MINISTÈRE DE L’ENSEIGNEMENT SUPÉRIEUR DE LA RECHERCHE ET DE L’INNOVATION, DÉCEMBRE 2020
Les Étoiles de l’Europe visent à valoriser les équipes françaises qui ont choisi l’Europe pour développer leurs recherches et s’ouvrir à l’innovation. Ce trophée récompense les coordinatrices et coordinateurs de projets européens de recherche et d’innovation, portés par une structure française.
Préparer les forêts européennes aux perturbations environnementales de demain
Le projet GenTree visait à dresser un inventaire des forêts européennes du point de vue de la génomique, de l’écologie et des services qu’elles fournissent. Ce travail d’une ampleur sans précédent devrait contribuer à optimiser la gestion, la conservation et l’utilisation durable des ressources forestières dans le contexte du changement climatique.
En Europe, où la forêt couvre plus de 40% du territoire, celle-ci fait l’objet de nombreux usages. Ce milieu naturel fournit tout d’abord un large éventail de services écosystémiques allant des fonctions de régulation aux produits ligneux et aux matières premières en passant par les énergies renouvelables. Les espaces forestiers jouent également un rôle essentiel dans l’atténuation des changements climatiques tout en servant d’habitat à de nombreuses espèces. Les forêts sont en outre de plus en plus prisées pour la pratique des activités socioculturelles.
Face à ces multiples enjeux, GenTree a permis au secteur forestier européen d’étoffer ses connaissances scientifiques sur les principales espèces d’arbres qui composent les peuplements forestiers pour permettre une utilisation durable de ces ressources. Ce consortium constitué de 22 partenaires, dont 18 institutions de recherche, s’est appuyé sur l’expérimentation et la modélisation dans les domaines de la génomique, de l’écologie et des sciences forestières.
Le projet s’est plus particulièrement focalisé sur les 12 espèces d’arbres forestiers les plus importantes d’Europe du point de vue de leur impact écologique, économique et sociétal. Huit espèces de conifères et quatre espèces de feuillus ont ainsi fait l’objet d’une analyse approfondie. En mettant l’accent sur les arbres forestiers, GenTree a cherché à identifier les pratiques capables de favoriser le maintien de ces 12 espèces dans un contexte de fortes perturbations environnementales.
Pour cela, des campagnes d’échantillonnage ont été menées sur 204 sites répartis sur une dizaine de pays européens. 4750 arbres ont ainsi pu être géoréférencés puis caractérisés sur les plans génotypique et phénotypique. Divers paramètres écologiques associés à chaque arbre ont également été répertoriés. Ces travaux, qui ont déjà fait l’objet de publications dans des revues scientifiques majeures, seront diffusés en accès libre d’ici le milieu de l’année 2021.
L’ensemble de ces résultats démontre notamment que les populations d’arbres situées aux marges de leur aire de répartition sont des cibles prioritaires pour la conservation des ressources génétiques forestières et les programmes de sélection variétale. A l’aide d’outils de modélisation, les membres du consortium ont également développé des méthodes de sélection variétale innovantes et peu coûteuses. Ils ont aussi montré que l’homme, par la sylviculture, peut agir favorablement sur le maintien de la diversité génétique et de la résilience des forêts et des arbres forestiers confrontés au changement climatique global.
Par la production de nouvelles connaissances dans le domaine des ressources génétiques forestières, le projet GenTree contribue à renforcer la stratégie de l’Union européenne pour une protection et une utilisation durable de ses forêts.
© GenTree Project
Aider la filière conchylicole à lutter contre les maladies des coquillages
En Europe, l’élevage de coquillages est pratiqué par quelque 8 500 entreprises qui emploient plus de 40 000 personnes. En menant une série d’investigations scientifiques sur les maladies susceptibles d’affecter la production de différentes espèces de bivalves, le projet Vivaldi visait à augmenter la durabilité et la compétitivité de ce secteur.
La filière conchylicole européenne occupe une place importante à l’échelon mondial. Chaque année, ce sont ainsi 500 000 tonnes de moules et 100 000 tonnes d’huîtres qui sont collectées le long du littoral européen littoraux. Ces niveaux de production dépendent néanmoins très fortement de la qualité de l’environnement et d’épisodes de mortalité souvent liés à des organismes pathogènes comme les virus, les bactéries et les parasites.
Portant sur les principales espèces de mollusques marins exploitées en Europe telles que les huîtres, les moules, les coquilles Saint Jacques ou les palourdes, le projet Vivaldi avait pour principal objectif de fournir de nouvelles connaissances sur les interactions entre ces coquillages, leur milieu de vie et les organismes pathogènes susceptibles de les affecter.
Réunissant 21 partenaires à la fois publics et privés issus de 10 pays différents, ce consortium s’est appuyé sur les compétences d’experts en pathologie, épidémiologie, biologie moléculaire, de généticiens et d’immunologistes. Leurs travaux ont notamment contribué à mieux connaître les maladies des coquillages et les mécanismes de défense développés par ces derniers.
Les nombreuses données scientifiques produites par les équipes de chercheurs ont été présentées dans le cadre d’une trentaine de conférences internationales. A la fin du programme Vivaldi, des recommandations de bonnes pratiques s’appuyant sur ses résultats ont en outre été identifiées et vont être publiées dans un manuel destiné aux producteurs de coquillages.
Sur un plan plus appliqué, divers outils et approches permettant d’améliorer la détection et l’inactivation des organismes pathogènes ont été mis au point. Grâce à l’optimisation des programmes de sélection d’huîtres et de palourdes, les producteurs bénéficient désormais de mollusques moins fragiles à l’égard de certaines maladies tout en garantissant le maintien d’une certaine diversité au sein de ces populations de bivalves.
Des outils d’aide à la surveillance des maladies conçus pendant le projet ont également été mis à la disposition des pouvoirs publics. Ces outils permettent ainsi de classer les zones conchylicoles en fonction du risque d’introduction et de dispersion des organismes pathogènes. Par ailleurs, les résultats obtenus par Vivaldi permettent d’identifier des pratiques plus propices à l’élevage des coquillages, en particulier l’huître creuse, ainsi que les secteurs à privilégier en fonction de la biodiversité ou de divers paramètres environnementaux.
Le projet Vivaldi a favorisé l’émergence de nouvelles solutions techniques permettant d’améliorer la protection des élevages de coquillages face aux organismes pathogènes. En identifiant les mesures à mettre en œuvre pour mieux les contrôler, le programme contribue ainsi à renforcer la durabilité de la filière conchylicole européenne.
Les propriétés quantiques des terres rares révélées à l’échelle nanométrique
Le projet NanOQTech visait à développer des dispositifs quantiques hybrides de dimension nanométrique capables de se coupler efficacement à la lumière. En démontrant que des nanostructures dopées par les ions des terres rares pouvaient constituer une nouvelle plateforme pour les technologies quantiques optiques, le projet est parvenu à relever, en partie, ce défi.
Les technologies quantiques optiques utilisent des états non-classiques de la lumière et de la matière pour créer de nouvelles fonctionnalités dans le domaine des communications numériques, du calcul informatique ou des capteurs. Partant de ces trois applications potentielles, NanOQTech avait pour ambition de développer des systèmes nanométriques mettant à contribution les propriétés quantiques des terres rares qui permettent de nouvelles interactions avec la lumière.
Réunissant neuf partenaires académiques et industriels, le projet s’est plus particulièrement focalisé sur le développement de nanoparticules et de films minces ainsi que sur la construction d’architectures quantiques hybrides lumière-matière. Ces travaux ont donné lieu à plus d’une trentaine d’articles scientifiques diffusés dans des revues à comité de lecture.
Les résultats les plus marquants ont été publiés dans des revues scientifiques aussi renommées que Nature Communications, Physical Review Letters ou Nano Letters. Trois innovations ont par ailleurs été mises au point par les membres du programme NanOQTech: une cavité optique accordable en conditions cryogéniques, de nouvelles interfaces de programmation pour le contrôle d’instruments et un système de stabilisation laser à haute performance.
Les structures nanométriques conçues par le consortium ont démontré des durées de vie inégalées en ce qui concerne leurs états quantiques optiques et de spin. De telles propriétés laissent entrevoir des applications dans le domaine des technologies quantiques dont certaines ont pu être explorées au cours du projet. Des nanoparticules ont par exemple été couplées à des micro-cavités optiques pour pouvoir réaliser des communications quantiques sécurisées à longue distance. Des systèmes hybrides dans lesquels les terres rares interagissent avec des couches de graphène ont également été élaborés afin de créer de nouveaux dispositifs opto-électroniques quantiques.
Sur le plan de la valorisation industrielle, l’Institut de technologie de Karlsruhe, basé en Allemagne, a créé une start-up dédiée à la commercialisation des micro-cavités conçues durant le projet. Les innovations en contrôle d’instruments en temps réel développées et testées par le consortium seront enfin très prochainement déployées par l’entreprise Keysight Technologies Inc.
Les résultats issus du projet NanOQTech ouvrent de nouvelles perspectives dans le développement de matériaux de très haute qualité et leur intégration dans des systèmes innovants pour les technologies quantiques.
