L'utilisation de bio-indicateurs permet de caractériser de manière intégrative et quantitative les modifications de l'environnement, que celles-ci résultent de processus naturels ou anthropiques. Néanmoins, le suivi de la réponse d'organismes bio-indicateurs est souvent une tâche difficile et chronophage, particulièrement en milieu naturel. D'où l'intérêt de développer des approches automatisables, en tirant profit des évolutions technologiques en matière de capteurs environnementaux, de télétransmission et de traitement des données.
Après une rapide présentation du concept d'espèce sentinelle et des possibilités actuelles en matière de suivi automatisé de ces espèces, nous présenterons le projet ECONECT, qui a commencé début 2020 dans la ZA PYGAR, avec l'objectif de développer une infrastructure de communication permettant le suivi à distance de systèmes autonomes, connectés et évolutifs pour mesurer les réponses d'organismes bio-indicateurs aux contaminations chimiques, à la dégradation des habitats et au réchauffement climatique.
Trois systèmes sentinelles sont considérés : (1) la ruche connectée, permettant de suivre la dynamique de colonies d'abeilles (masse de la colonie, température et localisation de la grappe d'abeilles, trafic des butineuses...) et les capacités cognitives des abeilles ; (2) la mangeoire connectée permettant de soumettre des mésanges suivies individuellement à des tests comportementaux pour évaluer leurs capacités cognitives ; (3) l'aquacosme, une enceinte flottante permettant la mesure d'éco-marqueurs en milieu aquatique (dynamique de croissance de biofilms phototrophes, importance relative des processus autotrophes et hétérotrophes au sein de l'écosystème...).
L'infrastructure réseau mise en place, basée sur les protocoles de communication LoRa et GSM, permet le paramétrage à distance des dispositifs de mesure et la télétransmission des données dans le Cloud en vue de leur consultation à partir d'un navigateur Web et de leur traitement automatisé, quasiment en temps réel, grâce à une approche modulaire basée sur des scripts Python. Le stockage sur un serveur de l'ensemble des données collectées permet une analyse intégrée de celles-ci, par exemple via leur agrégation au travers d'indices multimétriques, et la génération d'alertes en cas de dysfonctionnement matériel ou de mesures traduisant une situation anormale au sein de l'écosystème étudié.
Des prototypes des différents systèmes sentinelles et de l'infrastructure réseau sont en cours de test et devraient conduire à l'installation de deux stations pilotes courant 2021. En 2022, un réseau de 12 stations sentinelles sera déployé dans la ZA PYGAR, selon trois gradients écologiques (altitude, urbanisation et intensification des pratiques agricoles). Chacune des stations sera caractérisée par une analyse spatiale de l'occupation du sol et de la qualité des habitats et par la mesure des concentrations en contaminants chimiques (éléments traces métalliques, HAP, pesticides) dans différents compartiments de l'environnement. Des protocoles de sciences participatives permettront de compléter le jeu de données disponibles et d'aider à l'interprétation des tendances observées, tout en offrant des opportunités d'éducation à l'environnement du grand public. Dans ce cadre, une recherche sera menée pour évaluer l'impact d'un tel dispositif sur les différents participants.
