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Reducing carbon emissions in the EU by increasing freshwater navigation: what are the consequences for biodiversity?

Roughly 20,000 observations of freshwater fish and macroinvertebrate communities over the last 32 years were combined with data on freshwater ship traffic and navigation infrastructures to better understand the impact that navigation has on biodiversity. This large synthesis effort was carried out by the NAVIDIV research working group, funded by the FRB through its Centre for the Synthesis and Analysis of Biodiversity (Cesab). The results attest to the negative impact of navigation on biodiversity. Two consequences in particular stand out: 

  • A significant decline in biodiversity, particularly through community homogenization and, more specifically, a loss of taxonomic and trait richness of both fish and macroinvertebrates, and 
  • An increase in the presence of invasive species.  

 

These consequences particularly affect rare species, and for those that live and reproduce on the river bed. Finally, ship traffic proved to be a much stronger predictor of biodiversity than navigation infrastructure, indicating that it is the most important aspect of the navigation industry to consider regarding biodiversity costs. 

 

In addition to these direct associations between navigation and biodiversity, the researchers wondered whether the pressure exerted by freshwater transport on biodiversity are magnified in human-modified landscapes. In highly degraded landscapes, such as urban and agricultural areas, the negative impact of freshwater transport is strongly magnified for fish communities. The loss of taxonomic and trait diversity is more pronounced in areas with increased urban and agricultural cover. Additionally, the negative effects of channelization, or river straightening, were heightened in areas where the riparian forest had been lost. 

  

These results highlight the potential biodiversity alterations that the EU may suffer in case of an increases of freshwater shipping in the coming years. These negative effects on biodiversity are probably more significant than they could be if biodiversity had been considered in the design of the development of these infrastructures. Importantly, the authors argue as a result that there should be increased investment in waterway management, rehabilitation, and mitigation of navigation’s strongest impacts. Creating low-flow habitats and areas protected from ship waves could mitigate the negative impacts on river-bed species. Reducing shipping pollutants and increasing riparian habitat alongside waterways could be crucial mitigation measures as well. In summary, the authors advocate for increased consideration of Europe’s freshwater biodiversity in any potential future push for increased shipping and navigation development.  

[FRB-CESAB / CIEE] Earth’s ecosystems in a time of global change: Six ecologists discuss challenges and solutions

The Canadian synthesis center CIEE-ICEE  organized, with the help of the FRB-CESAB, the French Embassy in Vancouver and the University of British Columbia, a 1h30 conference on Wednesday, April 7, 2021 at 16:00 PT (Pacific Time) – 01:00 French time.

 

The six panelists of “Earth’s ecosystems in a time of global change: Six ecologists discuss challenges and solutions” are Bastien Mérigot (Montpellier University) – principal investigator of the FRB-CESAB/ CIEE project FISHGLOB, Nicolas Loeuille (Sorbonne Université), Shawn Leroux (Memorial University of Newfoundland), William Cheung (University of BC), Nancy Shackell (Bedford Institute of Oceanography), and Isabelle Gounand (Sorbonne Université) – principal investigator of the FRB-CESAB/ CIEE project RED-BIO.

 

The recorded panel discussion is now available below. 

 

 

 

The project MAESTRO was selected from the FRB-CESAB call for proposals with France Filière Pêche

The project Maestro was selected by the CESAB selection committee from the joint call for proposals between FRB-CESAB and France Filière Pêche

 

MAESTRO will be coordinated by Arnaud AUBER and Camille ALBOUY, both working at IFREMER, and will look into climate change effects on exploited marine communities.

 

The project will be based on the analysis and synthesis of existing data, as well as the modelling of the effects of climate change on the biodiversity of European fish stocks and associated fisheries (North-East Atlantic and Mediterranean). The project will contribute to a better understanding of the effect of climate change on fish resources and fisheries, to help develop adaptive fisheries management measures. 

 

 

More information about Maestro

Biomimétisme et biodiversité

Le concept de biomimétisme ou bio-inspiration a été théorisé pour la première fois il y a une vingtaine d’année (cf. Janine Benyus : Biomimicry, Innovation Inspired by Nature). L’approche initiale défend une vision qui considère que cette démarche d’innovation « fait appel au transfert et à l’adaptation des principes et stratégies élaborés par les organismes vivants et les écosystèmes, afin de produire des biens et des services de manière durable, et rendre les sociétés humaines compatibles avec la biosphère ».

 

Le Biomimétisme identifie des solutions naturelles apparues au cours de l’évolution, c’est à dire des fonctions ou des rapports entre structures et fonctions chez les organismes vivants qu’il peut être intéressant de transposer à une fonction d’intérêt humain : sa finalité est de chercher, d’identifier et de d’industrialiser une solution à un problème humain.

 

Cette démarche est nécessairement interdisciplinaire, entre sciences fondamentales et sciences de l’ingénieur, et demande de la part des acteurs économiques la mobilisation de ressources significatives en matière de recherche et développement (R&D).

 

 

Le biomimétisme est la rencontre de plusieurs mondes, l’écologie,
les sciences de l’évolution, la biologie et l’ingénierie,
ou encore une interface entre sciences naturelles et industrie.

 

 

L’association Biomimicry Europa, créée en 2006 pour la promotion du biomimétisme, propose de distinguer trois niveaux d’inspiration : les formes biologiques, les matériaux et processus, les interactions.

 

En matière de recherche et développement, l’Allemagne a longtemps été en tête avec plus de 100 structures de recherche publiques impliquées et dix réseaux territoriaux spécialisés. Le Royaume-Uni et la Suisse sont aussi deux pays fortement impliqués en Europe.

 

En France, l’implication est plus récente, mais actuellement, plus de 175 équipes de recherche s’intéressent au sujet et plus de 100 entreprises font appel à cette démarche. Plusieurs Groupements de recherche (GDR) et Réseaux thématiques pluridisciplinaires (RTP) génèrent des initiatives structurantes autour de la chimie bio-inspirée, la mécanique des matériaux biologiques ou les micro-technologies inspirées des insectes. Le centre européen d’excellence en biomimétisme (Ceebios), créé en 2012, fédère un nombre croissant de grandes entreprises comme L’Oréal, LVMH, Engie, Vicat, Saint-Gobain, et bénéficie du soutien du ministère de la transition écologique et solidaire.

 

Les régions les plus impliquées en matière de R&D (compétences académiques) sont l’Ile-de-France, Auvergne-Rhône-Alpes et Nouvelle-Aquitaine, puis, à un niveau sensiblement équivalent, Occitanie, Provence-Alpes-Côte-d’Azur et Grand-Est.

 

Le réchauffement climatique, un bouleversement pour les écosystèmes et les scientifiques

Le changement climatique n’est pas un état problématique passager, mais bien une situation pérenne qu’il va falloir considérer dans sa globalité. Il nécessite une adaptation importante des écosystèmes et de ceux qui les étudient. Sous nos latitudes tempérées, ces changements prennent une signification particulière en modifiant la longueur relative des saisons. Or, l’arrivée du printemps rythme le cycle annuel de toute la biodiversité. La remontée printanière des températures s’accompagne d’une reprise explosive de la végétation. Les jeunes feuilles fournissent une nourriture de qualité pour une multitude d’invertébrés herbivores, aux premiers rangs desquels, les chenilles de papillons. Eux-mêmes sont alors consommés par des carnivores. Ce formidable accroissement de la biomasse va, en particulier, permettre aux prédateurs de se reproduire. Ce phénomène est cependant éphémère : les jeunes pousses tendres se chargent rapidement de tanin et deviennent indigestes. On assiste ainsi à un pic d’abondance de nourriture et chaque niveau de la chaîne alimentaire tente de se synchroniser sur le pic dont il dépend.