité et adaptations des procaryotes des environnements extrêmes » hébergée au LEMAR à l’époque.
Que fais-tu à l’IUEM ?
Mon projet de recherche consiste à combiner des approches de génétique, de biochimie et de biologie moléculaire pour percer les mystères de la réparation et de la réplication de l’ADN chez les archaea hyperthermophiles marines, des microorganismes totalement épatants ! Les Archaea sont en effet des championnes pour se développer dans les environnements les plus extrêmes et elles ont une histoire évolutive très intrigante puisqu’il est maintenant admis que la branche des eucaryotes prend racine au sein de ce domaine.
A partir de 2014, je suis devenu responsable du labo situé sur le site Ifremer de l’unité mixte de recherche (UMR) et Directeur adjoint (DA) de l’unité. Mon mandat de DA s’est terminé en décembre 2021 avec la naissance d’une nouvelle UMR BEEP, pour Biologie et Écologie des Écosystèmes marins Profonds. Elle provient de la fusion du LMEE avec le laboratoire Environnement Profond de l’Ifremer et de la volonté de regrouper, dans une même unité, des écologues des compartiments faunistiques et microbiens associés aux écosystèmes de l’océan profond.
A la fin de cette année, je terminerai également mon mandat de responsable de laboratoire et je compte bien me remettre à maniper. Nombre de mes collègues sont sceptiques sur mes capacités à retourner à la paillasse, j’espère bien les faire mentir à ce sujet !
As-tu des anecdotes professionnelles à nous raconter ?
En 2006, Joël Querellou, Directeur du labo, organisait le congrès international Extremophiles au Quartz à Brest. Je participais à l’organisation et avais le rôle de faire respecter le temps des interventions orales. Pour cela, j’avais décidé de faire retentir un son de gong lorsque le temps imparti était écoulé. Je dois admettre que le son était plutôt du type « métal hurlant » que « carillon Feng Shui ». Après la première intervention, Joël m’a discrètement mais fermement demandé d’adopter une autre approche. Il faut dire que le premier oral était celui de Christian de Duve, Prix nobel de physiologie, et que eu égard à sa notoriété et son grand âge (89 ans à l’époque), le Vicomte de Duve ne s’attendait pas une telle interruption dans son discours ! J’ai pali en le sentant défaillir, m’imaginant déjà supporter la culpabilité d’avoir provoqué un malaise du vieil homme, mais heureusement après une petite pause et quelques gorgées d’eau, il a réussi à aller au bout de son oral et à descendre à peu près normalement de l’estrade !
Je pourrais aussi vous raconter quand, en tant que chaire d’une session d’un congrès international, j’ai lancé ma session devant une salle vide !!! Mais c’est une autre histoire et certains risquent de ne plus accepter mon aide pour l’organisation de congrès.
Quel est ton plus beau souvenir de boulot ?
Quand je recherchais des gènes de glycosides hydrolase en thèse, après avoir criblé 15000 clones issus de 3 banques génomiques différentes pendant plusieurs semaines (demander aux vieux biologistes moléculaires de vos unités ce que ça représente !), j’en ai finalement trouvé un positif Hip Hip Hip Hourra !!!
Quels sont tes centres d’intérêt ?
La Planche à voile, la lecture, balades et voyage à vélo
As-tu une devise ?
J’aime bien celle qu’on attribue à Aristote :
Il y a trois sortes d’hommes : les vivants, les morts, et ceux qui vont sur la mer.
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Olivier Dugornay / Ifremer
Sébastien Laurent / Ifremer
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Didier Flament / Ifremer
Transport maritime : ralentissons un peu
Les 12 au 13 décembre 2019, un colloque sur le « Le Transport maritime et la protection de la biodiversité » rassemblant plusieurs laboratoires bretons s’est tenu à l’IUEM. Au cours de cet événement, les intervenants ont remarqué des similitudes au niveau de leurs recherches qui ont déclenché une collaboration inter-laboratoire et interdisciplinaire sur le sujet du transport maritime et de l’impact sociétal et environnemental de la réduction de vitesse des navires. Cette association a engendré la publication d’un article « Maritime transportation:Let’s slow down a bit » dans Science of the Total Environment. Le 1er auteur de cet article est Maxime Sèbe. 3 scientifiques de l’IUEM ont également participé à cette publication : Pierre Scemama, Anne Choquet et Valérie Stiger-Pouvreau.
Le transport maritime est un contributeur majeur à l’économie mondiale, mais a un impact social et environnemental significatif. Chaque impact appelle des solutions techniques ou opérationnelles différentes. Dans leur publication, les intervenants du colloque ont constaté que les mesures de réduction de vitesse semblent atténuer plusieurs problèmes : (1) collision avec la faune ; (2) collision avec des objets non vivants ; (3) bruit sous-marin ; (4) espèces envahissantes ; et (5) émission de gaz.
Les auteurs ne prétendent pas que la réduction de la vitesse est la meilleure solution pour chaque problème individuel mentionné ci-dessus, mais soutiennent que cela pourrait être une solution clé pour réduire considérablement toutes ces menaces simultanément. Les auteurs préconisent le développement de recherches interdisciplinaires pour évaluer les coûts économiques privés des mesures de réduction de la vitesse et les mettre en perspectives avec les avantages environnementaux et sociaux découlant de tous les problèmes atténués par de telles mesures.
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Andréa Sèbe
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Le recul du littoral breton, une problématique importante face aux changements climatiques
La problématique actuelle de l’érosion côtière, bien visible sur le territoire breton, conduit les scientifiques à améliorer leurs connaissances sur l’évolution des littoraux. De nombreuses études ont montré que les processus qui gouvernent les évolutions des côtes d’accumulation (les avant-plages, les plages de sables et de galets, et les dunes qui les prolongent sur le continent) sont largement dépendants des échelles spatio-temporelles des observations effectuées. Dans les années 1980, 5 échelles d’observations temporelles ont été définies. Le long terme est utilisé pour décrire les évolutions à l’échelle pluridécennale, tandis que les méso et moyen termes sont employés pour caractériser les échelles décennale et pluriannuelle. Le court terme définit l’échelle saisonnière et le terme événementiel est associé aux événements de tempête qui ne durent que quelques heures. Plusieurs problématiques concernent ces échelles temporelles. Premièrement, il est difficile de décrire les changements morphologiques d’une zone littorale lorsque celle-ci est soumise à des processus opérant à plusieurs échelles de temps. Deuxièmement, les événements de courte durée et, généralement, de forte intensité peuvent avoir un impact conséquent et parfois discordant par rapport aux variations enregistrées sur le long terme.
En dépit des difficultés rencontrées dans l’utilisation des échelles spatio-temporelles, leur prise en compte est importante. En effet, la compréhension des processus observés et associés à chaque échelle est devenue essentielle pour prédire l’évolution morpho-sédimentaire du domaine côtier afin d’améliorer la gestion des littoraux. C’est pourquoi ces travaux visent à caractériser la dynamique des accumulations côtières bretonnes, et plus particulièrement celles des systèmes plages/dunes, des plages de sables et de galets et des cordons de galets.
La Bretagne, située à l’extrémité occidentale de la France métropolitaine, compte 2 470 km de côtes répartis sur 3 façades maritimes, nord, ouest et sud. Cette côte est accidentée et présente une alternance de rivages rocheux et de baies constituées de sables et/ou de galets. On y dénombre de nombreuses cellules littorales avec une diversité d’environnements lithologiques et morphologiques, d’hydrodynamisme et de nature des fonds.
Figure 1 : Localisation et granulométrie des côtes d’accumulation le long de la Bretagne. La longueur du littoral couverte par chaque classe granulométrique et les pourcentages correspondants sont donnés pour chacun des départements bretons (Stéphan et al., 2019).
Ces côtes se composent à 71 % de plages sableuses (principalement composées de dunes situées dans le Finistère et le Morbihan), 16 % de plages de galets (Côte d’Armor : 37,5 % et Finistère : 22,5 %) et 13 % de plages mixtes composées de sables et de galets (Figure 1). L’influence des agents hydrodynamiques comme la marée et la houle y est prédominante. La marée, de type méso à macrotidale, présente des variations importantes entre le nord-est et l’ouest. Le marnage maximal atteint 14 m lors des marées de vive-eau dans la baie du Mont-Saint-Michel. Il diminue progressivement vers l’ouest et le sud pour atteindre une valeur minimale de 3,3 m dans le golfe du Morbihan. La houle y est de forte énergie avec des variations saisonnières importantes à l’Ouest. Les houles hivernales d’ouest-nord-ouest dépassent régulièrement 5 m de hauteur. Depuis le XVIIIe siècle, les activités humaines n’ont cessé d’impacter l’hydrodynamisme et les transferts de sédiments littoraux par la construction d’infrastructures de défense (digues, épis…) mais aussi par l’exploitation des ressources en sable et galets disponibles dans la zone côtière.
Figure 2 : Méthodologie d’analyse des changements du trait de côte à long, moyen et court terme (Stéphan et al., 2019).
Afin de caractériser les évolutions morphodynamiques des côtes d’accumulations bretonnes, un suivi du trait de côte de différentes plages, a été réalisé à plusieurs échelles de temps. Le suivi à long terme a été réalisé sur 652 plages à partir de la comparaison de photographies aériennes provenant de la base de données IGN (Institut Géographique National), BDORTHO® Historique de 1948 ou de 1952, et de BD ORTHO®2010 de 2006 ou 2009. Le suivi à moyen terme a été mené sur 5 plages représentatives de l’ensemble des côtes bretonnes, sur lesquelles l’évolution du trait de côte a été retracé par comparaison de photographies aériennes (IGN) prises tous les 5 ans sur une période de 60 ans (1948-2013). Le suivi à court terme a été effectué sur 11 sites d’études à partir de mesures topo-morphologiques réalisées à hautes fréquences, au tachéomètre ou au DGPS (Differential Global Positioning System), sur une période allant de 1998 à 2017 (Figure 2). L’identification du trait de côte, pour le suivi de l’évolution littorale, peut s’avérer complexe, car celui-ci peut apparaitre sous plusieurs formes (dunes, plages, falaises). Afin de faciliter sa détermination, il est généralement classé en 3 grandes catégories suivant des limites morphologiques, biologiques et hydrologiques. Dans le cas présent, les limites ont été définies à partir de la morphologie du terrain correspondant à la ligne de végétation (la plus proche de la mer ou supratidale), les escarpements d’érosion ou encore la ligne de crête des cordons de galets.
Cette étude est la première à référencer les variations du trait de côte sur les 60 dernières années à l’échelle des plages de la Bretagne. Plusieurs tendances ont été identifiées lors de l’analyse morpho-dynamique du trait de côte aux différentes échelles de temps. L’analyse à long terme (Figure 3) a permis de mettre en évidence que 35 % des plages de sables et de galets sont en érosion, 38 % sont stables et 27 % en accrétion. Les phénomènes d’érosion les plus marqués sont identifiés au niveau des cordons de galets, probablement en raison d’un manque d’apport sédimentaire au niveau de la région Bretagne. Les changements à long terme des plages sableuses sont plus contrastés et tout indique que la présence de stocks sableux au large permettrait leur rechargement en sédiment. Les impacts anthropiques ont localement aggravé l’érosion ou, au contraire, favorisé l’accrétion des plages sans pour autant que l’on soit capable de les quantifier à l’échelle régionale.
Figure 3 : Évolution à long terme du trait de côte (1949-1952 et 2006-2009) de 652 plages bretonnes. Les lettres, de A à U, correspondent aux plages présentant des changements significatifs (Stéphan et al., 2019).
Les analyses à moyen terme (Figure 4) montrent que les plages ont connu un recul important du trait de côte. Il est quasi-régulier pour certaines, ou interrompu par des périodes de stabilité pour d’autres. Quelques-unes des plages étudiées montrent des changements plus complexes, caractérisés par la succession de périodes de retraits et d’avancées significatives reflétant l’alternance de courtes périodes d’érosion puis d’accumulation des systèmes plage/dune. Six périodes d’érosion majeures ont été identifiées de 1962 à 2014 (1962-1968, 1977-1978, 1980-1985, 1987-1990, 1993-1997, et 2013-2014), en lien avec l’augmentation de la fréquence des niveaux d’eau extrêmes. Cela démontre que les changements du trait de côte à moyen terme sont intimement liés aux variations météo-océaniques.
Figure 4 : Changements à moyen terme du littoral le long de la côte bretonne. (a) Variabilité temporelle au cours des dernières décennies pour cinq plages représentatives. (b) périodes dominées par l’accrétion/stabilité et périodes dominées par l’érosion pour les cinq plages étudiées. (c) Fréquence annuelle (moyenne mobile sur trois ans) des niveaux d’eau dépassant les quantiles suivant, Q 99% (1% des niveaux d’eau les plus hauts), Q 99,5% (0,5 % des niveaux d’eau les plus hauts) et Q 99,9% (0,1% des niveaux d’eau les plus hauts) entre 1948 et 2016 dans le nord-ouest de la Bretagne (Stéphan et al., 2019).
L’analyse à court terme renforce ces résultats en montrant également le lien étroit entre les périodes d’érosion et les événements tempétueux. Les périodes d’accrétion ou de stabilité sont, quant à elles, associées à des périodes plus calmes. Depuis 1998, cinq événements tempétueux majeurs et très érosifs ont été identifiés. Les tempêtes de l’hiver 2013-2014 apparaissent comme les plus morphogènes.
Ainsi les principales périodes d’érosion côtière en Bretagne au cours des 60 dernières années sont associées avec une augmentation de la fréquence des niveaux marins extrêmes et la raréfaction des apports en matériel sédimentaire ; à moyen terme, l’évolution des accumulations littorales est contrôlée par la variabilité météo-océanique ; enfin, à court terme elle est liée aux événements tempétueux significatifs. L’identification des processus, qui jouent un rôle dans les variations de la position du littoral, est une clé de compréhension pour une meilleure gestion des évolutions des accumulations littorales bretonnes. Cette connaissance devient particulièrement importante dans un contexte de changement climatique associé à l’élévation du niveau de la mer et à l’augmentation des événements tempétueux morphogènes.
Médiation scientifique
Assurée par Belleney Déborah, doctorante de l’École Doctorale des Sciences de la Mer et du Littoral (EDSML – Université de Bretagne Occidentale), en 3ème année de thèse en Géographie au sein du laboratoire Littoral, Environnement, Géomatique, Télédétection (LETG), à l’Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM).
L’article
Stéphan, P., Blaise, E., Suanez, S. S., Fichaut, B., Autret, R., Floc’H, F., Madec Cuq, V., Le Dantec, N., Ammann, J., David, L., Jaud, M., & Delacourt, C. (2019). Long, medium, and short-term shoreline dynamics of the Brittany coast (Western France). Journal of Coastal Research, Special Issue No. 88, 89‑109.
Les auteurs
L’article présenté est le travail de Pierre Stéphan (LETG – Littoral, Environnement, Télédétection, Géomatique), Emmanuel Blaise (LIENSs – LIttoral ENvironnement et Sociétés – UMRi 7266 ), Serge Suanez (LETG – Littoral, Environnement, Télédétection, Géomatique), Bernard Fichaut (LETG – Littoral, Environnement, Télédétection, Géomatique), Ronan Autret (LETG – Littoral, Environnement, Télédétection, Géomatique), France Floc’h (LGO – Laboratoire Géosciences Océan ), Véronique Madec Cuq (LETG – Littoral, Environnement, Télédétection, Géomatique), Nicolas Le Dantec (LGO – Laboratoire Géosciences Océan et Cerema – Centre d’Etudes et d’Expertise sur les Risques, l’Environnement, la Mobilité et l’Aménagement), Jérôme Ammann (LGO – Laboratoire Géosciences Océan ), Laurence David (LETG – Littoral, Environnement, Télédétection, Géomatique), Marion Jaud (IUEM – Institut Universitaire Européen de la Mer ), Christophe Delacourt (LGO – Laboratoire Géosciences Océan).
La revue
« Journal of Coastal Research » ou JCR est une revue scientifique internationale consacrée à la recherche sur les études côtières et est publiée par la Coastal Education and Research Foundation (CERF). Le JCR englobe tous les sujets relatifs aux environnements naturels et aménagés (eau douce, saumâtre ou marine) et à la protection/gestion de leurs ressources à proximité des côtes.
Crédit photo
Adeline Maulpoix / CNRS
Contacts
Déborah Belleney / UBO
Les auteurs (voir annuaire de l’IUEM)