Planton collecté en baie de Villefranche-sur-mer par Johan Decelle et imagé avec un microscope confocal (Olympus) avec un objectif 10x en fluorescence (488nm). Les images représentent des projections de 25 plans (espacement : 2mm).

Imagerie Pendant l'expédition Tara Oceans

La plateforme d’imagerie à bord de Tara est baptisée T.A.O.M.I. (Tara Oceans Marine biology Imaging platform). Elle est dédiée à la biologie marine et l’observation des organismes du plancton (de quelques micromètres a un centimètre). Elle permet de faire trois grands types d’analyses : l’analyse de flux la microscopie et la macrophotographie.

Les analyses de flux mesurent de façon continue les variations de l’eau de surface et son plancton (nombre, tailles, efficacité de la photosynthèse…) mais permettent aussi la prise de photographies des échantillons collectées à différentes profondeurs par les appareils de collecte placés à l’arrière de Tara ou par les filets à plancton. Cette partie comprend quatre appareils :
- le FRRF (Fast Repetition Rate Fluorometry) permet de mesurer l’efficacité de la photosynthèse. Il est fourni par Zbigniew Kolber, Monterey Bay Aquarium Research Institute, USA.
- le SeaFlow (cytomètre de flux en continu) permet une lecture précise temporelle et spatiale de la distribution des populations d’algues microscopiques. Ce prototype a été développé par Jarred Swalwell à l’université de Washington, Seattle, USA.
- le NASA analyse plusieurs paramètres physicochimiques de l’eau.
- La FlowCam est un appareil qui associe un cytomètre et un microscope pour le suivi rapide d’organismes de taille très différente. Il a été développé par Mike Sieracki, Bigelow Laboratory for Ocean Sciences, USA.

Sur Tara, l’imagerie se fait de quatre manières différentes : imagerie sous-marine, stéréomicroscopie, microscopie à fluorescence et microscopie de fluorescence à feuille de lumière. Cela permet d’observer le plancton dans son milieu naturel à faible résolution puis de procéder à des mesures plus précises a bord avec des marquages spécifiques et d’effectuer des reconstructions tridimensionnelles de certains organismes. Les appareils embarqués comprennent :
- un UVP (Underwater Video Profiler) développé à la station marine de Villefranche-sur-Mer. Il permet d’observer le plancton pendant la collecte.
- un stéréomicroscope pour observer, trier, disséquer et préparer le plancton à faible grossissement.
- un stéréomicroscope à fluorescence pour l’imagerie de haute définition et la vidéomicrographie.
- un microscope de fluorescence à feuille de lumière, prototype du Laboratoire de Microscopie Optique du Laboratoire Européen de Biologie Moléculaire, pour l’imagerie tridimensionnelle.

Enfin, TAOMI comprend aussi un studio de macrophotographie pour illustrer le comportement de certains organismes du plancton (vidéo), la prise de vue de grands organismes (larves, méduses…) et surtout des coraux et algues macroscopiques. Il comprend un aquarium horizontal et un aquarium vertical avec bras articulé, des fonds de différentes couleurs et une illumination à faible consommation d’énergie (LEDs)

TAOMI ne se limite pas à Tara car de nombreuses observations à bord sont tout simplement impossible à réaliser, certains types de microscopie nécessitant une meilleure stabilité optique, une forte consommation électrique ou des préparations d’échantillons trop complexes ou toxiques. TAOMI sur terre se partage entre la maison-mère à l’University College Dublin à Dublin, Irlande (Responsable : Dr Emmanuel G. Reynaud) et les stations : EMBL, Heidelberg, Allemagne (Responsable : Dr Eric Karsenti), Villefranche-sur-mer (Responsable : Dr Christian Sardet), Roscoff (Responsable : Dr Ian Probert) et aussi Naples (Responsable : Dr Giovanna Benvenutto). TAOMI à terre permet aussi bien la microscopie confocale à haut débit que la microtomographie aux rayons X (Responsable : Dr Renaud Boistel).  

Transformation de Tara

Afin d’accueillir T.A.O.M.I, Tara a du être modifié. Une des cabines a été entièrement vidée et transformée. Elle est désormais climatisée et équipée d’un système de pompage pour alimenter le FRRF et le Seaflow en eau de mer de surface pour les mesures en flux. De plus, des paillasses y ont été montés pour supporter les différents appareils et permettre la préparation des échantillons. Cette salle de microscopie miniature comprend aussi le FlowCam, le microscope à feuille de lumière, un petit incubateur pour conserver des échantillons vivants et un aquarium vertical pour la macrophotographie. En outre, le carré avant a été aussi modifié pour accueillir la deuxième salle de microscopie. On y a installé un poste d’observation qui peut accueillir les deux stéréomicroscopes et le studio de vidéo/macrophotographie pour l’observation des coraux et autres algues grâce à un long bras articulé.

Contacts :

Responsables :    
Dr Emmanuel G. Reynaud       
Dr Christian Sardet           

Analyse de flux :
Dr Zbigniew Kolber    
Dr Jarred Swalwell       
Fluid Imaging Inc.       

Imagerie sous-marine:
Dr Gaby Gorsky           

Stéréomicroscopies et microscopie à feuille de lumière:
Dr Emmanuel G. Reynaud       
Dr Uroš Kržič  EMBL, Heidelberg, Germany 

Macrophotographie :
Dr Eric Roettinger