Suivi du phytoplancton côtier: vers des analyses automatisées

Enjeu écologique et sanitaire majeur, la surveillance des populations de phytoplancton sur le littoral bénéficiera en 2016 d’une technologie innovante pour l’analyse des échantillons, développée par l’Ifremer et l’université de Mons avec le soutien de l’Onema.

Le phytoplancton, qui assure 50 % de la production d’oxygène à l’échelle mondiale, regroupe des milliers d’espèces d’algues unicellulaires dont de nouvelles sont découvertes chaque mois. Dans les eaux côtières, la surveillance de ces organismes microscopiques est un enjeu de taille pour la gestion :l’abondance et la composition des peuplements fournissent une bonne indication de la qualité de l’eau, tandis que les « blooms » (effl orescences) de certaines espèces nuisibles et/ou toxiques, provoqués par l’apport de phosphore ou d’azote depuis le continent, peuvent induire un risque écologique et/ou sanitaire.

300 points de suivi sur le littoral français

En France, un suivi régulier est réalisé par l’Ifremer dans le cadre du REPHY (Réseau d’observation et de surveillance du phytoplancton et des phycotoxines) : sur plus de 300 sites répartis sur l’ensemble du littoral, des échantillons sont prélevés une à deux fois par mois ; chacun fait ensuite l’objet d’une longue phase d’identifi cation (jusqu’au niveau du genre ou de l’espèce) et de comptage en laboratoire. Un échantillon nécessite 2 à 4 heures de travail au microscope inversé pour un opérateur, dans une position inconfortable, avec un risque d’erreur humaine non négligeable mais non quantifiable. Cela pourrait bientôt changer : avec le soutien de l’Onema, l’Ifremer et l’université de Mons développent depuis 2008 une solution innovante pour un traitement automatisé de ces échantillons.

Un logiciel pour gagner en rapidité et en fiabilité

Baptisé FlowCAM/ZooPhytoImage, l’outil repose sur la combinaison de deux éléments. Un dispositif d’analyse d’images du commerce(FlowCAM®) doté d’une caméra haute résolution assure la numérisation d’un échantillon de 10 ml en 15 minutes, à raison de 22 photographies par seconde. Reste alors à analyser cette masse d’images : c’est l’objet du logiciel ZooPhytoImage développé à Mons sur un cahier des charges rédigé par l’Ifremer. À partir des images brutes, le logiciel isole chaque organisme sur une vignette distincte, puis l’identifie à l’échelle d’un groupe taxonomique et au mieux, jusqu’au genre, voire l’espèce. Le programme apprend de ses erreurs : il est capable de signaler les vignettes douteuses pour examen par un opérateur, et intègre en continu les éventuelles corrections. À la mi-2015, un échantillon nécessite 45 minutes de vérifi cations. Mais le logiciel va encore progresser pour assurer une identification plus fiable, et donc un traitement plus rapide. Mieux : au-delà de l’identification et du comptage, l’outil relève une vingtaine de paramètres supplémentaires (dimensions et volume de la cellule, niveaux de gris…) qui permettront sans aucun doute d’améliorer les connaissances sur le phytoplancton, premier maillon de la chaîne alimentaire.

Contacts :
alain.lefebvre@ifremer.fr
marie-claude.ximenes@afbiodiversite.fr

Décembre 2015
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