Bioc@pt
Capteurs automatiques de biodiversité en forêt
Août 2021 – Juillet 2023
Ce projet explore de nouveaux moyens d’acquérir des données de biodiversité, plus rapides et moins coûteuses que la détermination morphologique classique en laboratoire, en automatisant les relevés sur le terrain (par des capteurs) et la détermination des espèces (par des techniques d’intelligence artificielle ou de métabarcoding), dans une triple optique de biovigilance, de suivis de biodiversité et d’étude des patrons spatiotemporels de biodiversité. Cette démarche exploratoire concerne deux groupes taxonomiques forestiers importants et relativement mal connus (insectes et bryophytes) et pourra être adaptée à d’autres groupes. Le projet développera des prototypes de capteurs d’insectes à piège photographique automatique, sélectifs (xylophages Agrilus, insectes floricoles) ou génériques (insectes volants), et testera leur fonctionnement en forêt. Il créera des bases photographiques (insectes du genre Agrilus, spores de bryophytes forestières), et développera des réseaux de neurones destinés à déterminer les espèces échantillonnées par les capteurs entomologiques et par capteurs de spores aéroportées (cyclone sampler). Un test de faisabilité de métabarcoding sera conduit sur les échantillons de spores de bryophytes, et les résultats comparés avec la méthode de reconnaissance visuelle par deep learning.
Partenaires : INRAE – EFNO ; INRAE-TSCF ; USC LBLGC, USC Ecodiv-Rouen
Financements : Méta-Programme INRAE - Biosefair
Canopée
Biodiversité des insectes des canopées de chênes dépérissants
13/07/2018 – 12/07/2021
La canopée est un milieu particulier des écosystèmes forestiers, présentant des microclimats et des microhabitats originaux et abritant par conséquent une communauté atypique d'insectes, avec potentiellement de nombreuses espèces patrimoniales. Il s'agit néanmoins d'un milieu assez méconnu car difficile d'accès et par conséquent largement sous-échantillonné. Avec les changements globaux, les dépérissements forestiers tendent à être de plus en plus fréquents et cela induit des transformations graduelles et profondes des canopées. Un certain niveau de dépérissement, en modifiant les microclimats et les micromilieux de la canopée, pourrait ainsi favoriser ou altérer la biodiversité forestière. Le projet CANOPEE ambitionne de lever un verrou technique en utilisant des méthodes innovantes, et un consortium original associant laboratoires académiques, muséum d'histoire naturelle, associations naturalistes, et l'ONF afin d'étudier les canopées. L'objectif général est l'exploration des liens entre l'état sanitaire des chênes pédonculés et la biodiversité des insectes associés à ce milieu particulier. Le projet s'intéressera à la diversité des insectes présents dans les canopées de chênaies plus ou moins dépérissantes de la région Centre-Val de Loire, en termes de communautés et de populations, et en utilisant des outils d'identification classiques et innovants, comme l'ADN environnemental. Le projet s'intéressera aussi aux effets des dépérissements sur deux facteurs susceptibles de moduler cette biodiversité : les microclimats de la canopée et la prédation exercée par les oiseaux insectivores.
Partenaires : Université Orléans (LBLGC) ; INRAE – EFNO
Financements : Région Centre Val de Loire (APR-IR 2018)
Entomoc@pt
17/12/2021 - 01/12/2022
Dans le projet Entomoc@pt, nous développons un prototype de capteur automatique et connecté, basé sur l'instrumentation d’un piège Lindgren vert classique, dédié à l’échantillonnage sélectif des buprestes du genre Agrilus. Le projet comporte un travail d’ingénierie de développement mécanique et de calibration mécatronique du capteur, assurée en collaboration avec la société Cap2020 en adaptant leurs technologies CapTrap et le CapTrap Vision pour pièges agronomiques à un piège Lindgren non destructif. L'acquisition d'image d'insectes capturés sur piège LINDGREN reposera sur les modules suivants : capteur optique (position de la caméra, détection de passage, déclenchement de l’acquisition d'image), éclairage, communication (modem et télétransmission réseau GSM/bas débit), sauvegarde (enregistrement des images sur carte mémoire numérique), autonomie énergétique (batterie rechargeable). La chambre de prise de vue, avec un tunnel d'entrée et un tunnel de sortie ouvert ou fermé, et déclenchement au passage dans le tube d'entrée, sera adaptée au collecteur. Après la détection et la prise d'image, la sortie des insectes capturés se fera par libération en continu ou par libération mécanique régulière. L’objectif est de disposer fin 2022 d'un prototype fonctionnel permettant d'envisager l'instrumentation d'un large réseau de pièges Lindgren.
Partenaire : INRAE TSCF
Prestataire : Cap2020
Financements : région Centre-Val de Loire, CPER Valopat
Gambas
Generating Advances in Modeling Biodiversity And ecosystem Services (GAMBAS) : statistical improvements and ecological relevance of joint species distribution models
01/05/2019 – 31/01/2024
Global changes seem to drastically modify the dynamics and structure of biodiversity and ecosystem services. The international community (e.g. IPBES) has called for the better biodiversity models to improve the conservation of ecosystems and their services. Recently, a new generation of joint species distribution models has been proposed. These models can provide a better understanding and more accurate predictions of species distributions based on environmental variables while taking into account the effects of all other co-occurring species. However, as promising as these models are in predictive ecology, the extensive use of JSDMs is still hampered by several limitations. GAMBAS aims to overcome these limitations both on the ecological and statistical fronts. This will be accomplished with input from stakeholders and policy makers to ensure that the results from the theoretical research can realistically be implemented. GAMBAS gathers a collective comprised of quantitative ecologists and mathematicians with aspirations in ecology. Together with representatives of the French government and civil societies, they have set the goal of expanding JSDMs and to promote their use in community ecology, biogeography, and conservation ecology.
Partenaires : CIRAD, Montpellier (Forêts et Sociétés); ECA - CNRS - Université Grenoble Alpes - Université Savoie Mont Blanc ; INRAE – EFNO ; MNHN, Paris (CESCO) ; Universite de Montpellier ; Universite de Paris Sud
Financements : ANR
Gestion des forêts en temps de crise, l’innovation au service de l’action : opération grumes en forêt de Chantilly
03/01/2022 - 01/12/2023
Le projet s’intéresse aux communautés d’insectes de type « ambrosia beetles », ainsi que leurs champignons associés, impliquées dans la dépréciation des grumes issues de chênes dépérissants. Il comprend plusieurs objectifs : (i) identifier les communautés entomologiques et fongiques colonisant les arbres dépérissants et (ii) déterminer les impacts biochimiques de cette colonisation sur les bois – selon les espèces d’insectes et de champignons colonisant les arbres.
Des grumes avec piqûre/suintements ou a priori saines, seront abattues et mises sous nasses d’émergence in situ jusqu’en 2023 et les insectes émergents des grumes seront collectés, ainsi que les communautés d’insectes attirés par les grumes grâce à des pièges d’interception. Des carottages à cœur seront réalisés à différentes hauteurs, au niveau de zones asymptomatiques, de zones piquées et de suintements. A partir de ces carottes, les compositions moléculaires en métabolites spécialisés non volatils seront analysées dans les différentes zones, les réserves carbonées (amidon) seront dosées, et les communautés de champignons échantillonnées par métabarcoding.
Partenaires : INRAE BIOGECO et URZF ; LBLGC et ICOA (Université d'Orléans)
Financement : Région Hauts-de-France
Insylbios
Intégrer le rôle de la biodiversité des sols dans les pratiques sylvicoles
15/04/2020 – 24/02/2023
Dans un contexte d’encouragement à l’augmentation de mobilisation de biomasse forestière et d’intensification des pratiques sylvicoles, le projet Insylbios vise à « mieux comprendre et INtégrer dans les pratiques SYLvicoles le rôle de la BIOdiversité des Sols dans le fonctionnement des forêts du Massif Central ». Il poursuit un double objectif :
- Accroître les connaissances sur le fonctionnement biologique des sols et les liens avec la végétation forestière, en s’appuyant sur les forêts anciennes non gérées comme référence d’un fonctionnement de forêt subnaturelle.
- Améliorer la prise en compte de la sensibilité, biologique en particulier, des sols par les gestionnaires, pour aller vers une gestion plus durable des forêts
Partenaires : CNPF – Direction régionale Occitanie ; INRAE – EFNO
Prestataires : CNRS-CEFE Montpellier ; Université de Rouen, laboratoire ECODIV ; CBN Massif Central ; Elisol Environnement
Financements : FEDER – Ademe – Région Occitanie – Agence nationale de la cohésion des territoires
Le projet Insylbios est cofinancé par l'Union européenne. L'Europe s'engage dans le Massif central avec le Fonds européen de développement régional.
I@nsect
Utilisation de techniques d'intelligence artificielle pour la classification et l'identification automatique d'insectes, à partir de photographies
Octobre 2020 – Décembre 2021
Deux unités INRAE (TSCF et ERFNO) approfondissent leur collaboration sur la thématique « Intelligence artificielle au service de la classification photographique », pour l’acquisition automatique d'images d’insectes forestiers et leur classification automatique par réseaux de neurones dans le projet I@nsect. Le projet vise à implémenter la méthode automatique de discrimination numérique des photographies d’espèces, en constituant (i) une photothèque de référence la plus fournie possible couvrant l’ensemble de la variabilité des espèces étudiées du groupe cible des coléoptères Agrilus régionaux, et (ii) un réseau de neurones personnalisé, développé avec des outils tels que Pytorch ou Tensorflow, choisi dans la famille des réseaux CNN (Convolution Neural Network) et dédié à la distinction des espèces voisines, par test de classification.
Partenaires : INRAE – EFNO ; INRAE-TSCF
Financements : Pari scientifique du département INRAE Ecodiv
ISY-BIOC
Identification d’Itinéraires SYlvicoles conciliant production de biomasse, conservation de la BIOdiversité des sols et séquestration de Carbone dans les sols
2019 - 2021
Le projet ISY-BIOC propose de quantifier l’effet de deux facteurs importants présents dans de nouveaux itinéraires sylvicoles productifs en forêt de plaine française : la densité du peuplement forestier ; le mélange d’essences forestières sur :
(1) l’abondance et la diversité des organismes du sol (réseau trophique du sol complet : macrofaune, mésofaune, microfaune et microflore) ;
(2) la séquestration de carbone organique dans les sols (bilan des entrées et des sorties de carbone du sol, et caractérisation des stocks de carbone organique du sol et de leur stabilité biogéochimique).
Le projet s’appuie sur un dispositif expérimental OPTMix (Oak Pine Tree Mixture) en forêt d’Orléans.
Partenaires : Laboratoire ESE Paris-Sud Orsay, laboratoire Ecodiv Université de Rouen ; Projet porté par INRAE, UR EFNO
Financements : MTES
Passifor2
Proposition d'Amélioration du Système de Suivi de la biodiversité FORestière
01/09/2019 – 30/05/2022
L’objet de ce projet est de proposer différentes options pour un système de suivi de la biodiversité en forêt à l’échelle de la France métropolitaine. Cet observatoire sera composé de différents assemblages d’éléments déjà existants ou à créer, conçus en lien avec différents objectifs de suivi. L’objectif est d’assurer un suivi continu de la biodiversité en forêt au service des politiques publiques, en fonction des problématiques propres à ce milieu et en lien avec les suivis de biodiversité des autres milieux.
Les indicateurs actuels de biodiversité forestière sont surtout des indicateurs indirects, ciblés sur les habitats d’espèces et mobilisant principalement des données dendrométriques ; il importe d’acquérir des informations qui permettent de (i) mieux cerner directement l’état et la dynamique de la biodiversité forestière et (ii) mieux évaluer le lien entre politiques publiques en forêt, pratiques de gestion et biodiversité.
Un des choix importants concerne les données mobilisées – existantes ou à ajouter – et la manière de les analyser. Il s’agit de réfléchir aux groupes taxinomiques dont la biodiversité est suivie, aux variables écologiques et de gestion, aux plans d’échantillonnage et aux méthodes d’analyse.
Partenaires : INRAE-Biogeco ; INRAE – EFNO ; MNHN, Paris (CESCO et UMS Patrinat) ; GIP-Ecofor
Financements : MTES
Plantaclim
Maximiser les services des (re)plantations forestières dans le contexte du changement climatique
11/09/2020 - 10/09/2023
Dans le contexte du changement climatique, les plantations forestières apparaissent comme un moyen d’atténuation (par la séquestration et le stockage du carbone) et/ou d’évitement des émissions de CO2 par la production de matériaux biosourcés locaux se substituant à d’autres matériaux plus énergivores (béton...). Elles sont aussi un moyen d’adaptation plus rapide que celle des essences présentes localement mais les espèces plantées devront elles-mêmes s’adapter (déficit hydrique, risques accrus : parasites, incendies…). Leur présence et leur devenir se heurtent à des freins et obstacles que Plantaclim ambitionne d’identifier et de dépasser, en s’intéressant aux plantations forestières de la Région Centre-Val de Loire, à partir de l’exemple des pineraies et des peupleraies. Il s’agira d’abord de dresser un état des lieux de ces (re)plantations et des services qu’elles rendent, puis d’étudier leurs caractéristiques environnementales (sols, biodiversité, ravageurs), économiques (offre et demande régionales en bois) et socio-culturelles (activités de loisirs, manière dont les plantations sont perçues). Des scénarios d’adaptation aux changements climatique et socio-économique seront proposés.
L’équipe BIODIV étudie dans ce projet la diversité végétale (plantes vasculaires, bryophytes et lichens) associée aux deux essences étudiées (peuplier et pin maritime) en fonction de l’âge des peuplements, en comparaison avec la diversité associée aux feuillus autochtones (principalement chêne pédonculé) sur les mêmes milieux. L’objectif est de comprendre l’effet du vieillissement et le risque de perte de diversité si ces plantations venaient en remplacement des essences autochtones, et d’évaluer l’intérêt de laisser des îlots de vieux arbres et des feuillus en mélange dans ces plantations
Partenaires scientifiques : UMR CITERES - équipe DATE ; INRAE – EFNO ; EA 1207 LBLGC (Laboratoire de biologie des Ligneux et des Grandes Cultures, Orléans) ; UMR 7327 ISTO (Institut des Sciences de la Terre d’Orléans) ; MSH Val de Loire
Partenaires socio-économiques : Arbocentre ; ONF ; CRPF ; Duramen ; Peupliers du Centre-Val de Loire ; Association des Entrepreneurs de travaux forestiers Centre Val de Loire ; SEPANT ; PNR Loire Anjou Touraine ; A2RC ; Centre Sciences
Financements : région Centre-Val de Loire (2021-2024)
ReForest
Garantir le renouvellement de la ressource forestière en assurant l’équilibre forêt-gibier
2016 - 2021
ReForest est un projet de recherche et de développement dont l’objectif est de produire des méthodologies et des outils pour améliorer la gestion de l’équilibre forêt-gibier en région Centre-Val de Loire.
Partenaires : INRAE, Géo-Hyd, ONF, CRPF-IFCVL, FRCCVL, Fibois, OFB, DRAAF CVL, DDT 18, DDT 28, DDT 36, DDT 37, DDT 41
Financements : Conseil Régional, Région Centre-Val de Loire
SyCoMore
Sylviculture de précision et connectée
Mars 2021 - juin 2024
Le projet Ambition Recherche Développement Centre-Val de Loire (ARD CVL) SyCoMore (Sylviculture de précision et connectée) coordonné par le centre INRAE Val de Loire s’inscrit pleinement dans les objectifs du PRFB (programme régional de la forêt et du bois) 2019-2029 et regroupe l’ensemble des partenaires régionaux étudiant les arbres, la forêt et les insectes ravageurs, que ce soit dans les domaines académique (CNRS, INRAE, INSA Centre Val de Loire, Université d’Orléans, Université de Tours) ou socio-économique (Fibois, CNPF-IDF, ONF, UNISYLVA, Dream, VEGEPOLYS VALLEY, AgreenTechValley, CybeleTech). Le Studium et Centre Sciences sont également partenaires de ce projet.
Ses objectifs stratégiques sont les suivants :
- Structurer un pôle académique sur la forêt de portée nationale et internationale autour de la notion de la durabilité de la production forestière dans le contexte des changements climatiques,
- Renforcer les synergies entre les acteurs académiques et non-académiques de la région autour de ce même objectif et du développement économique régional,
- Consolider les enseignements et formations en région sur la filière forêt-bois et plus largement sur les agrobiosciences.
Ses objectifs opérationnels consistent à :
- Développer des technologies (applications pour smartphone à destination des professionnels et du public) et mettre en place des suivis participatifs pour caractériser et suivre l’état et la dynamique des écosystèmes forestiers,
- Suivre, gérer et prévenir les dépérissements des principales essences de la région Centre-Val de Loire et contribuer à leur mise sur le marché,
- Développer des méthodes et des outils d’aide à la décision et des savoir-faire pour une sylviculture de précision et connectée, multiperformante (économiquement, écologiquement et socialement) tant au niveau régional que national et européen.
Durant les trois années du programme (mi-2021 à mi-2024), les recherches se focaliseront sur les chênes et les pins, principales essences d’intérêt économique.
Le programme SYCOMORE est composé de 5 actions (Gouvernance ; Valorisation socio-économique ; Dynamique partenariale ; Culture scientifique et technique ; Formation) et 3 projets de recherche sur les dépérissements et le renouvellement des forêts de la région pour les rendre plus résilientes face aux changements climatiques.
Projet RECONFORT – Prévenir et gérer les dépérissements forestiers
- Détecter et cartographier les dépérissements forestiers
- Modéliser la croissance des arbres et les processus liés au dépérissement
Projet RENOUV – Renouveler les forêts de la région pour les rendre plus résilientes face aux changements climatiques
- Proposer et évaluer les techniques de renouvellement innovantes
- Créer des outils innovants de diagnostic et de suivi du renouvellement
Fiche GENFORFUTUR – Quelles ressources génétiques forestières pour le futur et leur résilience face au changement climatique ?
- Caractériser les ressources génétiques de la région Centre-Val de Loire
- Etudier les représentations et perceptions sociales sur la question des nouvelles provenances, variétés et essences
Partenaires : CNRS, INRAE, INSA Centre Val de Loire, Université d’Orléans, Université de Tours, Fibois, CNPF-IDF, ONF, UNISYLVA, Dream, VEGEPOLYS VALLEY, AgreenTechValley, CybeleTech, Le Studium, Centre Sciences
Financements : Région Centre-Val de Loire (ARD)
Tamobiom
Tests et Appropriation par les acteurs opérationnels de nouveaux MOdèles technico-économiques pour une récolte durable de BIOMasse forestière
2019 - 2021
Le projet TAMOBIOM a pour objectif de rendre rapidement effective la mise en œuvre, par les acteurs professionnels de la récolte, de recommandations pour préserver à long terme les sols forestiers et notamment leur fertilité. Cela se traduit par 3 sous-objectifs : 1. Formaliser des pratiques de récolte économiquement viables et compatibles avec la gestion durable de la fertilité des sols, basées sur les recommandations du projet Gerboise ; 2. Identifier les freins et les leviers relatifs à la mise en place de ces pratiques auprès des acteurs de la chaine de décision de la gestion forestière à la récolte, tenant compte des pratiques actuelles de récolte et de la compréhension des recommandations par les acteurs de terrain ; 3. Mettre en place in fine une stratégie d’influence et des outils d’accompagnement au changement adaptés auprès de l’ensemble de ces mêmes acteurs.
Partenaires : FCBA, INRAE, ONF, GCF, COPACEL et GIP-ECOFOR ; Projet porté par le FCBA
Financements : ADEME
