Stage de Master 1 ou Licence 3 – 2 mois – en écologie spatiale
Contamination des sols le guano : approche par télédétection optique satellitaire, éléments traces et palynologie d’une colonie d’oiseaux marin du Groenland (70° N).
Contexte :
La colonie de mergules de la presqu’ile du Kap Hoegh (Cote Est du Groenland, 70°N) fait l’objet d’un suivi écologique depuis près de 20 ans. Ces oiseaux marins reviennent tous les étés et nidifient par centaines de milliers dans un éboulis à environ 200 m au-dessus du niveau de la mer. La colonie et ses alentours immédiats sont couverts d’une végétation dense, caractérisée par la présence de d’espèces introuvables en dehors du site. Ce site attire également les chasseurs puisque des cabanes de chasse modernes mais aussi des structures archéologiques (XVe-XIXe siècle) ont été identifiées à l’aide d’une prospection au sol puis par drone
Les oiseaux marins étant en fin de chaine alimentaire, une bioaccumulation de métaux dans leur organisme dû à la pollution des milieux marins s’opère. Cette accumulation se retrouve dans les guanos qui se retrouvent eux même être une source d’enrichissement en métaux des milieux. Cette contamination est difficile à appréhender spatialement et temporellement. Depuis cette dernière décennie, une démocratisation des outils de télédétection a eu lieu, en particulier l’ESA (European Spatial Agency) offre en accès libre des images multispectrales avec une grande résolution spatio-temporelle (10m, 3 jours) de l’ensemble de la surface de la terre. En particulier les satellites Sentinel 2 ont été développés pour des application liées à l’écologie et l’agriculture. Une cartographie satellite du site pourra permettre de reconstituer spatialement l’occupation du sol, et en particulier la couverture végétale et la répartition du guano. Cette étude permettra en outre de restituer l’évolution temporelle de la couverture végétale depuis 2015 (date de mise en service). Des séquences sédimentaires permettant l’analyse des grains de pollens et des éléments-traces métalliques, ont également été récoltés sur le site. Les pollens sont fréquemment utilisés pour reconstituer l’histoire de la végétation, via leur détection dans des strates sédimentaires. L’opportunité de croiser les informations permettra de comprendre dans quelle mesure la pluie pollinique actuelle reflètent la couverture végétale cartographiée, et de comprendre l’évolution passée de cette colonie qui existe depuis au moins 1000 ans.
Objectifs : L’étudiant devra compiler des images issues des satellites Sentinel 2, puis cartographier spatialement et temporellement l’occupation des sols sur l’ile. La cartographie se fera à l’aide d’algorithmes simples de machine Learning (aucun prérequis nécessaire). L’objectif final étant 1 : de cartographier la répartition de la végétation, potentiellement contaminé, ainsi des autres paramètres de recouvrement des sols (mousse, lichen, sol nu…), et 2 : d’identifier s’il existe une variabilité spatiale de la couverture du guano. Les résultats serviront à terme à être compilé avec des dosages d’éléments trace métallique afin de définir une méthode de détection par satellite des ETM dans le Guano.
Parallèlement, vous procéderez à une analyse pollinique d’échantillons de surface à partir de prélèvement préalablement effectués sur le terrain, l’objectif étant de voir s’il existe une corrélation réelle entre la couverture végétale cartographiée, et sa représentation pollinique. Ces résultats permettront de valider des diagrammes polliniques issus de carottages sédimentaires pour afin de reconstituer, à plus long terme l’historique de la couverture végétale du site.
Compétences nécessaires : écologie générale, notions de base sur les logiciels R et QGIS.
Compétences à acquérir pendant le stage : cartographie par télédétection optique et reconnaissance de pollens.
Lieu :
Laboratoire Chrono-environnement, 16 route de Gray, Besançon.
Contacts :
Emilie Gauthier : emilie.gauthier@univ-fcomte.fr
Julien Parelle : julien.parelle@univ-fcomte.fr, +33/381/66/5711
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