Cartographie des fonds marins

Certaines planètes et leurs satellites, comme la Lune ou Mars, sont aujourd’hui mieux cartographiées que les fonds marins de notre propre Terre. Les travaux de recherche réalisés à l’ISMER en géologie marine visent l’étude détaillée des fonds marins et des zones littorales ainsi que de leurs sédiments à l’aide de techniques de pointe, qui sont employées aussi bien en laboratoire que lors de campagnes océanographiques dans le fjord du Saguenay, l’estuaire et le golfe du Saint-Laurent, mais aussi le long de la côte est canadienne, dans l’Arctique et dans l’hémisphère sud.

L’objectif est de cartographier, d’analyser et de comprendre les processus qui façonnent les sédiments des fonds marins et des zones côtières. Les chercheurs de l’ISMER espèrent ainsi remonter plusieurs milliers, voire centaines de milliers d’années dans le temps, afin d’apporter des informations précieuses sur les catastrophes naturelles, l’érosion côtière, le transport sédimentaire, les changements climatiques et l’histoire géologique du Canada au-delà des enregistrements historiques. Les activités de recherche se déroulent selon plusieurs axes : (1) la reconstitution du paléoclimat à partir de carottes de sédiments ; (2) la stratigraphie des sédiments marins quaternaires ; 3) les risques naturels ; et (4) le transport sédimentaire, la provenance des sédiments et l’érosion côtière.

Biens et services d’écosystèmes

La notion de « biens et services d’écosystèmes » est une approche économique de l’environnement qui tente de calculer et d’attribuer une valeur aux divers processus biologiques qui produisent des bénéfices retirés par l’espèce humaine de son environnement immédiat et de l’écosystème global. Une telle approche est controversée et les scientifiques peuvent contribuer très positivement au débat parfois virulent qui s’en dégage.

Il faut répondre non seulement à la question : « comment protéger et conserver un écosystème ? » mais aussi expliquer « comment fonctionne ce système et identifier les bénéfices d’un fonctionnement équilibré » et dire « pourquoi il faut le préserver et à quel prix ». Les données scientifiques sur la qualité des eaux et des sédiments, sur les effets toxiques de substances d’origine anthropique, mais également sur les effets des activités humaines en général (par ex : chalutage, rejet d’eau de ballast, bruit, etc.) et sur les risques environnementaux entrent directement dans l’équation de ce débat de fond de la société.

L’un des défis actuels dans la gestion des écosystèmes marins est la détermination de zones prioritaires à protéger. Pour ce faire, il importe d’abord d’identifier les zones de grande biodiversité et de localiser les habitats sensibles et les sites de concentration des espèces rares ou menacées. La création de cartes continues de prédiction d’habitat potentiel est l’une des stratégies disponible. Ces cartes illustrent la présence de communautés d’espèces en fonction de l’habitat physique et biologique optimal pour ces communautés. Une fois le modèle initial de prédiction établi, il devient plus facile de mettre à jour les données de distribution spatiale en fonction des variables environnementales disponibles (chlorophylle, sédiment, courant, topographie, etc.). Il est aussi possible d’inclure dans le modèle les sources de stress (simple ou cumulé), que celles-ci soient d’origine anthropique (pression de pêche, aquaculture, pollution) ou naturelle (modification du niveau de la mer, température de l’eau). Ainsi, la réunion sur une même carte de l’ensemble des paramètres environnementaux et des activités anthropiques présents dans une zone d’étude permet, dans un second temps, de créer une carte continue de prédiction de la distribution spatiale des organismes benthiques et de la biodiversité. Qui plus est, ce type de modèle tient compte de l’état dynamique des communautés spécifiques répondant aux changements environnementaux. Cette approche permet d’anticiper les conséquences d’éventuels changements globaux sur la distribution des espèces, ce qui aide les décideurs à prendre les meilleures mesures pour une saine gestion de l’environnement marin. Les chercheurs de l’ISMER modélisent les habitats benthiques dans les trois océans bordant le Canada, ainsi qu’à l’étranger (par ex. : Polynésie, Guinée, Papouasie Nouvelle Guinée).

Valorisation de la biomasse marine

Le volet de la « valorisation » de la biomasse marine fait partie intégrante du vaste domaine des sciences marines en développement à l’ISMER et constitue l’un des points forts des nouvelles stratégies gouvernementales à l’effet de favoriser davantage la croissance économique des régions où l’on pratique la pêche en diversifiant la base des ressources halieutiques tout en respectant l’environnement. Cette diversification passe par l’aquaculture, d’une part, mais aussi par la recherche de nouvelles espèces encore sous-exploitées et par la valorisation des résidus d’usines pour les espèces déjà exploitées. La science des produits naturels se trouve avantagée par l’augmentation des capacités de séparation et de caractérisation des molécules marines naturelles développées à l’ISMER. qui permet de les valoriser en leur trouvant une application nutraceutique ou pharmaceutique.

Ce volet implique des travaux de recherche appliqués à la découverte de nouvelles propriétés nutritionnelles, nutraceutiques et pharmaceutiques pour des tissus ou fractions biologiques qui autrement n’auraient pas de valeur commerciale. Les travaux consistent à rechercher des molécules ou encore des familles de composés montrant des activités biologiques bien spécifiques comme la cytotoxicité envers des lignées cellulaires cancéreuses ou au contraire une activité pro-biotique favorisant la régénération de cellules de la peau ou de la flore intestinale. La station aquicole de Pointe-au-Père, avec ses capacités de production massive de microalgues, d’élevage de poissons et d’invertébrés et son nouveau laboratoire pour l’utilisation des radiotraceurs, sera le principal outil de ce développement de ce volet.