La préservation des écosystèmes marins est devenue l’un des défis majeurs de notre siècle. Face à la multiplication des pressions anthropiques sur les océans, la communauté scientifique, les institutions publiques et les acteurs de la filière halieutique unissent leurs forces pour développer des solutions concrètes et durables. C’est précisément dans cette dynamique de transition et d’innovation technologique que s’inscrit le projet CARAMBAR (CARActerisation & Minimlisation of fishing gear impact : the case of study of the bay of Biscay, french Antilles and st pieRre).
Ce projet de recherche et d’innovation s’attaque à une problématique environnementale : l’impact des engins de pêche perdus ou abandonnés en mer. En ciblant deux types d’opérations, une optimisation de la sélectivité des engins de pêche permettra de réduire les captures indésirables pour les nasses à poissons. Les travaux de recherche appliquée porteront notamment sur les sciences participatives, l’imagerie sous-marine pour la détection d’engins perdus, le développent d’appâts artificiels et de fil de pêche biodégradable.
Porté par un consortium pluridisciplinaire d’acteurs de premier plan, le projet CARAMBAR bénéficie d’un soutien financier via le volet Recherche & Innovation du FEAMPA (Fonds européen pour les affaires maritimes, la pêche et l’aquaculture), un dispositif géré par la Région Bretagne pour limiter l’impact de la pêche sur le milieu marin.
Pour mener à bien ce programme ambitieux, le consortium rassemble des expertises complémentaires :
- L’Ifremer (Institut Français de Recherche pour l’Exploitation de la Mer) de Lorient, qui apporte son expertise scientifique de pointe en technologies marines.
- UBSIDE, entreprise innovante spécialisée dans l’ingénierie des matériaux et l’accompagnement R&D.
- L’Asso-Mer, association engagée dans la préservation des milieux marins et la sensibilisation.
- Le Comité Régional des Pêches Maritimes et des Elevages Marins de Bretagne (CRPMEM), garant du lien direct avec les réalités du terrain et les professionnels de la mer.
- Le Comité Départemental des Pêches Maritimes et des Elevages Marins du Finistère (CDPMEM), acteur de proximité incontournable pour l’expérimentation locale.
- Le Muséum national d’Histoire naturelle (MNHN) – station de Concarneau, qui apporte son regard historique et biologique sur l’évolution de la biodiversité marine.
I. Cartographie et sciences participatives : Les deux piliers du projet CARAMBAR
Pour répondre efficacement à la problématique des engins de pêche perdus, le projet CARAMBAR déploie une stratégie scientifique globale articulée autour de deux axes de recherche et développement complémentaires : la caractérisation précise du problème sur le terrain, puis la minimisation des risques à la source par l’innovation technique.
Cartographier les engins perdus grâce à l’IA et aux robots sous-marins (AUV)
On estime que des milliers de tonnes d’engins de pêche (filets, nasses, lignes) sont perdus chaque année dans le monde à la suite de tempêtes, de croisements avec des navires marchands ou d’accrochage sur les fonds marins. Pour traiter ce problème, il faut d’abord savoir où il se situe. Le premier axe du projet CARAMBAR consiste donc à localiser, caractériser et cartographier ces engins sur trois zones géographiques clés, choisies pour la diversité de leurs caractéristiques environnementales, hydrodynamiques et culturelles : la Martinique, le Golfe de Gascogne et Saint-Pierre-et-Miquelon.
Cette démarche de cartographie repose sur une synergie technologique inédite. D’un côté, le projet s’appuie sur les sciences participatives, en mobilisant les pêcheurs professionnels, les plongeurs et les usagers de la mer pour collecter des données de signalement sur le terrain. De l’autre, ces données sont couplées à des technologies de pointe : l’intelligence artificielle (IA) pour le traitement des images et des signaux, ainsi que le déploiement d’un robot sous-marin autonome (AUV – Autonomous Underwater Vehicle). Capable de scanner les fonds marins avec une précision millimétrique, l’AUV permet d’identifier les zones d’accumulation d’engins.
Procédure de retrait et dispositifs sélectifs pour minimiser l’impact
Le second axe du projet vise à réduire l’impact environnemental des engins de pêche perdus, à travers la localisation puis le retrait des macro-déchets marins. Une fois les engins identifiés, le consortium s’appuiera sur un réseau d’acteurs formés afin d’organiser des opérations de récupération sécurisées, tout en limitant les perturbations des habitats benthiques sensibles tels que les herbiers ou les récifs.
En parallèle, le projet CARAMBAR ambitionne de limiter les phénomènes de pêche fantôme et les captures accidentelles grâce au développement de dispositifs innovants adaptés aux nasses à poissons. Des fenêtres d’échappement sélectives seront notamment étudiées afin de permettre la libération des individus sous-taillés et de préserver la ressource halieutique. Le projet s’intéresse également au développement de solutions alternatives pour limiter l’utilisation de ressources naturelles destinées à l’appâtage des engins, contribuant ainsi à réduire l’empreinte écologique globale des activités de pêche.
Éco-conception de matériaux pour le milieu marin : implication d’UBSIDE
Au sein de cette vaste organisation, UBSIDE joue un rôle pivot dans le module de travail n°2, entièrement dédié à la minimisation des impacts des activités de pêche sur le milieu marin. Forte de son expertise en formulation, en biodégradation et biodégradabilité et en caractérisation des matériaux, notre équipe intervient sur trois axes de développement technologique majeurs :
- La réduction de la pêche fantôme : Ce phénomène dramatique se produit lorsqu’un engin de pêche perdu continue de capturer des poissons, des crustacés et des mammifères marins de manière indéfinie. Pour y remédier, UBSIDE travaille sur la mise au point de filaments biodégradables destinés au transfilage (l’assemblage) de certains engins. En cas de perte, le filament se rompt après un certain temps, ouvrant le filet ou la nasse et libérant les animaux piégés.
- Le développement d’appâts biodégradables : Traditionnellement, les techniques d’appâtage nécessitent de grandes quantités de poissons sauvages. UBSIDE explore une alternative innovante en concevant des appâts synthétiques éco-responsables à partir de matières plastiques hydrosolubles capables de diffuser des attractants de manière contrôlée avant de se dissoudre totalement sans laisser de résidus toxiques.
- La conception de nasses biodégradables : Au-delà des simples composants, UBSIDE mène une réflexion de fond sur l’écoconception d’une structure de nasse entièrement biodégradable, capable de maintenir ses propriétés mécaniques durant sa durée de vie commerciale, puis de se dégrader naturellement si elle vient à être abandonnée ou perdue en mer.
II. Influence des conditions environnementales sur la dégradation des monofilaments
a. Conditions de l’étude
Les travaux actuels portent principalement sur l’étude du comportement et du vieillissement des monofilaments biodégradables en conditions naturelles. Afin d’évaluer l’influence des paramètres environnementaux sur les mécanismes de dégradation, des essais d’immersion comparative ont été mis en place sur trois sites présentant des conditions climatiques et océanographiques contrastées :
- Le Golfe de Gascogne (Lorient, Bretagne) : Caractérisé par un climat tempéré, des variations saisonnières marquées et des eaux riches en nutriments.
- La Baie du Robert (Martinique) : Un écosystème tropical caractérisé par des eaux chaudes, une forte exposition aux rayonnements UV et une activité biologique (bactéries, micro-organismes, encrassement biologique ou biofouling) extrêmement intense.
- Saint-Pierre-et-Miquelon : Un environnement polaire, caractérisé par des eaux très froides, des conditions météo rudes et une dynamique biologique plus lente.
Au total, quatre formulations composées de différents polymères biodégradables ont été immergées sous forme de monofilaments. Des prélèvements réguliers sont organisés par nos partenaires sur place afin de nous renvoyer les échantillons de filaments. L’équipe d’UBSIDE procède ensuite à deux types de caractérisations en laboratoire : un suivi de traction pour mesurer l’évolution des propriétés mécaniques (force à la rupture, ductilité) et des observations microscopiques pour analyser l’état de surface.
b. Premiers résultats
Les données collectées et analysées par les ingénieurs d’UBSIDE permettent de mieux comprendre le comportement des polymères biodégradables en milieu marin immergés en conditions réelles. Les résultats mettent en évidence des cinétiques de dégradation variables, fortement dépendantes des paramètres environnementaux locaux tels que la température ou encore l’activité biologique.
Analyse après 1 mois d’immersion : Les premiers signes de divergence
Les résultats présentés mettent en évidence l’évolution des propriétés mécaniques des monofilaments en fonction du temps d’immersion et du site d’exposition : eau tempérée (Bretagne) eau chaude (Martinique) et eau froide (St Pierre et Miquelon).
Après un mois d’immersion, des différences apparaissent selon les sites. La force à la rupture diminue légèrement pour l’échantillon exposé en Martinique, tandis qu’elle reste stable, pour ceux de Lorient et de Saint-Pierre. En parallèle, la déformation à la rupture chute fortement en Martinique, indiquant une perte rapide de ductilité, alors qu’elle diminue plus modérément à Lorient et reste globalement stable à Saint-Pierre.
Analyse après 3 mois d’immersion : Une accélération marquée des cinétiques
Après trois mois, ces tendances se confirment et s’accentuent. L’échantillon de Martinique présente une forte dégradation, avec une baisse marquée de la force à la rupture et une déformation très faible, traduisant un matériau devenu fragile et cassant. À Lorient, la dégradation est intermédiaire, avec une diminution notable mais moins prononcée des propriétés mécaniques. En revanche, l’échantillon de Saint-Pierre conserve des performances relativement élevées, en particulier en termes de déformation à la rupture, indiquant une meilleure stabilité du matériau dans cet environnement. Le prochain prélèvement est prévu après 6 mois d’immersion
L’œil du microscope : Ces observations mécaniques sont en cohérence avec les analyses microscopiques, qui mettent en évidence des modifications de surface et des signes de dégradation plus marqués pour les échantillons exposés en milieu tropical.
Les clichés MEB pris en haute résolution montrent que les monofilaments immergés en Martinique présente des irrégularités de surfaces avec l’apparition de pores, , là où les filaments de Saint-Pierre conservent un état de surface lisse et homogène.
III. Les prochaines étapes avec UBSIDE
Les premiers résultats obtenus dans le cadre du projet CARAMBAR confirment que le vieillissement et la biodégradation de ces matériaux en milieu marin résultent d’interactions complexes avec leur environnement. Les cinétiques de dégradation observées ne sont pas linéaires et dépendent fortement des conditions locales d’exposition, notamment de la température de l’eau et de l’activité biologique.
Dans l’ensemble, les essais mettent en évidence des différences significatives entre les sites étudiés. La dégradation apparaît particulièrement rapide en milieu tropical (Martinique), probablement sous l’effet combiné de températures plus élevées et d’une activité biologique plus importante. À l’inverse, elle est plus limitée ou ralentie dans les environnements marins plus froids. Ces résultats soulignent l’importance de prendre en compte les conditions d’usage réelles dans la conception et l’évaluation de matériaux biodégradables destinés aux applications marines. Un suivi complémentaire des températures est par ailleurs réalisé sur chacun des sites afin d’affiner l’interprétation des phénomènes observés
Les ingénieurs d’UBSIDE poursuivent actuellement le suivi des matériaux en conditions réelles. La prochaine étape consistera à analyser les prélèvements réalisés après 6 mois d’immersion afin de consolider les connaissances acquises sur le comportement des biomatériaux en milieu marin et d’accompagner le développement de solutions adaptées aux besoins des professionnels de la pêche.
Le projet CARAMBAR bénéficie du soutien financier de la Région Bretagne.
