Le développement de l'imagerie permet de réaliser des mesures de surveillance automatisée d'activités individuelles ou d'événements à l'interface eau-sédiment. Des matériels et des logiciels sont développés pour permettre une acquisition simplifiée des paramètres de nage (Fig. 1), des comportements d'émission larvaire vers le plancton, de retour des larves nageuses vers le sédiment (lors de leur métamorphose). Ils permettent également de surveiller et d'analyser les modalités de la fixation larvaire (Fig. 2), incluant les interactions lors de l'établissement benthique (Fig. 3) (sélection des substrats, compétition précoce, successions précoces, etc.). Ces développements permettent enfin de mesurer le remaniement sédimentaire liées à ces activités (Fig. 4 et 5), ainsi que celle liée aux communautés de la macrofaune dans laquelle ces nouvelles recrues viennent s'installer.

Figure 1 : Analyse de la nage larvaire en fonction des conditions environnementales. Les mesures peuvent se faire dans différentes conditions lumineuses, incluant l'obscurité (un éclairage infra-rouge permet alors aux caméras de surveiller l'activité). Les trajectoires (A : larves de Terebellidae, B : larves de Macoma baltica) permettent de mesurer les capacités de nage face à des stimuli environnementaux (C : larves de Polychète Spionidae, D,E : larves de Polychètes Terebellidae).

Figure 2 : Analyse de la fixation sur des plaques de recrutement. La mise en oeuvre de surveillance haute résolution, couplée à de l'activité vidéo et de la microtopographie (télémétrie laser) permet de repérer et de mesurer des structures avec une résolution verticale de 10 microns. En A et B : deux plaques prélevées en plongée à une semaine d'intervalle. En C et D : analyse microtopographique de la surface (chaque pic est un organisme qui peut être mesuré et dont la croissance peut être suivie) ; dans l'agrandissement E on distingue une colonie d'hydraires dont chaque polype est mesuré ; les mesures individuelles sont stockées dans une base de donnée ; la surface et le volume des organismes fixés sont mesurés automatiquement (F et G).

Figure 3 : Analyse de la fixation larvaire. L'actographie permet de réaliser des tests de sélection du sédiment. A : suivi durant 35 jours de l'installation de larves sur le sédiment avec une analyse toute les 10 secondes fournissant la géolocalisation de chaque individu, ainsi que la nature de son activité (construction de tube, fragmentation du tube sédiment déplacé, compétition spatiale). B : Analyse de la sélection d'un sédiment ; le comportement de la post-larve benthique est différent suivant que le sédiment qu'elle explore a été préalablement modifié ou non par des adultes de la même espèce). Il est possible de mesurer les zones d'activités en fonction du développement ontogénique ou encore de mesurer la surface totale de sédiment exploitée par le jeune en cours d'installation (C et D).

Figure 4 : Analyse du remaniement sédimentaire à l'interface eau-sédiment. L'utilisation de traceurs fluorescents (luminophores) au sein d'aquariums plats à parois transparentes permet une mesure des déplacements verticaux du sédiment (A) qui sont analysés automatiquement (B) afin de calculer des coefficients de diffusion biologique (Db). En complément des mesures de remobilisation du sédiment par la faune sont possibles : en 3D (par couplage avec la télémétrie laser, C) avec calculs des volumes déplacés, et en 2D (D) avec analyse temporelle des surfaces de sédiment modifiées. La quantification des volumes occupés par des structures biogènes et le remaniement sédimentaires sont également quantifiables en 3D à partir de mesures en tomodensitographie (Catscan) et de l'utilisation de microbilles d'aluminium comme traceur (E).

Figure 5 : Analyse de l'activité à l'interface eau-sédiment. A : Activité sur un sédiment du Gullmard fjord (Suède) en fonction de la quantité de matière nutritive présente à l'interface. B et C : sédiment du Bassin d'Arcachon (B) et activité de bioturbation de l'interface par des Mollusques durant une période de 8 heures (C). En 24 h la totalité de la surface à été modifiée. D : Utilisation de l'actographe pour positionner des capteurs à l'interface eau sédiment avec en exemple (E) Positionnement, à 1 micron près, de micro-électrodes à oxygène pour la réalisation de profils verticaux d'oxygène, (F) Mesure précise de l'altimétrie du sédiment par télémétrie laser pilotée par informatique.