BIOMAR Lab hosting mARS workshop

This week, we are hosting another workshop to scope out the next steps for the Microbial Antarctic Resources System (mARS) , a followup project from SCAR’s Expert Group on Antarctic Biodiversity Informatics (EG-ABi).

The participants include Alison Murray (Desert Research Institute), Anton Van de Putte (biodiversity.aq), Nabil Youdjou (biodiversity.aq) and Bruno Danis (Marine Biology Lab). PhD students from the CCAMBIO project also attended, as beta-testers.

The Microbial Antarctic Resources System (mARS) is envisioned as an information system dedicated to facilitate the discovery, access and analysis of geo-referenced, molecular microbial diversity (meta)data generated by Antarctic researchers, in an Open fashion. The scope of diversity will encompass all freel-living and host-associated virus, Bacteria, Archaea, and singled-celled Eukarya.

mARS focuses on past, present and future works. It offers a community-driven platform for scientists to publish, document, analyse and share their (meta)data with the broad community for science, conservation and management purposes, in the spirit of the Antarctic Treaty.

This week, we will  be beta-testing the mARS to take it to Step 3, as described in our vision document.

BIOMAR Lab hosting dBASO workshop

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This week, we will be hosting an international workshop to scope out the new dynamic Biogeographic Atlas of the Southern Ocean (dBASO), a followup project of SCAR’s Biogeographic Atlas of the Southern Ocean.

At the end of five years of extensive biodiversity exploration and assessment by CAML and the OBIS Antarctic Node (the SCAR Marine Biodiversity Information Network), a new initiative, the multi-authored “SCAR Biogeographic Atlas of the Southern Ocean”, has been established under the aegis of the Scientific Committee on Antarctic Research (SCAR) to provide an up-to-date synthesis of Antarctic and sub-Antarctic biogeographic knowledge and to make available a new comprehensive online resource for visualisation, analysis and modelling of species distribution. It will constitute a major scientific output of CAML and SCAR-MarBIN as well as being a significant legacy of CoML and the International Polar Year to fulfill the needs of biogeographic information for science, conservation, monitoring and sustainable management of the changing Southern Ocean. It will be of direct benefit to the Antarctic Treaty and associated bodies such as the Convention for the Conservation of Antarctic Marine Living Resources.

Ten participants from 5 countries (Australia, France, Italy, United Kingdom, Belgium) will be working on the initial development steps to make dBASO go live.

 

 

Internship at STRI

During the last months of 2013, a PhD student of our lab (Quentin Jossart) went to the Smithsonian Tropical Research Institute (STRI) in Panama. This work was done in the laboratory of Dr Harilaos Lessios that has a deal of experience with sea-urchins genetics.

The work focused mainly on genetic analysis and especially on the characterization of microsatellite loci (highly polymorphic nuclear markers) for the burrowing sea-urchin Meoma ventricosa. In addition to genetics, several samplings were done in the central part (Portobello) and west part (Bocas del Toro, picture on the top) of the country in order to complete the genetic data set.

The main goal of this project is to evaluate the genetic structure of M. ventricosa inside the Caribbean Sea. Moreover, this structure could be compared to the pattern observed for a parasite of M. ventricosa. This comparison could help for revealing the factors that influence the dispersal in the Caribbean.

Meoma ventricosa (picture: doris.ffessm.fr)

Biomar Lab hosting mARS workshop

This week, we will be hosting a hands-on workshop to push the mARS project further, with Alison Murray (Desert Research Institute), Anton Van de Putte and Nabil Youdjou (biodiversity.aq project)

The Microbial Antarctic Resources System (mARS) is envisioned as an information system dedicated to facilitate the discovery, access and analysis of geo-referenced, molecular microbial diversity (meta)data generated by Antarctic researchers, in an Open fashion. The scope of diversity will encompass all freel-living and host-associated virus, Bacteria, Archaea, and singled-celled Eukarya.

mARS focuses on past, present and future works. It offers a community-driven platform for scientists to publish, document, analyse and share their (meta)data with the broad community for science, conservation and management purposes, in the spirit of the Antarctic Treaty.

mARS is composed of interoperable modules, iteratively building the microbial component of the biodiversity.aq network.
To the best extent possible, the wishes of the community regarding mARS functionalities will be reflected in the flexibility and scalability of the system. Feedback is expected from the users community in order to align their needs and the functionalities of mARS.

This week, we will  try to get through Step 3 of the mARS system and prepare for Step 4 once we have enough data in mARS to make it worthwhile.

mARS steps include:

1. Data description and discovery

2: Habitat and Microbial Sequence Metadata Entry (MiMARKS Data Standard; Microbial_Sequence_Set_Template)

3: Georeferenced-molecular sequence database integration

4: Processing batch sequence data –Circum-Antarctic microbial diversity

You can find more on the mARS white paper page.

 

Détroit de Bransfield (Bransfield Strait)

Nous avons réalisé les derniers traits d’AGT (AGT=Agassiz trawl ou chalut Agassiz) dans le Détroit de Bransfield, à l’ouest de la Péninsule antarctique. Nous y avons comparé trois stations, chacune comportant quatre sites de prélèvement, s’étageant entre 150 (plateaux) et 700 m de profondeur (canyons). Les prélèvements se sont donc succédés à un rythme soutenu ces dernières semaines. 

Trait de chalut dans le Détroit de Bransfield, 250m (Photo Chantal De Ridder, ULB)

De nombreuses espèces d’oursins ont été récoltées dans toutes les stations explorées (ce qui nous a ravi !); certains oursins ont pu être maintenus vivants à bord et observés dans un des laboratoires du bateau. Des échantillons ont été préparés pour des analyses isotopiques, moléculaires et morphométriques qui seront réalisées à Bruxelles et à Dijon (analyses de la composition en isotopes stables, analyses de la microflore bactérienne, analyses des complexes d’espèces). Philippe a parallèlement pu mesurer le métabolisme respiratoire ainsi que le métabolisme acide-base chez des oursins récoltés dans des environnements contrastés, en passant de longues heures dans un des laboratoires réfrigérés du bateau. Nos premières observations indiquent un effet marqué de l’englacement sur la biologie des oursins, et une relative ‘adaptabilité’ dans les différents environnements étudiés. Nous faisons route maintenant vers le Passage de Drake, une région ‘plus océanique’, très peu soumise à l’englacement et où les oursins disposent de ressources trophiques variées et abondantes durant toute l’année. Cette dernière série de prélèvements clôturera notre étude comparative des échinides issus d’environnements soumis à différentes conditions d’englacement.  Le Polarstern quittera l’Antarctique et prendra la direction de Punta Arenas le 14 mars prochain. Le retour est donc en vue. Ces deux mois en mer ont été productifs scientifiquement mais ils nous ont aussi permis de découvrir les abords d’un continent hors du commun. Le brise-glace Polarstern, en navigant ‘sur la banquise’ (‘dans du solide’ !), nous a offert des moments étonnants à la rencontre de paysages magnifiques, déclinant toutes les gammes de blanc. Enfin, un des aspects sympathiques des expéditions en mer est le fait de travailler simultanément avec des chercheurs d’origines très diverses, et de confronter nos idées, nos méthodes, et … nos cultures ! Chantal, Philippe et Bruno

Nouvelles de la Mer de Weddell

Nous naviguons actuellement dans une zone particulièrement englacée de la Mer de Weddell, les vents dominants et les courants rabattant la glace vers les côtes de la Péninsule antarctique. Le Polarstern doit régulièrement se frayer un passage dans la banquise. En eaux plus libres, nous croisons de larges fragments de banquise (glace de mer) et des icebergs imposants (fragments de glaciers largués aux marges du continent Antarctique). Passagers de ces îles flottantes, les phoques et les manchots, nous observent surpris par ce gros brise-glace.

photo: Katrin Wheatley, EG-BAMM

Notre travail consistant à comparer la biologie du benthos de la plateforme continentale dans des zones soumises à des contraintes d’englacement différentes, plusieurs sites de récolte ont été sélectionnés. Chaque site exploré (“core station”) comporte une station profonde (ca. 400 – 500 m de profondeur) et une station peu profonde (ca. 100 m de profondeur), ce qui nous informe sur les fluctuations des communautés benthiques en fonction de la profondeur.

photo: Julian Gutt, AWI

Jusqu’à présent, nous avons exploré une zone s’étendant depuis le nord de l’île de Joinville jusqu’au sud de l’île de Dundee. Les sites échantillonnés indiquent une diversité faunistique fascinante et des communautés d’organismes très distinctes, généralement dominées par des groupes trophiques particuliers. Les échinodermes et plus particulièrement les échinides (oursins) en sont des membres incontournables, ils sont présents dans quasi toutes les communautés examinées! Un de nos objectifs est de cerner leur comportement alimentaire et leur métabolisme dans des conditions de milieu contrastées, et de caractériser leur degré de sensibilité face aux fluctuations des facteurs de milieu. Ces derniers sont examinés par d’autres équipes de biologistes à bord qui étudient les caractéristiques physico-chimiques de l’eau de fond (T°, salinité, teneur en oxygène, concentration en chlorophylle a) et celles des sédiments (granulométrie, matière organique, concentration en chlorophylle a). La mission étant multidisciplinaire, biologistes et océanographes se côtoient, ce qui est particulièrement stimulant. En pistant les masses d’eau pour caractériser leurs mouvements, les océanographes apportent un supplément d’information sur les courants qui circulent dans nos sites d’échantillonnage.

photo: Armin Rose, DZMB

Actuellement, l’équipe d’océanographes et celle qui étudie les populations de krill réalisent un dernier transect en Mer de Weddell. Ensuite, si les conditions d’englacement le permettent, nous nous dirigerons plus au sud, au voisinage de Larsen A, pour y réaliser une dernière série de prélvements dans une zone fort soumise à l’englacement avant de quitter la Mer de Weddell pour le détroit de Bransfield, où la formation de glace est plus saisonnière.

Chantal, Philippe et Bruno

Une semaine de calme…

Chers lecteurs,

Le Polarstern est actuellement en eaux libres au nord de l’île de l’Eléphant. Cette semaine et une partie de la suivante sont consacrées à des traits de plancton destinés à l’étude de la dynamique de population du krill et à la prise d’échantillons d’eau permettant de décrire et suivre les différentes masses d’eau, en particulier l’eau froide profonde issue de la mer de Weddell. Nous en profitons pour peaufiner notre installation, traiter les premières données obtenues et nous consacrer aux « devoirs » que nous avons emportés (écriture et correction d’articles scientifiques, lecture d’articles etc.).

J’en profite pour vous parler d’un outil océanographique très employé: la « rosette CTD ». Il s’agit d’une série de cylindres en PVC, ouverts à leurs deux extrémités, (« bouteilles Niskin » en jargon océanographique) disposés en cercle autour de capteurs. 



Cet ensemble est immergé et les capteurs permettent de suivre, en temps réel, plusieurs paramètres : la salinité mesurée par conductivimétrie (C), la température (T) et la profondeur (« depth » D). Des capteurs additionnels permettent de mesurer la concentration en oxygène et en chlorophylle A (mesure de la quantité d’algues unicellulaires en suspension dans la colonne d’eau) ou la quantité de lumière disponible pour les organismes photosynthétiques. Des signaux électriques peuvent être envoyés et permettent de fermer les bouteilles à la profondeur voulue et d’ainsi obtenir des échantillons d’eau pour d’autres analyses. Le fait que les bouteilles soient ouvertes à leurs deux extrémités assure le libre passage de l’eau de mer tant que la bouteille n’est pas fermée.

Cet outil nous permet de connaître exactement les conditions auxquelles sont soumis les organismes benthiques que nous étudions. J’utilise en outre les échantillons d’eau pour mesurer le pH et l’alcalinité («capacité tampon ») de l’eau dans laquelle baignent les oursins.

Philippe, Bruno, Chantal


Premières impressions…

La Mer de Weddell et les sites Larsen n’ont pas connu de débacle cette année du fait de l’absence de violentes tempêtes qui auraient dispersé la glace, puis de la présence de vents inhabituels qui l’ont compactée à l’est de la Péninsule antarctique . 


Nous ne pourrons donc pas atteindre les sites prévus. Nous nous sommes donc rabattus sur notre « plan B », recentrant la campagne sur deux questions qui contribuent à éclairer l’évolution du fonctionnement des écosystèmes marins sous l’influence du changement climatique :


·    La quantité de nourriture d’origine planctonique atteignant le fond détermine-t-elle la structure et le fonctionnement des communautés benthiques antarctiques (organismes vivant sur le fond) ?

·    La limite entre les communautés antarctiques dominées respectivement par les suspensivores (qui se nourrissent de particules en suspension dans l’eau) et les dépositivores (qui se nourrissent de la matière organique déposée au fond) est-elle liée à la limite entre les masses d’eau issues de la Mer de Weddell et celles du détroit de Bransfield ?


Pour notre groupe de prédilection, les oursins, ceci nous amènera à déterminer les différentes espèces présentes, à étudier leur régime alimentaire et à mesurer leur métabolisme.



Nous avons rejoint le Pacifique par le canal de Magellan, accompagnés par des albatros à sourcils noirs, puis nous nous sommes engagés dans le Passage de Drake en direction de la Péninsule antarctique. La traversée a été sereine, mais parfois un peu agitée et nous y avons rencontré nos premières baleines. Nous sommes depuis deux jours à pied d’œuvre près de l’île Joinville, à l’extrémité nord de la Péninsule. Depuis deux jours, les prélèvements se succèdent. Deux beaux coups de chalut Agassiz nous ont offert nos premiers oursins. Beaucoup d’oursins irréguliers mais aussi les groupes que nous recherchons particulièrement : cidaridés et Sterechinus, l’oursin régulier le plus commun, sur lequel nous allons mener la plupart des analyses. Chantal a isolé les premiers contenus digestifs et Philippe passe ses journées devant son pH mètre pour étudier la physiologie acide-base de ces oursins. Bruno, notre expert en taxinomie du CNRS (Université de Bourgogne), en tandem avec Chantal, assume la délicate détermination de nos prises et prépare des échantillons pour de futures analyses génétiques.


Le bateau traverse de sublimes paysages faits de plaques de glace, et d’icebergs. Les Manchots à jugulaire et Adélie nous observent depuis leurs radeaux glacés et les premiers phoques mettent un peu de vie (assez immobile !) sur la glace.

Philippe, Chantal et Bruno

Expedition ANTXXIX/3

Deux chercheurs du Laboratoire de Biologie Marine de l’Université Libre de Bruxelles, les Profs. Chantal De Ridder et Philippe Dubois ont participé récemment à l’expédition ANT XXIX/3, à bord du brise glace de recherche Polarstern affrété par l’Alfred Wegener Institut (AWI).
La mission était emmenée par le Prof. Julian Gutt, un spécialiste de l’écologie marine Antarctique.
Pour leur première expérience polaire, les deux chercheurs se sont joint à une équipe internationale composée d’une cinquantaine de chercheurs, et sont partis sur le site Larsen dans la partie ouest de la mer de Weddell, dans le cadre d’une expédition qui a duré deux mois. Le site Larsen présente des caractéristiques uniques, et une opportunité de recherche exceptionnelle, suite à la dislocation massive de la calotte glaciaire sous l’effet du réchauffement de cette région. Une video de cette dislocation a été postée par la Nasa:

Leur travail s’est focalisé sur la biodiversité et l’écologie des oursins (échinides), en particulier leur rôle dans la re-colonisation des fonds, et s’est organisée autour de trois axes:
(1) la biodiversité des échinides, en les inventoriant, et en étudiant leur répartition spatiale,
(2) l’étude des processus de colonisation des fonds récemment libérés de l’emprise de la glace, y compris la physiologie de ces organismes, et
(3) l’étude du rôle écologique des ectosymbiontes  (des organismes qui vivent sur les piquants des oursins).
Ce blog reprendra les principaux évènements de l’expédition, et permettra à nos chercheurs de communiquer leurs impressions au fur et à mesure de leur avancement.
Le programme complet de l’expédition est disponible en ligne sur le site de l’AWI…
Vous pouvez aussi suivre la position du Polarstern en temps réel