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Projets
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MERMOZ (2025-2028) Connectivité et conservation des écosystèmes marins dans le canal du Mozambique
Contact: Stéphanie Manel
En combinant modélisation multidisciplinaire de la connectivité écologique et connaissances empiriques (modélisation et simulation de la connectivité, suivi in situ des espèces et données génomiques), MERMOZ (Connectivité écologique marine et conservation dans le canal du Mozambique) vise à combler les lacunes actuelles concernant les schémas de connectivité spatio-temporelle actuels et futurs de diverses espèces vulnérables, emblématiques et représentatives de poissons, de tortues marines et d'oiseaux de mer dans le canal du Mozambique, dans le sud-ouest de l'océan Indien. Grâce à une approche transdisciplinaire, nous intégrerons les connaissances en connectivité écologique et socio-économiques lors d'ateliers avec les parties prenantes afin de co-concevoir des recommandations politiques sur la meilleure façon d'utiliser les connaissances en connectivité écologique dans des stratégies de conservation régionales résilientes face au changement climatique et équitables.
MERMOZ (2025-2028) Marine Ecological connectivity and conseRvation in the MOZambique Channel
By combining ecological connectivity multidisciplinary modeling and empirical knowledge, i.e. connectivity modeling and simulation, in-situ species tracking and genomic data, MERMOZ (Marine Ecological connectivity and conseRvation in the MOZambique Channel) aims to fill in current knowledge gaps on the current and future spatiotemporal connectivity patterns of various vulnerable, iconic and representative fish, sea turtle and seabird species in the Mozambique Channel (MC), in the Southwestern Indian Ocean (SWIO). Through a transdisciplinary approach, we will combine ecological connectivity and socio-economic knowledge into stakeholder workshops to co-design policy recommendations on how to best use ecological connectivity knowledge in climate and equity-proof regional conservation strategies.
Funding: ANR
Project leader: Rodolphe Devilliers (DR IRD, ESPACEDEV, Montpellier)
DEMOMAR (2024-2028) Improving recent demographic inferences for marine conservation with genome-wide co-ancestry
Contact: Stéphanie Manel
La biodiversité marine est menacée par de multiples pressions, dont la surexploitation. De nombreuses populations de poissons sauvages à travers le monde sont actuellement en danger, tandis que de nombreuses personnes dépendent de la pêche pour leur alimentation et leurs revenus. Les mesures de conservation actuelles, telles que les évaluations des stocks, la réglementation des pêches et les aires marines protégées, ne suffisent pas toujours à enrayer le déclin des stocks, faute de données démographiques. La difficulté à mesurer l'abondance, la survie, la fécondité et la dispersion, paramètres essentiels à l'évaluation de l'état et de la connectivité des stocks, demeure un obstacle majeur à la gestion durable des espèces de poissons exploitées. Certains aspects de la démographie des populations peuvent être appréhendés grâce aux données génétiques. Cependant, l'estimation des paramètres démographiques à l'aide des méthodes génétiques actuelles reste une tâche complexe, présentant diverses limitations liées à l'effort d'échantillonnage et aux échelles de temps d'application.
Le projet DemoMar propose de surmonter ces limites en exploitant les informations sur l'ascendance commune contenues dans les données génomiques, afin de mieux documenter les changements récents, induits par l'homme, de la taille des populations, de la structure de parenté et de la dispersion. Pour atteindre cet objectif, nous développerons de nouveaux modèles théoriques adaptés aux cycles de vie des poissons et les combinerons à des méthodes avancées de cartographie et de datation des segments génomiques identiques par descendance, détectés à partir de génomes phasés obtenus par haplotagging. Notre approche nous permettra de reconstituer les dimensions temporelles, spatiales et de rétablissement des histoires démographiques récentes et d'aborder des questions fondamentales relatives à l'échelle spatiale de la dispersion et à la contribution inégale des individus à la reproduction et à la croissance des populations.
DEMOMAR (2024-2028) Improving recent demographic inferences for marine conservation with genome-wide co-ancestry
Marine biodiversity is threatened by multiple pressures including overexploitation. Many wild fish populations around the world are currently at risk, while many people depend on fishing for food and income. Current conservation measures of stock assessments, fisheries regulation and marine protected areas are not always sufficient to prevent stock decline due to a lack of demographic data. The difficulty of measuring abundance, survival, fecundity and dispersal, which are key to assessing stock status and connectivity, remains a major obstacle to the sustainable management of exploited fish species. Aspects of population demography can be captured by genetic data. However, the estimation of demographic parameters using current genetic methods remains a daunting task with various limitations related to sampling effort and time scales of application.
The DemoMar project proposes to overcome those limits by leveraging the information of shared ancestry contained in genome-wide data, to better document recent human induced changes in population size, kinship structure and dispersal. To reach this goal, we will generate new theoretical developments adapted to fish life histories, and combine them with advanced methods for mapping and dating genomic segments identical-by-descent, which will be detected from phased genomes obtained by haplotagging. Our approach will enable us to reconstruct the temporal, spatial and recovery dimensions of recent demographic histories, and to address fundamental questions pertaining to the spatial scale of dispersal and skewed contribution of individuals to reproduction and population growth.
Funding: ANR
Project leader: PA Gagnaire (DR CNRS, ISEM, Montpellier)
Contact: Erwan Delrieu-Trottin
Le développement de l’outil moléculaire a permis de montrer qu’une grande partie de la diversité aquatique est sous-estimée, notamment chez les poissons téléostéens cryptobenthiques ; espèces morphologiquement ou comportementalement cryptiques, généralement de moins de 50 mm de longueur et difficiles à détecter, à collecter et à identifier. Ils représentent un chainon clé de la chaine trophique par leur biomasse et leur position dans la chaine trophique, servant de proies aux grands piscivores. Pourtant, malgré leur diversité et leur abondance, ces poissons sont peut-être le groupe de vertébrés marins le moins bien compris en termes de biodiversité, d'écologie et d'évolution, amenant certains auteurs à les caractériser comme représentant la « moitié cachée » de la biodiversité des vertébrés marins. La Méditerranée, hotspot de biodiversité, est marquée par une histoire géologique complexe et des gradients environnementaux (thermiques et salins) influençant la structuration des populations de poissons. Ces gradients, couplés aux impacts du changement climatique, rendent cruciale la compréhension des processus éco-évolutifs en jeu. Ce projet vise à étudier la diversité génétique et l’histoire des populations du complexe d’espèces méditerranéennes cryptobenthiques, Pomatoschistus marmoratus, en utilisant des données génomiques pour clarifier la structuration des populations et les mécanismes de divergence au sein de ce complexe.
POMAR - Untangling the Pomatoschistus marmoratus species complex
The development of molecular tools has revealed that a large part of aquatic diversity is underestimated, particularly among cryptobenthic teleost fishes; these morphologically or behaviorally cryptic species are generally less than 50 mm long and difficult to detect, collect, and identify. They represent a key link in the food web due to their biomass and position, serving as prey for large piscivores. Yet, despite their diversity and abundance, these fishes are perhaps the least understood group of marine vertebrates in terms of biodiversity, ecology, and evolution, leading some authors to characterize them as representing the "hidden half" of marine vertebrate biodiversity. The Mediterranean, a biodiversity hotspot, is marked by a complex geological history and environmental gradients (thermal and saline) that influence the structure of fish populations. These gradients, coupled with the impacts of climate change, make understanding the eco-evolutionary processes at play crucial. This project aims to study the genetic diversity and population history of the Mediterranean cryptobenthic species complex, Pomatoschistus marmoratus, using genomic data to clarify population structure and the mechanisms of divergence within this complex.
Funding : Fondation Biotope
Collaborators : Julien Renoult (CEFE, Montpellier), Marcelo Kovacic (Natural History Museum Rijeka, Croatia)
METABIWILD : Risque zoonotique sous surveillance : métabarcoding ADN du microbiote de la faune sauvage en captivité au Pérou
Contact: Erwan Delrieu-Trottin
L'impact de la COVID-19 souligne l'importance d'analyser en profondeur les facteurs contribuant à l'émergence de nouvelles zoonoses et à la propagation rapide des agents pathogènes. Or, on connaît très peu de choses sur le microbiote associé aux animaux sauvages sauvés du trafic illégal. Cette situation représente une lacune dans les protocoles sanitaires, exposant les professionnels chargés de manipuler ces animaux à une diversité d'agents pathogènes potentiels et augmentant ainsi le risque de transmission à l'homme. Ce projet vise à déterminer le profil du microbiote bactérien associé aux espèces saisies lors du trafic, grâce au métabarcoding ADN, un outil permettant l'identification de genres et d'espèces difficilement cultivables. Les gènes de résistance aux antimicrobiens spécifiques, déjà décrits dans la littérature et présentant un potentiel pathogène, seront également détectés. L'espèce de l'animal saisi sera identifiée par barcoding et des échantillons de sang seront prélevés – une étape essentielle, car de nombreux agents pathogènes sont spécifiques à une espèce. L'ADN sera ensuite extrait de la muqueuse buccale et des selles, puis analysé par métabarcoding afin de détecter la diversité bactérienne et d'identifier les gènes de résistance microbienne. L’obtention de ces informations est cruciale pour identifier les bactéries à potentiel zoonotique. Ce projet nous permettra d’obtenir des données concrètes sur les agents pathogènes bactériens potentiels, contribuant ainsi à la lutte contre le commerce illégal d’espèces sauvages et au renforcement des outils de prévention des futures pandémies.
METABIWILD :Zoonotic risk under surveillance: DNA metabarcoding of the microbiota of captive wild fauna in Peru
The impact of COVID-19 underscores the importance of thoroughly analyzing the factors contributing to the emergence of new zoonoses and the rapid spread of pathogens. However, very little is known about the microbiota associated with wild animals rescued from illegal trafficking. This situation represents a gap in health protocols, exposing professionals handling these animals to a diversity of potential pathogens and thus increasing the risk of transmission to humans. This project aims to determine the bacterial microbiota profile associated with species seized during trafficking, using DNA metabarcoding, a tool that allows the identification of genera and species that are difficult to culture. Specific antimicrobial resistance genes, already described in the literature and exhibiting pathogenic potential, will also be detected. The species of the seized animal will be identified by barcoding, and blood samples will be taken—a crucial step, as many pathogens are species-specific. DNA will then be extracted from the oral mucosa and stool samples, and analyzed by metabarcoding to detect bacterial diversity and identify microbial resistance genes. Obtaining this information is crucial for identifying bacteria with zoonotic potential. This project will allow us to obtain concrete data on potential bacterial pathogens, thus contributing to the fight against the illegal wildlife trade and strengthening tools for preventing future pandemics.
Funding: ProCIENCIA Pérou
Collaborators : Z. Raquel Siccha Ramirez, Daniela L. Nuñez et Carolina Machado da Silva (Universidad Nacional Mayor San Marcos, Pérou), Carlos Daniel Vecco (URKU Estudios Amazonicos, Pérou), Ronnie Gustavo Gavilan (Instituto Nacional de Salud, Pérou)
SHIFTeDNA (2022-2026) Assessing species distribution changes using eDNA
Contact: Stéphanie Manel
Species range shifts are one of the most frequent response to ocean warming. These shifts, which are expected to increase with future changes, have economic, social and human health implications. However, no clear rule can explain differences observed among species in range shifts, with climate no being the only factor involved. What happens for non-exploited and rare species? SHIFTeDNA proposes to fill this gap by analyzing an existing eDNA metabarcoding fish dataset collected from the poles to tropical seas. Based on this unique global database, we aim to i) revisit current fish distributions ii) predict accurate range shifts fish response to climate warming. We will use the last refinement in machine learning to analyze the millions of sequences available. We will build a reference database for 15000 marine fish to assign eDNA sequence to a species. The results will contribute to a better understanding of marine fish biogeography and a sustainable conservation of those resources.
Funding: ANR
Project Leader: Stéphanie Manel (France), Loic Pelissier (Suisse)
Web site: https://anr.fr/Projet-ANR-21-CE02-0032
BioDivMed Occitanie et PACA (2023-2027)
Contact: Stéphanie Manel
Les projets BioDivMed 2023 PACA et BioDivMed 2023 Occitanie ont pour objectif de réaliser un inventaire du vivant synchronisé et standardisé sur le littoral méditerranéen français et le sanctuaire Pelagos par l’utilisation de l’ADNe. En Occitanie, il est prévu en plus un focus plus fin sur 6 ports et leurs habitats strictement adjacents, incluant également plusieurs lagunes. Ces échantillonnages ont été réalisés en 2023 et ont été focalisés sur les poissons et les crustacés.
Afin d’évaluer la variabilité annuelle entre les différents sites et en vue de consolider nos résultats sur le littoral de la région Occitanie, le projet BiodivMedOccitanie2024 a pour objectif de reproduire l’échantillonnage de 2023
BioDivMed Occitanie and PACA (2023-2027)
The BioDivMed 2023 PACA and BioDivMed 2023 Occitanie projects aim to create a synchronized and standardized inventory of marine life along the French Mediterranean coast and in the Pelagos Sanctuary using eDNA. In Occitanie, the project also includes a more detailed focus on six ports and their strictly adjacent habitats, including several lagoons. These samples were collected in 2023 and focused on fish and crustaceans. To assess annual variability between the different sites and to consolidate our results for the Occitanie region's coastline, the BiodivMedOccitanie2024 project aims to replicate the 2023 sampling.
Funding: Agence de l'Eau
Collaborators:
exoeDNA (2024-2027) Utilisation de l’ADN environnemental pour la détection précoce et le suivi d’espèces exotiques envahissantes aquatiques à La Réunion et Mayotte
Contact: Stéphanie Manel, Erwan Delrieu-Trottin
Les espèces exotiques envahissantes (EEE) sont une des principales menaces pour la biodiversité à l’échelle mondiale, en particulier dans les milieux insulaires qui présentent un fort taux d’endémisme et où les espèces locales sont très vulnérables aux perturbations. A l’instar des autres territoires ultramarins particulièrement vulnérables aux invasions biologiques, la Réunion et Mayotte voient leurs espèces indigènes menacées par les EEE . Une détection précoce de ces dernières, avant leur prolifération, maximiserait les chances d’éradication des espèces nouvellement introduites, et permettrait la mise en place de mesures de lutte avant que les espèces ne causent des dégâts importants sur les écosystèmes et les espèces indigènes.
Ce projet vise à mettre au point des outils et méthodes de détection précoce et de suivi en milieu aquatique pour La Réunion et Mayotte, par le développement de différentes techniques utilisant l’ADN environnemental (ADNe). La méthode ADNe est particulièrement efficace pour détecter la présence d’espèces rares ou cryptiques, difficilement observables et est donc pertinente pour la détection précoce d’EEE.
Le projet s’articule en trois axes : 1) référencement génétique des principales EEE de groupes taxonomiques cibles, préalable nécessaire aux études ADNe. 2) analyses métabarcoding d’échantillons ADNe pour la détection précoce d ’EEE sur 12 sites en milieu aquatique.
Financement: OFB
SEAMONTS (2019-2022) Seamounts as critical habitats for marine biodiversity
Contact: Stéphanie Manel
Oases of biodiversity, seamounts are among the least known habitats on Earth. Human impact is rapidly extending with major threats on marine vertebrates so species may disappear from seamounts without realizing it. SEAMOUNTS proposes to illuminate the 3-dimensional distribution of vertebrate diversity and abundance on New Caledonian seamounts combining environmental DNA metabarcoding, seascape genomics, machine learning and baited video. The overreaching goal is to better understand the influence of human, environmental and geomorphological variables on seamounts fauna to inform conservation and management. SEAMOUNTS will be articulated around four hypotheses: (H1) benthic-pelagic coupling promotes biodiversity on seamounts, (H2) vertebrates find refuge in the deepest part of their range, (H3) residual populations of the most threatened vertebrate species (e.g. sharks) are present even close to humans, (H4) seamounts are key to connect remote wilderness reefs to more impacted reefs.
Funding: ANR
Project leader: Laurent Vigliola
Web site: https://anr.fr/Project-ANR-18-CE02-0016
RESERVEBENEFIT (2017-2020) Evaluate the connectivity in a network of eight marine reserves to maintain genetic diversity and deliver fish beyond protected limits
Contact: Stéphanie Manel
Ce programme a pour objectif d’évaluer la capacité des AMP à produire des ressources marines en dehors des AMP et à maintenir la diversité génétique dans et en dehors de ces-mêmes AMP. Le projet se focalise sur 4 espèces de poissons exploitées et couvrant des histoires de vie et des écologies différentes: le rouget de roche (Mullus surmuletus), le sar commun (Diplodus sargus), le serran commun (Serranus cabrilla) et la langouste rouge (Palinurus elephas). Le projet va estimer la diversité génétique de ces 4 espèces en utilisant les techniques génétiques les plus récentes (génotypage RAD ; assemblage du génome de novo), et des techniques d’observation plus traditionnelles (comptage par plongée) pour estimer la diversité et l’abondance en poissons.Les résultats obtenus devraient permettre de définir la localisation de nouvelles réserves en utilisant une approche multicritère (connectivité, distance de pêche, pression de pêche) et en tenant compte des besoins de gestion et de pêche.
Financement: EUROPE - BIODIVERSA call 2015-2017
Site web: https://sites.google.com/site/projetfishconnect/reservebenefit
INDICIT-II (2018-2020) Implementation of the indicator of marine litter on sea turtles and biota in regional sea conventions and marine strategy framework directive areas
Contact: Claude Miaud
Ce programme concerne le Descripteur 10 (déchets marins) de la stratégie européenne sur le milieu marin, qui vise à maintenir ou à atteindre le bon état environnemental (GES) de ce milieu marin d'ici 2020. L'objectif global est de développer un ensemble d'outils standardisés pour surveiller les impacts des déchets sur la faune marine et leur rôle potentiel de bio-indicateurs : « Macro-déchets ingérée par une tortue marine (débris > 1 mm) », «Enchevêtrement de la faune marine dans les débris flottants ( tortues, mammifères, oiseaux) » et « micro-déchets ingérés par les poissons et les tortues marine (débris <1 mm) ». Ces outils permettront d'évaluer l'efficacité des mesures comme l'interdiction des sacs plastiques, des plastiques à usage unique, etc.
Financement: DG Europe
Site web: https://indicit-europa.eu/
Bsal Europe (2017-2020) Mitigating Batrachochytrium salamandrivorans in Europe
Contact: Claude Miaud
Les effets dévastateurs du champignon Bsal sur les salamandres d'Europe nécessite la mise en place de mesures urgentes. Ce programme fait un état des lieu de la répartition de ce pathogène en Europe, met en place un système d'alerte précoce pour une détection rapide des nouveaux foyers de Bsal. Un plan d'action d'urgence en cas d'introduction est proposé, à court terme et des mesures d'atténuation durables à long terme.
https://www.youtube.com/watch?v=s5JQFWQPkFE
Financement: DG Europe
Site web: http://bsaleurope.com/
MEDSEALITTER (2016-2019) Developing Mediterranean-specific protocols to protect biodiversity form litter impact at basin and local MPAs scales
Contact: Claude Miaud
La mer Méditerranée est l’une des zones les plus riches au monde en termes de biodiversité, mais aussi l’une des plus polluées. Les déchets marins affecte particulièrement les poissons, cétacés et tortues marines, animaux pour lesquels des micro et macro déchets plastiques accidentellement ingérés, sont fréquemment retrouvés dans le tractus digestif. La Convention de Barcelone, signée par de nombreux pays méditerranéens, souligne la nécessité de contrôler la pollution marine pour réduire les risques pour la biodiversité méditerranéenne. De nombreuse organisations méditerranéennes travaillent sur cette problématique, mais il n’existe à ce jour pas de protocole communément accepté pour évaluer la pollution par les déchets marins. Pour cette raison, le projet MEDSEALITTER vise à mettre en réseau des AMPs référentes, des organismes scientifiques, des associations environnementales pour développer, tester et mettre en œuvre des protocoles efficaces, faciles à mettre en place et peu coûteux pour surveiller et gérer l’impact des déchets marins sur la biodiversité.
Financement: Fond de développement régional européen (INTEREG)
Site web: https://medsealitter.interreg-med.eu/
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