Caractérisation et cartographie des habitats marins côtiers des îles Kerguelen par imagerie sous-marine

STAGE M2: Caractérisation et cartographie des habitats marins côtiers des îles Kerguelen par imagerie sous-marine

Mots clés : subantarctique – Iles Kerguelen – Terres Australes et Antarctiques Françaises – imagerie sous-marine – cartographie

Structure d’accueil : UMR6282 Biogéosciences, Université Bourgogne Europe, CNRS

Maîtres de stage :
Yann LELIÈVRE, UMR6282 Biogéosciences, yann.lelievre10@gmail.com,
Thomas SAUCÈDE, UMR6282 Biogéosciences, thomas.saucede@ube.fr, 03 80 39 63 07

Lieu du stage : UMR6282 Biogéosciences, Université Bourgogne Europe, 6 Bd Gabriel 21000 Dijon
Durée : 6 mois

Description et objectifs scientifiques du projet:
Les îles sub-Antarctiques françaises abritent une biodiversité exceptionnelle dont la singularité, la valeur patrimoniale, mais aussi la fragilité, ont conduit à la création de la Réserve Naturelle Nationale des Terres australes françaises en 2006, puis à leur classement au patrimoine mondial de l’UNESCO en 2019. Les habitats marins côtiers de ces territoires font face à des changements environnementaux dont les effets se font déjà sentir (von der Meden et al., 2017). La mise en place de suivis à long terme est donc essentielle pour comprendre la dynamique de ces écosystèmes et contribuer à l’élaboration des mesures de gestion et de protection. Dans ce but, le programme Proteker de l’Institut Polaire Français Paul-Émile Victor a constitué un observatoire de la biodiversité marine côtière aux îles Kerguelen (Terres australes françaises) afin d’assurer un suivi régulier des environnements côtiers de l’archipel et d’analyser la réponse des communautés marines aux conséquences des changements climatiques (Féral et al. 2019).

L’imagerie sous-marine constitue aujourd’hui un outil de référence pour l’étude des habitats marins, permettant d’acquérir des données spatialisées sur la composition et la structure des communautés benthiques selon une approche non destructrice. Complémentaire de l’échantillonnage de spécimens vivants, elle offre la possibilité de cartographier, suivre et évaluer l’état de conservation des habitats tout en limitant les perturbations des écosystèmes (Mallet & Pelletier, 2014 ; Lelièvre et al. 2023, 2024, 2025 ; Levin et al., 2020).

Le stage a pour objectif de réaliser une cartographie des habitats marins côtiers de l’archipel des Kerguelen sur huit sites de suivi à partir de transects vidéo acquis en plongée sous-marine et à l’aide d’un véhicule sous-marin téléguidé (ROV). Les données collectées permettront d’identifier les principaux habitats et espèces structurantes, puis de comparer les observations actuelles au modèle d’étagement benthique proposé par Arnaud (1974), qui constitue la principale référence pour les communautés marines côtières de l’archipel.

Ce travail visera à évaluer la pertinence actuelle de ce modèle, à identifier d’éventuelles modifications des peuplements observées au cours des cinquante dernières années et à proposer son actualisation. Les résultats contribueront à améliorer les connaissances sur les habitats côtiers des Kerguelen et fourniront aux gestionnaires de la Réserve naturelle nationale des Terres australes françaises des éléments utiles pour l’orientation des actions de suivi, de gestion et de conservation des écosystèmes marins.

Moyens techniques et scientifiques mis à disposition de l’étudiant:
Le ou la stagiaire sera accueilli(e) au sein du laboratoire UMR6282 Biogéosciences dans un environnement de travail favorisant les échanges scientifiques. Un bureau, un ordinateur et l’ensemble des logiciels nécessaires à la réalisation du stage seront mis à disposition. L’analyse des données reposera principalement sur l’utilisation de la plateforme BIIGLE (Bio-Image Indexing, Graphic Labelling and Exploration), dédiée à l’annotation et à l’analyse d’images sous-marines. Le ou la stagiaire bénéficiera d’un accompagnement pour la prise en main de cet outil, qui permettra d’identifier les habitats et les espèces présentes sur les transects vidéo, de produire des cartographies et des profils d’étagement benthique, ainsi que de calculer différents indicateurs écologiques tels que les indices de diversité taxonomique et de diversité fonctionnelle. Un encadrement scientifique régulier garantira l’acquisition des compétences nécessaires en écologie marine, analyse d’images et traitement des données écologiques.

Quelques références bibliographiques majeures sur le sujet:
Arnaud, P.M. (1974). Contribution à la bionomie marine benthique des régions antarctiques et subantarctiques françaises. Comité National Français des Recherches Antarctiques, 33, 1-244.

Féral, J.-P., Poulin, E., González-Wevar, C.A., Améziane, N., Guillaumot, C., Develay, E. & Saucède, T. (2019). Long-term monitoring of coastal benthic habitats in the Kerguelen Islands: a legacy of decades of marine biology research. In: Welsford D., Dell J. & Duhamel G. (Eds.), The Kerguelen Plateau: Marine Ecosystem and Fisheries. Proceedings of the Second Symposium, pp. 383-402, Australian Antarctic Division.

Lelièvre Y, Specq L, Lamy T, Boyé A, Downey RV and Saucède T (2023) Taxonomic and functional diversity of subtidal benthic communities associated with hard substrates at Crozet archipelago (sub-Antarctic, Southern Ocean). Front. Mar. Sci. 10:1291038. doi: 10.3389/fmars.2023.1291038

Lelièvre, Y., Motreuil, S., Specq, L., Marschal, C., Dubois, P., Wauters, L., Guéné, M. & Saucède, T. (2024). MEDUSA: Marine benthic Ecological Data from Underwater imagery Surveys of sub-Antarctic Crozet environments. Scientific Data, 11, 613. https://doi.org/10.1038/s41597-024-03460-4

Lelièvre, Y., Le Gall, L., Dubois, P. & Saucède, T. (2025). Characterization of coastal habitats and marine benthic communities of the sub-Antarctic Crozet archipelago using underwater imagery. Antarctic Science, 37(3), 134-153. https://doi.org/10.1017/S0954102024000543

Levin, N., Ali, S., Crandall, D., et al. (2020). Remote sensing and conservation of marine ecosystems. Biological Conservation, 247, 108663.
Mallet, D. & Pelletier, D. (2014). Underwater video techniques for observing coastal marine biodiversity: a review of sixty years of publications (1952-2012). Fisheries Research, 154, 44-62.

von der Meden, C. E. O. et al. (2017) Long-term change in epibenthic assemblages at the Prince Edward Islands: a comparison between 1988 and 2013. Polar Biol. 40, 2171–2185.