Le 10 novembre dernier, l’équipe Plankton Planet organisait sa première conférence de presse pour annoncer la naissance et le développement d’une nouvelle océanographie, l’océanographie 2.0, à la voile et citoyenne, qui permettra pour la première fois de suivre et de comprendre la dynamique du plancton planétaire pour enfin intégrer ces données dans les modèles de fonctionnement et de prédiction de l’écologie globale de notre planète.

À la veille de la COP-21, nous pensions qu’il était urgent de tirer la sonnette d’alarme sur ce qui aujourd’hui nous semble être le plus grand frein à la compréhension et à la prédiction des équilibres de notre biosphère : l’absence de données sur la complexité et la dynamique de la biodiversité du plancton planétaire (interactions, migrations, acclimatation, adaptation, extinction, spéciation). Le plancton est encore largement ignoré dans les modèles de fonctionnement du système Terre, alors que nous savons pertinemment qu’il est au cœur de la machine climatique. Si notre Terre est un grand corps vivant, alors ignorer le plancton c’est comme pratiquer une médecine qui ne tiendrait compte ni des poumons ni du cœur et du système sanguin !

Nous pensons avoir trouvé une solution, avec le projet ‘Plankton Planet’ que nous souhaitions présenter à la presse. Voici le communiqué de presse :

PLANKTON PLANET

Une océanographie 2.0, à la voile & citoyenne, pour prendre le pouls de la biodiversité et de la santé de nos océans

  ‘Plankton Planet’  crée un lien direct entre citoyens navigants — les planctonautes ! — et chercheurs en océanographie pour comprendre la richesse et le devenir du plancton planétaire sur des échelles spatio-temporelles encore jamais explorées

Contexte et motivation. Si notre Terre est un grand corps vivant, alors ignorer le plancton c’est comme pratiquer une médecine qui ne tiendrait compte ni des poumons ni du cœur et du système sanguin. Et les océans, qui font 98% du volume de notre Biosphère, charrient bien plus que les globules rouges dans nos veines et artères. Dans chaque litre d’eau de mer, vivent entre 10 et 100 milliards d’organismes appelés collectivement plancton. Le plancton est à la base de la chaîne alimentaire océanique qui produit les poissons et les baleines, il produit ~50% de l’oxygène planétaire et génère un flux annuel de 10 milliards de tonnes de Carbone extrait de l’atmosphère vers les profondeurs océaniques. Or la petite taille du plancton, l’extrême dynamique de ses communautés, et l’énormité des masses d’eaux océaniques en mouvement perpétuel font que le plancton est relativement très mal échantillonné et beaucoup moins connu que les écosystèmes terrestres ou marins côtiers. La méconnaissance de la diversité et de l’évolution du plancton est aujourd’hui un des plus grands freins à la compréhension du système Terre et à la prédiction des changements écologiques planétaires.

Le problème majeur de la recherche est simple : les bateaux océanographiques classiques sont bien trop coûteux, trop gros et peu flexibles, pour un suivi régulier du plancton planétaire. Or à chaque instant, entre 5 000 et 10 000 bateaux à voile traversent pour le plaisir les océans mondiaux à la force du vent. Cette flotte internationale et citoyenne représente une extraordinaire opportunité pour un échantillonnage pertinent et permanent du plancton. Si une partie de ces navigateurs participe au travail d’observation, alors nous avancerons à grands pas pour connaître la diversité totale du plancton océanique de surface, pour comprendre son évolution (acclimatation, adaptation, migration, extinction), et pour nourrir et calibrer des modèles biogéochimiques globaux de notre biosphère. Ensemble, nous allons inclure le plancton dans l’écologie du système Terre, comprendre les mécanismes de résilience de notre monde et apprendre à gérer l‘impact écologique de l’humanité sur les équilibres écologiques globaux, pour peut-être un jour vivre en symbiose sur la planète bleue.

Le projet Plankton Planet. Initié en janvier 2015 grâce à une bourse exploratoire de la prestigieuse Richard Lounsberry Foundation (Washington DC, USA), Plankton Planet (P²) est le premier programme d’océanographie biologique citoyenne basé sur le séquençage massif de code-barres ADN (metabarcoding) extraits de communautés de plancton. L’écologie par l’ADN représente aujourd’hui une véritable révolution qui permet de détecter et de quantifier l’ensemble des organismes d’un écosystème (des virus aux animaux) dont on a extrait l’ADN total. L’approche est miniaturisée, peu coûteuse, rapide, robuste, et permet de s’affranchir d’années de travail d’experts en taxonomie jusque là nécessaires pour l’analyse d’un grand nombre d’échantillons planctoniques. Les protocoles développés et mis en œuvre pas nos soins lors des expéditions Tara-Oceans (www.taraexpeditions.org), ont été simplifiés et adaptés pour un  usage citoyen n’exigeant aucune expertise particulière, avec un mode de prélèvement du plancton, de filtration, et de stockage par dessiccation sans électricité ni produit chimique, permettant in fine des analyses aussi puissantes que celles réalisées précédemment. Le but primordial de P² est de créer un lien direct entre un réseau de citoyens navigants (les ‘planctonautes’) qui échantillonnent le plancton planétaire au cours des ans sur les voies transocéaniques majeures, et des experts internationaux en océanographie qui analysent le matériel récolté, essentiellement par ‘DNA metabarcoding’. P² permettra de créer : (i) une flotte internationale de planctonautes qui seront les sentinelles de la santé biologique de nos océans, (ii) un flux constant de données de code-barres ADN qui permettra de suivre et comprendre la dynamique et l’évolution du plancton planétaire, (iii) une banque d’échantillons de plancton cryopreservés qui formera une formidable archive génomique disponible pour les technologies de séquençage d’ADN à venir, et préservera une mémoire des océans en mutation pour les générations futures.

2015.    Cette année, nous avons pu démontrer la faisabilité du concept, depuis l’engagement citoyen jusqu’au séquençage et aux analyses de l’ADN planctonique, avec notamment :

➟ La confection de 20 kits tests de prélèvement de plancton écocitoyen et la création du prototype du kit final XplorGEN.

➟ Le recrutement d’une flotte (Sail4Science) de 30 équipages de planctonautes pionniers qui sillonnent les océans mondiaux et envoient les échantillons secs de plancton au laboratoire CNRS de Roscoff en Bretagne

➟ L’extraction d’ADN total de 222 échantillons (ou communautés de plancton) en provenance de 111 sites océaniques, et le séquençage de 100-200 000 code-barres génétique par échantillon.

➟ Une première extension du programme à l’international avec l’organisation d’un rallye éco-citoyen scientifique en partance de la Nouvelle-Zélande (le ‘South-West Pacific Loop‘).

➟ La création d’une série de supports de communication entre les planctonautes et les chercheurs, et pour le grand public et les décideurs : 1 site web (http://planktonplanet.org/), 1 compte Twitter (@PlanktonPlanet), des posters/flyers, et vidéos de présentation du projet qui seront présentés lors de la conférence de presse du 10 novembre.

Nous avons aussi participé à des manifestations scientifiques, citoyennes et politiques (conférence sur le climat à l’UNESCO, Tour de France pour le Climat de Catherine Chabaud, engagement dans la plate-forme Océans-Climat en route pour la COP21), et collaboré avec plusieurs expéditions océaniques à la voile en cours (Race 4 Water, Kids For Sea, Students on Ice, BiOcéans, Tara Expéditions, Objectif Grand Sud, Eco Sailing Project, Lab-R.E.V, L’Âme Bleue, Waterline, Julo, Vaheire, Podorange, Taravana, Escales Polaires). P² a déjà reçu le soutien officiel de plusieurs personnalités de premier plan dans le monde de la recherche (Eric Karsenti — médaille d’Or du CNRS 2015 —, Françoise Gaill), de l’océanographie (Paul Falkowski, Mick Follows), de l’écologie moléculaire (Jack Gilbert), de l’environnement et de la voile (Catherine Chabaud, Isabelle Autissier, Rollan Jourdain, Étienne Bourgois, Raphaella le Gouvello).

2016 – 2020.   Aujourd’hui, nous sommes à l’aube du passage à la phase appliquée du projet, avec plusieurs actions engagées et prévues dans les années à venir :

➟ Le développement d’un protocole d’observation au microscope (planctoscope !) et d’imagerie du plancton par les citoyens naviguant, en collaboration avec le Dr. Prakash de Standford University, inventeur du microscope citoyen à 2$ en origami, le ‘Foldscope’ (www.foldscope.com).

➟ L’ajout au programme d’un axe ‘Plankton Arts’, qui développera une plateforme d’images citoyennes et scientifiques du plancton planétaire, et assurera la réalisation d’œuvres planctonique en 3D pour l’animation et l’impression de ce monde merveilleux, pour l’appropriation et l’éducation des enfants et citoyens.

➟ La mise en route de notre premier programme appliqué ‘Polar Plankton’, pour suivre sur 3 années consécutives la diversité et la dynamique du plancton dans les océans Arctique et Antarctique, témoins essentiels des changements climatiques.