Appel à projets de recherche sur l`acidification des océans

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Commissariat général au Développement
durable
Direction de la recherche et de l’innovation
Service de la recherche
Date de publication de l’appel :
Date limite de réception des projets : 30 octobre 2015 minuit.
(sous forme numérique)
Contacts :
Pierre-Edouard GUILLAIN (Fondation pour la recherche sur la biodiversité, directeur)
[e-mail]
Hélène SOUBELET (MEDDE / Service de la recherche, chef de la mission Biodiversité et gestion
durable des milieux)
[e-mail]
APPEL À PROPOSITIONS DE RECHERCHE
« ACIDIFICATION DES OCEANS »

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Synthèse des connaissances
Une$ conséquence$ connue$ de$ l’augmentation$ de$ la$ concentration$ atmosphérique$ du$ dioxyde$ de$
carbone$ sur$ les$ océans$ est$ leur$ acidification.$ Les$ océans$ participent$ effectivement$ au$ cycle$ du$
carbone$ en$ absorbant$ une$ partie$ de$ ce$ gaz.$ Ainsi,$ depuis$ 200$ ans,$ les$ océans$ ont$ absorbé$ une$
quantité$équivalente$à$plus$du$tiers$des$émissions$anthropiques$de$carbone$fossile.$Cette$absorption$
se$traduit$par$ une$ augmentation$de$ la$concentration$en$ ion$ hydrogène$ ou$ la$diminution$du$pH$de$
l’eau$de$mer.$Les$conditions$de$pH$ont$des$effets$divers$sur$bon$nombre$d’espèces,$entrainant$une$
modification$ de$ la$ composition$ et$ donc$ du$ fonctionnement$ dés$ écosystèmes.$ En$ particulier,$ les$
espèces$ dont$ le$ squelette$ ou$ la$ coquille$ est$ calcaire,$ comme$ les$ coraux$ ou$ les$ coccolithophoridés,$
sont$ généralement$ impactés$ par$ la$ diminution$ du$ pH$ dans$ les$ océans,$ mais$ des$ conséquences$
physiologiques$ (métabolisme,$ communication$ chimique,…)$ pour$ des$ espèces$ nonJcalcifiantes$ sont$
également$ à$ craindre.$ A$ ce$ jour,$ les$ effets$ observés$ sont$ un$ taux$ de$ survie$ moindre$ et$ des$ tailles$
inférieures$sans$qu’on$dispose$d’un$modèle$général$de$lien$entre$diminution$du$pH$et$la$physiologie$
des$ organismes.$ Cependant,$ certaines$ espèces$ semblent$ mieux$ supporter$ les$ réductions$ de$ pH,$
comme$ dans$ la$ zone$ benthique$ certaines$ macroalgues$ ou$ phanérogames$ marines,$ et$ dans$ la$ zone$
pélagique$certaines$espèces$de$phytoplancton.$!
AuJdelà$d’un$impact$immédiat,$une$des$grandes$questions$posées$porte$sur$la$capacité$d’adaptation$
des$espèces$en$fonction$du$rythme$d’évolution$de$l’acidité$des$océans.$Plusieurs$études$ont$d’ores$et$
déjà$montré$des$capacités$d’adaptation$sans$pour$autant$permettre$d’arriver$à$définir$des$modèles$
d’évolution$des$écosystèmes$ou$des$scénarios$développés.!
L’évolution$ temporelle$ du$ pH$ n’est$ pas$ non$ plus$ uniforme$ sur$ l’ensemble$ de$ la$ planète.$ C’est$ en$
particulier$ dans$ les$ eaux$ froides$ et$ dans$ certains$ courants$ marins,$ les$ upJwellings,$ que$ l’impact$ de$
l’acidification$ devrait$ avoir$ les$ conséquences$ les$ plus$ précoces$ car$ ces$ eaux$ sont$ relativement$
proches$de$la$sousJsaturation$en$carbonate$de$calcium.!
Enfin,$ l’acidification$ reste$ un$ des$ paramètres$ parmi$ d’autres$ pressions$ qui$ s’exercent$ sur$ les$
organismes$ marins$ dans$ un$ contexte$ de$ changement$ global$:$ augmentation$ de$ la$ température,$
augmentation$de$la$stratification$et$diminution$de$l’injection$de$sels$nutritifs$depuis$ la$ subJsurface$
dans$ la$ zone$ euphotique,$ modification$ des$ courants$ marins,$ modification$ des$ apports$ d’éléments$
nutritifs$et$de$carbone$par$les$rivières$et$des$dépôts$atmosphériques…!
L’appréhension$des$effets$des$multiples$pressions$anthropiques$sur$la$biodiversité$marine$n’est$pas$
chose$ aisée.$ En$ particulier,$ le$ lien$ entre$ d’une$ part$ les$ projections$ climatiques$ et$ l’évolution$ des$
teneurs$ en$ gaz$ à$ effet$ de$ serre$ et$ d’autre$ part$ la$ nature$ et$ la$ distribution$ de$ la$ biodiversité$ fait$
actuellement$défaut.$!
Or$ les$ bénéfices$ que$ les$ sociétés$ humaines$ tirent$ des$ services$ écosystémiques$ des$ océans$ sont$
conséquents$:$pêche,$aquaculture,$conchyliculture,$activité$touristique,$protection$des$littoraux…$Des$
changements$profonds$et$rapides$des$écosystèmes$exploités$par$l’homme$auront$des$conséquences$
économiques$ et$ sociales$ très$ importantes,$ d’autant$ plus$ si$ aucune$ stratégie$ d’adaptation$ de$ ces$
activités$ ou$ de$ gestion$ des$ risques$ côtiers$ n’est$ mise$ en$ œuvre.$ Le$ cahier$ technique$ N°75$ de$ la$
Convention$ sur$ la$ diversité$ biologique$ consacré$ à$ l’acidification$ des$ océans$ chiffrait$ à$ plus$ d’un$
milliard$d’euros$par$an$à$partir$de$2100$le$coût$de$l’inaction$dans$ce$domaine.$Le$troisième$atelier$
international$sur$les$impacts$socioJéconomiques$de$l’acidification$des$océans$tenu$à$Monaco$en$2015$
a$ permis$ de$ faire$ le$ point$ sur$ ces$ aspects.$ En$ particulier,$ il$ a$ permis$ de$ montrer$ l’hétérogénéité$

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spatiale$des$conséquences,$ainsi$que$ le$peu$d’études$sur$les$ services$écosystémiques$non$valorisés$
économiquement$actuellement,$comme$les$services$de$protection$face$aux$risques$de$submersion$ou$
les$services$culturels$et$récréatifs.$L’atelier$a$été$aussi$l’occasion$de$souligner$la$faiblesse$de$la$prise$
en$compte$des$ zones$côtières$dans$ les$études$liées$à$l’acidification$des$océans,$zones$qui$pourtant$
concentrent$ les$ populations$ humaines$ et$ les$ activités$ économiques$ liées$ à$ l’exploitation$ du$ milieu$
marin.$!
La$ France,$ par$ sa$présence$ dans$ tous$ les$ océans,$ possède$ le$ deuxième$ espace$ maritime$ et$ porte$
notamment$la$responsabilité$d’écosystèmes$particuliers$avec$les$barrières$de$corail$présentes$dans$
l’Océan$ indien$ (Réunion,$ Mayotte)$ en$ NouvelleJCalédonie,$ dans$ les$ Antilles$ ou$ en$Polynésie.$ Par$
ailleurs,$ les$ secteurs$ de$ la$ pêche$ et$ de$ la$ conchyliculture$ représentent$ un$ poids$ économique$
important.$ La$ France$ est$ donc$ confrontée$ dès$ maintenant$ aux$ enjeux$ posés$ par$ l’acidification$ des$
océans.$Pour$autant,$la$littérature$scientifique$reste$a$priori$peu$développée$sur$ces$enjeux$à$l’échelle$
du$territoire$de$la$République.!
La$première$des$mesures$de$lutte$contre$l’acidification$des$océans$est$bien$entendu$la$réduction$de$
l’émission$des$gaz$à$effet$de$serre.$Pour$autant,$les$scénarii$d’évolution$des$teneurs$atmosphériques$
montrent$que$cette$augmentation$devrait$encore$continuer.$Des$solutions$d’atténuation$par$la$voie$
de$la$géoJingénierie$ont$fait$l’objet$de$plusieurs$études$qui$n’ont$pas$conclues$à$des$solutions$jugées$
satisfaisantes.$Néanmoins,$l’ingénierie$écologique$ouvre$des$perspectives$intéressantes$encore$peu$
consolidées.$!
Enjeux scientifiques
La$ grande$ difficulté$ consiste$ à$ appréhender$ l’ensemble$ des$ réponses$ des$ organismes$ et$ des$
communautés$à$l’acidification$des$océans$sur$le$long$terme$compteJtenu$de$l’ensemble$des$facteurs$
entrant$en$jeu.$Dans$le$cahier$technique$n°75$de$la$Convention$sur$la$diversité$biologique,$6$défis$de$
recherche$sont$identifiés$et$sont$résumés$ciJdessous$:!
!"#$% &% '%($)*")+,$-$.%/$:$ Quelle$ rétroaction$ sur$ le$ cycle$ global$ du$ carbone$ va$ être$ provoquée$ par$
l’acidification$ des$ océans$ compteJtenu$ des$ évolutions$ des$ écosystèmes$ et$ des$ cycles$
biogéochimiques?$ Comment$ évolueront$ la$ $ production$ primaire$ et$ la$ production/dissolution$ du$
carbonate$ de$ calcium$ dans$ l’océan$ du$ futur$ et$ avec$ quelles$ conséquences$ sur$ la$ production$
exportée$?$!
!"#$% 0% '%1,23$+)4+,$-$.%/$:$ Comment$ va$ évoluer,$ à$ de$ multiples$ échelles$ de$ temps,$ la$ chimie$ des$
océans$ compteJtenu$ des$ scénarios$ développés$ et$ des$ différents$ facteurs$ connus$ tels$ que$
température,$salinité,$évolution$des$courants$marins,…$Quelles$seront$les$zones$les$plus$touchées$?$!
!"#$% 5%'%1,23$)6)*$.% .7% +)-1)87.-.97%/$:$ Quelles$ sont$ les$ grands$ mécanismes$ permettant$
d’expliquer$ les$ réponses$ moléculaires,$ métaboliques$ et$ comportementales$ des$ organismes$ face$ à$
l’acidification$ des$ milieux$?$ Ces$ mécanismes$ permettentJils$ d’expliquer$ la$ grande$ variabilité$
interspécifique$observée$?$PermettentJils$d’estimer$les$potentialités$de$résistance$des$espèces$?!
!"#$% :% '%*"9"7$;<.%/$:$ Comment$ passer$ d’études$ de$ court$ terme$ à$ des$ études$ sur$ plusieurs$
générations$ incluant$ les$ réponses$ des$ organismes$ et$ leur$ évolution$?$ Quel$ rôle$ joue$ le$ facteur$
génétique$dans$la$résilience$des$écosystèmes$marins$et$au$final$sur$la$biodiversité$?$Quel$rôle$joue$la$
génétique$pour$identifier$des$souches$résistantes$à$l’acidification$des$océans$?!

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!"#$%=%'%"+)6)*$.%/$:$ Comment$ les$ études$expérimentales$ peuventJelles$être$transposées$au$niveau$
idoine$ d’écosystème$ dans$ lequel$ des$ communautés$ d’espèces$ différentes$ interagissent$ avec$ un$
environnement$qui$se$modifie$?!
!"#$%>%'%3)+$)4"+)9)-$.%/$:$comment$déterminer$et$évaluer$la$vulnérabilité$des$sociétés$humaines$à$
travers$notamment$les$impacts,$positifs$ou$négatifs,$de$l’acidification$des$océans$sur$l’ensemble$des$
services$écosystémiques,$auJdelà$des$services$de$production$et$de$la$seule$évaluation$monétaire$et$
en$tenant$compte$des$réponses$adaptatives$des$écosystèmes$?$Quelles$stratégies$d’adaptation,$sous$
toutes$ses$formes,$peuventJêtre$développées$en$fonction$des$sociétés$humaines$concernées$?$!
!"#$%?%'%1)6$7$;<.3%1<(6$;<.3%/$:$à$ce$dernier$défi,$en$complément$du$texte$de$la$Convention$sur$la$
diversité$biologique,$peuvent$être$ajoutées$des$questions$de$politiques$publiques$comme$les$formes,$
modalités$et$conséquences$de$la$prise$en$compte$de$l’acidification$des$océans$dans$les$négociations$
internationales$ de$ toutes$ ordres$ (climat,$ accords$ commerciaux$ de$ pêche,$ conventions$ de$ mers$
régionales,$assistance$aux$réfugiés,…)$les$stratégies$internationales$d’observation$et$de$recherche$sur$
l’acidification$ ou$ le$ développement$ de$ mécanismes$ financiers$ spécifiques$ aux$ océans$ et$ à$ la$
protection$des$écosystèmes$marins.$L’ensemble$de$ces$éléments$font$aussi$écho$aux$modalités$et$aux$
formes$de$gouvernance$nationale$et$internationale$pour$gérer$ces$problématiques.$!
Dans$tous$les$défis$se$ pose$aussi$la$question$d’une$approche$multifactorielle,$cumulative$ou$multiJ
stress$ sur$ l’océan$ et$ ses$ écosystèmes$ avec$ les$ pollutions$ d’origine$ tellurique,$ l’exploitation$ des$
ressources,…$
Enfin,$un$défi$de$nature$différente$réside$dans$la$capacité$à$mailler$les$océans$d’un$système$complet$
de$mesures$des$variables$liées$au$cycle$du$carbone$en$utilisant$des$moyens$innovants.!
Soumission
Les$ projets$ seront$ soumis$ sous$ forme$ de$ lettre$ d’intention$ conformément$ à$ l’annexe$ du$ présent$
appel$et$doivent$être$envoyés$sous$format$électronique$au$ministère$de$l’écologie$/$CGDD/$direction$
de$la$recherche$et$de$l’innovation$et$à$la$fondation$pour$la$recherche$sur$la$biodiversité,$au$plus$tard$
le$30$octobre$à$minuit.$$
Pierre-Edouard GUILLAIN (Fondation pour la recherche sur la biodiversité, directeur)
[e-mail]
Hélène SOUBELET (MEDDE / Service de la recherche, chef de la mission Biodiversité et gestion
durable des milieux)
[e-mail]
$
Évaluation et financement des projets de recherche
L’appel$a$vocation$à$recueillir$auprès$de$la$communauté$scientifique$française,$sous$forme$de$lettres$
d’intention,$des$propositions$de$recherche$ou$d’innovation$permettant$d’apporter$des$réponses$aux$
défis$présentés$ciJdessus.$Ces$propositions$$seront$analysées$lors$d’une$journée$ouverte$d’une$part$à$
la$ communauté$ scientifique$ et$ d’autre$ part$ aux$ acteurs$ de$ la$ société$ civile$ au$ regard$ de$ leur$
adéquation$aux$défis$présentés,$de$leur$faisabilité$scientifique$ou$technique$à$l’horizon$de$3$ans$et$de$
leur$ pertinence$ par$ rapport$ aux$ enjeux$ qui$ auront$ été$ déterminés$ pour$ l’ensemble$ du$ territoire$
français.$$

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Les$propositions$retenues$constitueront$ainsi$une$banque$de$projets$pertinents$scientifiquement$et$
en$terme$d’appui$aux$politiques$publiques.$L’Etat$mobilisera$alors,$en$complément$des$moyens$qu’il$
consacre$ déjà$ à$ ces$ questions,$ des$ partenaires$ pour$ le$ financement$ ou$ le$ cofinancement$ des$
propositions$ sélectionnées.$ Certains$ dispositifs$ déjà$ existants$ pourront$ aussi$ être$ adaptés$ ou$
mobilisés$spécifiquement.$
Les$équipes$de$recherche$sélectionnées$dans$le$cadre$d’un$financement$seront$alors$sollicitées$pour$
déposer$ un$ projet$ complet$qui$ fera$l’objet$ d’une$ évaluation$ par$ des$ experts$ spécialistes$ des$
différents$champs$de$l’appel$à$propositions$de$recherche$et$classées$selon$leur$valeur$scientifique.$
!@93%+.77.%3.+)9A.%1,@3.B%6.3%+8$7C8.3%AD"E@6<@7$)9%A.3%18)F.73%1@8%6.3%.G1.873%3)97%6.3%3<$E@973%H%
• Intérêt$scientifique$et$caractère$innovant$du$projet$par$rapport$à$l’état$de$l’art$international,$
aux$références$bibliographiques$sur$le$sujet$et$au$positionnement$stratégique$par$rapport$à$
d’autres$projets$;$
• Qualité$scientifique$et$technique$du$projet$et$qualité$de$la$démarche$et$de$la$méthodologie.$
Approche$ interdisciplinaire,$ articulations$ effectives$ ou$ potentielles$ entre$ les$ différentes$
disciplines$impliquées$;$
• Constitution$du$consortium$:$références$de$l'équipe$et$adéquation$des$compétences$réunies$
au$programme$de$travail$(travaux$antérieurs,$liste$de$publications,$implication$de$doctorants$
dans$le$projet,$…),$management$du$projet,$ouverture$internationale$
• Faisabilité$:$adéquation$des$moyens$aux$objectifs$et$cohérence$des$délais$et$des$budgets$par$
rapport$au$programme$de$travail$proposé.$ $
La$durée$moyenne$des$projets$attendus$est$de$36$mois$(24$mois$minimum,$42$maximum),$et$
les$ budgets$ demandés$ seront$ d’un$ maximum$ de$ 200k€.$ La$ part$ de$ contribution$ sur$
ressources$propres$des$organismes$qui$sollicitent$des$subventions$sera$examinée.$
• Dimensions$nationale,$régionale$et$internationale,$et$les$échelles$d’élaboration$et$de$mise$en$
œuvre$des$actions$publiques.$
• Caractère$ opérationnel$ et$ transférable$ des$ résultats$ attendus,$ modalités$ d’interaction$ avec$
les$acteurs.$Capacité$à$générer$des$enseignements$généraux$à$partir$de$l’étude$de$cas.$
• Valorisation$ envisagée$ auprès$ de$ la$ communauté$ scientifique$ et$ des$ acteurs$ de$ l’action$
publique.$
Les$meilleurs$projets$seront$alors$présentés$aux$financeurs$qui$effectueront$le$choix$final$avec$l’appui$
du$Ministère$de$l’écologie$et$la$Fondation$pour$la$recherche$sur$la$biodiversité.$Le nombre de projets
retenus pour financement dépendra du budget définitif collecté.
Productions attendues
Outre les produits de valorisation académiques ou opérationnels prévus pour chaque projet, les
équipes financées dans le cadre du programme auront à remettre :
• un rapport final présentant le projet ;
• une synthèse à destination des gestionnaires rédigée selon un format normalisé (10 pages
maximum) qui comportera un résumé court (une demi-page maximum) en français et en
anglais ainsi qu’un résumé long (deux pages maximum) en français.