La nature multidisciplinaire du projet PREVENT nécessite un effort combiné et coordonné où les modèles et les travaux expérimentaux s’associent pour prévenir les dommages environnementaux. Le consortium rassemble plusieurs équipes et laboratoires, dont certains collaborent déjà, mais aussi de nouvelles collaborations qui ont été développées pour atteindre les objectifs du projet.
PREVENT regroupe 6 grandes institutions partenaires: le CEA (coordinateur), l’IRD, Sorbonne Université, le CNRS, l’UVSQ et l’INRAE.
Il fait partie du Programme Prioritaire de Recherche Océan et Climat (CNRS, Ifremer), financé par le programme France 2030 via l’Agence Nationale de Recherche.
Coordination
Le LSCE est un grand laboratoire qui rassemble des personnels du CEA, du CNRS et de l’Université Versailles-Saint-Quentin (UVSQ), et fait partie de l’Institut Pierre Simon Laplace (IPSL). Il possède une longue tradition d’activités de recherche fondées sur des études expérimentales et de modélisation combinées.
Les recherches menées dans le cadre du thème « Modélisation » portent sur la modélisation des climats passés, présents et futurs, ainsi que sur la modélisation des cycles biogéochimiques. L’étude des interactions entre les climats et les cycles est au cœur de nos préoccupations et s’appuie sur une modélisation intégrée du système terrestre. Le LSCE s’appuie sur les activités de modélisation menées dans les différents laboratoires de l’IPSL, qui sont coordonnées au niveau du Centre de modélisation climatique, également appelé IPSL Climate Modeling Center. Il a accès aux ressources HPC (High Performance Computing) du CCRT (Centre de calcul pour la recherche et la technologie, http://www-ccrt.cea.fr/) et à son service technique spécialisé dans l’optimisation des performances des modèles climatiques.
Laboratoires impliqués
Le Centre pour l’exploitation et la conservation de la biodiversité marine – UMR MARBEC a pour objectif de de produire et de diffuser des connaissances, de former des scientifiques et de fournir une expertise dans le domaine de la biodiversité marine et de ses utilisations, principalement en Méditerranée et dans les écosystèmes marins tropicaux.
L’UMR MARBEC compte quatre organismes principaux (Université de Montpellier, CNRS, Ifremer, IRD) et un organisme secondaire (INRAE), tous engagés dans PREVENT. Son activité de recherche s’articule autour de six ambitions définies en fonction des défis de la société liés à la biodiversité marine et à ses utilisations.
Le projet PREVENT contribuera grandement à trois ambitions principales : comprendre et modéliser le fonctionnement et l’évolution des organismes et des écosystèmes marins, évaluer les causes de la perte de biodiversité marine et proposer des outils pour la conservation de la biodiversité marine et anticiper les risques émergents. MARBEC vise également à développer un océan numérique pour protéger la biodiversité marine. Au sein de MARBEC, la station expérimentale de Palavas est spécialisée dans les approches expérimentales avec divers organismes marins et assure la production de différentes espèces de poissons modèles, dont le medaka marin. Elle fournira les poissons et les installations nécessaires au projet, ainsi que les moyens dédiés à l’analyse des caractéristiques du cycle biologique dans des scénarios de contamination et de changement climatique.
Le LEMAR (Laboratoire des sciences de l’Environnement Marin) est une unité de recherche pluridisciplinaire du CNRS/IRD/Ifremer/UBO. L’un des principaux axes de recherche concerne les cycles biogéochimiques marins des éléments majeurs et traces qui jouent un rôle fondamental dans le fonctionnement biologique et chimique de l’océan, mais aussi dans la régulation climatique terrestre.
Cette question est d’autant plus importante dans le contexte actuel où les pressions anthropiques sur l’océan et les organismes marins continuent d’augmenter et de se multiplier. Le changement climatique et la modification des forçages environnementaux (courants, extension de la banquise, …), les rejets de substances polluantes (métaux toxiques, pesticides, microplastiques, etc.), l’exploitation intensive des ressources biologiques ou la dégradation des habitats naturels sont autant de facteurs susceptibles de modifier profondément la structure, le fonctionnement et la biodiversité des écosystèmes marins. L’expertise sur les cycles biogéochimiques des métaux traces et sur l’écologie et l’écotoxicologie des organismes marins (en particulier les superprédateurs et le mercure) contribuera à l’amélioration des connaissances sur les interactions entre la dynamique océanique, les cycles biogéochimiques, les écosystèmes et le climat qui sont au cœur du projet PREVENT. Le LEMAR participe à de nombreux programmes internationaux (IMBER, GEOTRACES, SOLAS) et nationaux (LEFE-CYBER, EC2CO / DRIL, LABEX Sea, ANR) et dispose d’équipements de pointe (laboratoires à température contrôlée, salles blanches ISO-5, accès facile à une plateforme d’analyse, y compris aux spectromètres de masse à couplage inductif sectoriel-champ, pour mener à bien les travaux expérimentaux et analytiques proposés dans le cadre de PREVENT.
Le LOPS (Laboratoire d’Océanographie Physique et Spatiale) rassemble des océanographes physiques et biogéochimiques (chercheurs/ingénieurs/techniciens) issus de différents instituts (CNRS, UBO, Ifremer et IRD). Le LOPS est l’un des principaux laboratoires français de recherche en océanographie physique visant à comprendre l’océan à petite échelle (du centimètre à plusieurs centaines de mètres) et à grande échelle (échelle mondiale et bassin) à travers les échelles méso et subméso (de plusieurs centaines de kilomètres à quelques kilomètres).
Le LOPS complète ses recherches sur les aspects physiques de l’océan par une solide expertise en biogéochimie. Ces différents thèmes scientifiques sont abordés grâce à l’expertise solide développée au sein du LOPS en matière d’observations (à distance et in situ) et de modélisation numérique. Le LOPS mène notamment des projets scientifiques axés sur les cycles des éléments traces (LEFE, ANR), des projets axés sur la contamination potentielle du réseau trophique (ISBlue) et des projets sur les impacts anthropiques sur les écosystèmes futurs. Les activités scientifiques du LOPS s’articulent autour de 4 équipes (à savoir « Océan Cotier », « Océan & Climat », « Interactions d’échelles » et « Satellites et interface air-mer »), complétées par une équipe dédiée aux observations in situ. PREVENT bénéficiera également de l’accès du LOPS à des ressources informatiques de pointe.
Le laboratoire Géosciences Environnement Toulouse est une unité de recherche composée de 165 personnes permanentes (250 personnes si l’on inclut les post-doctorants, les doctorants et les étudiants en master) appartenant à quatre institutions universitaires différentes : le CNRS, l’Université de Toulouse (UPS), l’IRD et le Centre national d’études spatiales (CNES). Le GET est composé de 9 équipes thématiques reconnues internationalement dans le domaine des sciences de la Terre et de l’environnement.
Parmi celles-ci, le GET s’est forgé une réputation dans la recherche sur le mercure grâce à des installations de spectrométrie de masse de pointe pour l’analyse isotopique moléculaire avancée et à une expertise approfondie dans l’étude de la source, du devenir et du comportement du mercure dans divers environnements. L’équipe GET de PREVENT est spécialisée dans la science du mercure et possède une solide expérience dans l’exploration de l’origine du méthylmercure dans les systèmes pélagiques et côtiers grâce à l’utilisation combinée d’informations sur la spéciation du mercure et de l’analyse isotopique stable spécifique aux composés (CSIA). Le GET est le coordinateur du projet ANR MERTOX (Unraveling the origin of methylMERcury TOXin in marine ecosystems) actuellement en cours, qui fournit une base solide pour explorer les questions liées à l’origine et à la dynamique du MeHg dans les écosystèmes marins.
Le LISIS (Laboratoire Interdisciplinaire Sciences Innovations Sociétés) est une unité de recherche CNRS/INRAE, interdisciplinaire en sciences humaines et sociales dédiée à l’étude des sciences, des techniques et des innovations, avec un accent particulier sur les transformations majeures liées à l’environnement, à la mondialisation économique et à la numérisation des mondes sociaux et professionnels.
Ses membres poursuivent collectivement un projet visant à renouveler les conceptions de l’innovation dans la société, en remettant en question les politiques publiques dans ce domaine, les façons courantes de l’envisager, l’évaluation de ses avantages et de ses risques, ainsi que ses impacts sociaux et politiques. Elle est composée de 39 chercheurs permanents et de 59 collaborateurs temporaires, dont 33 doctorants.
Le Laboratoire d’Océanographie de Villefranche (LOV) est l’une des trois stations marines de l’Université Sorbonne (SU) et fait partie de l’Institut de la Mer de Villefranche (IMEV), une fédération de recherche axée sur l’écologie marine et côtière, la biogéochimie et la physique. Des activités d’observation à long terme sont menées dans le cadre des services nationaux d’observation (SNO) labellisés par le CNRS-INSU (MOOSE, SOMLIT, COAST-HF, PHYTOBS, Argo-France) ou des activités historiques de l’IMEV (Rade, BOUSSOLE).
L’objectif de ces activités d’observation est d’estimer les impacts du changement climatique et de la pression anthropique sur l’environnement marin. L’expertise du LOV comprend : l’estimation globale des flux biogéochimiques marins et estuariens, en mettant l’accent sur la contribution des apports atmosphériques ou des métaux traces et des nutriments, la dynamique des particules, la pompe biologique du carbone, l’acidification et le réchauffement des océans, la génomique planctonique océanique, la dynamique et la biorégionalisation des communautés planctoniques (phytoplancton, zooplancton, larves de poissons), les espèces envahissantes ou nuisibles (dinoflagellés, méduses, etc.), les virus, le microzooplancton et les microplastiques. Des isotopistes et des biogéochimistes de l’équipe LOV CHOC (CHemistry-Ocean-Climate) sont mobilisé.e.s: ils / elles examinent l’impact du climat et des facteurs externes tels que les apports continentaux et atmosphériques, l’hydrothermalisme et les activités anthropiques sur les cycles biogéochimiques et les organismes marins.
Le LOCEAN (CNRS/SU) mène des études sur les processus physiques et biogéochimiques de l’océan et leur rôle dans le climat en interaction avec les écosystèmes marins. Ses équipes, largement reconnues au niveau international, abordent une large gamme d’échelles temporelles et spatiales afin de mieux comprendre la dynamique de l’océan au sein du système climatique et son évolution au fil du temps.
Elles contribuent également au développement de méthodes analytiques, de modélisation et d’observation, ainsi qu’à l’observation systématique de l’océan. Le LOCEAN apporte à PREVENT son expertise en matière de modélisation biogéochimique océanique.
Le CEARC (Cultures, Environnements, Arctique, Représentations, Climat) est une composante de l’Observatoire de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UMR CNRS-UVSQ) et un centre de recherche de l’Université de Versailles Saint-Quentin (UVSQ) et de l’Université Paris-Saclay.
Il est également membre du LabEx BASC et membre associé de l’Université de l’Arctique. Le CEARC contribue activement au réseau européen de recherche sur le changement climatique urbain et est le coordinateur HSS (sciences humaines et sociales) de l’Institut de l’énergie durable Paris-Saclay (Univ. Paris-Saclay) et du Réseau Arctique.
Les activités de recherche se concentrent principalement sur des études interdisciplinaires croisant différentes disciplines telles que l’aménagement du territoire, l’économie et l’anthropologie. Des analyses qualitatives et quantitatives sont utilisées afin d’étudier les interactions entre les sociétés humaines et leur environnement en mutation dans le cadre des différentes voies de développement durable envisageables.
Parmi les thèmes de recherche, les dimensions humaines, sociales et éthiques du développement durable sont abordées à travers l’économie du bien-être et l’évaluation économique des impacts des politiques publiques dans le contexte du changement environnemental et climatique. La modélisation microéconomique appliquée aux politiques de mobilité durable concilie les approches de l’économie des transports et de l’environnement: premièrement, l’élaboration et l’évaluation des politiques de transport, et deuxièmement, l’analyse des caractéristiques et des déterminants des comportements de mobilité à différentes échelles territoriales. De plus, des approches de modélisation macroéconomique à travers des modèles de croissance économique et d’entrées-sorties, l’économétrie et la simulation numérique, sont appliquées à des scénarios socio-économiques liés au changement climatique, à la transition énergétique et au développement économique, à l’agriculture durable et à la qualité de l’eau, à la pollution plastique et aux modes de vie des consommateurs, ainsi qu’aux procédures monétaires et non monétaires d’évaluation économique pour la gestion du développement durable. La gouvernance à plusieurs niveaux a fait l’objet de plusieurs travaux scientifiques appliqués à d’autres contextes tels que le réchauffement climatique et le déploiement de solutions technologiques : réchauffement climatique (Arnault et al 2023), ainsi que le projet de recherche interdisciplinaire NESMO (New Electric Mobility) (EXCELLENCE 2023 MSH Paris-Saclay et Institut de l’énergie durable Paris-Saclay).
Collaboration avec l’AIEA-Monaco pour les analyses des micro-plastiques.