De l’Institut de Recherches tropicales Smithsonian (STRI)

*To read this post in English

*Cet article fut aussi publié sur le blog McGill-NEO, et sur le blog IGERT-NEO

 Quand j’évoque avec des amis mes recherches au Smithsonian, tous pensent automatiquement que je travaille à Washington. Plusieurs étudiants et moi-même sommes présentement en plein cours de biologie tropicale au Smithsonian… au Panamá, pas au bord du Potomac. Mettons donc les choses au clair, avec une revue (c.-à-d. un publi-reportage) de l’Institut de Recherches tropicales Smithsonian (STRI), l’un des centres mondiaux les plus importants en sciences tropicales.

Le STRI est avant tout une communauté de chercheurs et de chercheuses intéressés par les tropiques. Il fait partie du réseau de l’Institut Smithsonian, le système de musées publics américain, et comprend 40 scientifiques permanents, 400 employés de soutient et plus de 1 400 scientifiques associés et étudiants. Avec mes collègues de la University of Illinois at Urbana-Champaign, de l’Instituto de Investigaciones Científicas y Servicios de Alta Tecnología (INDICASAT) et du programme NEO de l’Université McGill, nous faisons partie de cette communauté.

Ensemble, nous tentons de comprendre les tropiques, dans toute leur complexité, en liant nos différentes spécialités. Selon le Scientifique émérite du STRI, Egbert Leigh Jr., la plupart des recherches du STRI tournent autour de 12 grands sujets. D’abord, nous cherchons à comparer deux océans, l’Atlantique et le Pacifique, et à comprendre comment ils ont pu devenir si différents. Nous cherchons à obtenir autant de données que possible sur le passé récent, dans le but de comprendre ce qui se passe aujourd’hui dans les sphères naturelles et humaines. Nous essayons de comprendre le passé ancien à travers l’archéologie, et tentons de comprendre comment notre monde est devenu ce qu’il est. Nous voulons comprendre comment des individus peuvent diverger dans une même espèce pour créer de nouvelles espèces. Nous élucidons les mystères du mutualisme, ou pourquoi certaines espèces collaborent l’une avec l’autre alors que d’autres préfèrent tricher. Nous décrivons les comportements sociaux des animaux, mais aussi des humains, dans le contexte de l’Amérique centrale. Nous tentons de comprendre ce que la sélection naturelle favorise, et pourquoi certains caractères sont transmis à la prochaine génération alors que d’autres ne le sont pas. Nous voulons mesurer les mécanismes qui contrôlent la taille des populations et les interactions régissant les chaînes alimentaires. Nous étudions les méthodes utilisées par différentes espèces (humains inclus) pour survivre à des conditions extrêmes (lumière, ombre, sécheresse, inondations, sols pauvres, etc.). Nous cherchons à comprendre pourquoi tant d’espèces sont capables de coexister au même endroit (900 espèces d’oiseaux au Panamá et près de 300 espèces d’arbres dans 50 hectares de forêt). Nous voulons ardemment répondre à une question en apparence simple… pourquoi tant d’espèces d’arbres tropicaux (et pourquoi si terribles à identifier) ? Finalement, nous voulons peindre un portrait global des systèmes tropicaux en décrivant les interactions qui font et défont ces systèmes.

Assez de questions, des réponses s’imposent ! La bonne science se base sur de bonnes infrastructures. Heureusement pour nous, le STRI peut difficilement être égalé. Nous avons accès à 13 centres de recherche à travers l’Isthme du Panamá et en voici une courte description.

STRI PlatformCarte de tous les centres de recherche de l’Institut au Panamá (Droits d’auteur : STRI, http://stri.si.edu/reu/english/why_panama.php).

1) Centre de conférences, bibliothèque et laboratoires Earl S. Tupper

Ce groupe de bâtiments inclus la plupart des bureaux administratifs, des laboratoires équipés pour une foule de types de recherche, un herbier, une collection d’insectes et une bibliothèque contenant plus de 69 000 ouvrages traitant des sciences tropicales. La section des livres rares et anciens vous fera monter les larmes aux yeux… si bien sur vous aimez mettre la main sur des gravures de naturalistes du 17e au 19e siècle.

LIBRARYLa bibliothèque Earl S. Tupper contient plus de 69 000 ouvrages reliés aux sciences tropicales (Photo : Nicolas Chatel-Launay).

2) Centre pour la paléoécologie et l’archéologie tropicale (CTPA)

Les fossiles vous laissent de marbre ? Vous pouvez changer cette fâcheuse attitude en passant ici. Le centre accueille des géologues, des géographes et des archéologues qui dévoilent le passé ancien. De la découverte d’une espèce de serpent géante (et heureusement éteinte), à la compréhension des forces qui ont fait des Amériques du Nord et du Sud une seule masse continentale il y a 3 millions d’années, le centre vous en mettra plein la vue. Les scientifiques du CTPA se servent présentement du projet d’expansion du Canal pour fouiller plus avant dans le passé du Panamá.

3) Laboratoires de l’Île NAOS

Située à l’entrée Pacifique du Canal, ce centre de recherche inclus un laboratoire d’analyse moléculaire et génétique à la fine pointe de la technologie. Il y a aussi tout le nécessaire pour maintenir en vie des animaux marins afin de les étudier. Les scientifiques hébergés ici étudient l’océanographie du Pacifique et la paléontologie.

4) Laboratoire marin Galeta Point

L’équivalent caribéen de NAOS, cette infrastructure est située à l’entrée du canal sur la côte Atlantique. Ce centre est surtout connu pour ses recherches sur les impacts des déversements pétroliers et sur les mangroves.

BOCASUne vue d’un des nombreux récifs de coraux près de Bocas del Toro (Photo : Nicolas Chatel-Launay).

5) Station de recherche de Bocas del Toro

Située dans l’archipel de Bocas del Toro, ce centre accueille des scientifiques qui étudient les récifs de coraux, les lagons et la forêt tropicale côtière. Situé sur la côte Caraïbe, la station est au cœur d’un cocktail culturel joignant l’Asie, l’Afrique et les Amériques. Ce centre est au cœur de l’étude de la sociabilité humaine.

6) Île Rancheria

Située en pleine mer, cette station trône au milieu de la plus grande concentration de récifs coralliens de l’Est du Pacifique. C’est l’équivalent Pacifique de Bocas del Toro.

7) Centre de la nature Punta Culebra

Située sur une île du Pacifique, ce centre porte surtout sur la vulgarisation scientifique. L’équipe y essaie de développer de nouvelles approches afin de mieux transmettre nos connaissances à la génération montante.

FORTUNA1La Réserve forestière Fortuna permet aux scientifiques d’étudier un écosystème unique… la forêt de nuage (Photo : Nicolas Chatel-Launay).

8) Station de terrain Fortuna

La Réserve forestière Fortuna s’élève à 1 200 mètres d’altitude et permet aux scientifiques qui l’utilisent d’étudier un écosystème tropical particulièrement intéressant, la forêt de nuages. Le soleil s’y fait rare et il y fait constamment humide. Certaines parties de la réserve reçoivent jusqu’à 12 mètres de précipitation par an (et connaissent moins de 30 jours sans pluie par année).

FORTUNA2Une nuit sans nuages est un événement rare à Fortuna, il y a moins de 30 jours sans pluie par année (Photo : Nicolas Chatel-Launay).

9) Agua Salud

Ce projet situé dans le bassin hydrographique du Canal de Panamá couvre 300 000 hectares. Les scientifiques qui y participent tentent de trouver les meilleures stratégies de reforestation. Ils mesurent comment différentes techniques et espèces peuvent stocker du carbone, contrôler les inondations ou encore améliorer la fertilité des sols… le tout sans bannir l’agriculture. Bref, ces gens cherchent à trouver un usage optimal du territoire en région tropicale.

10) Systèmes d’accès à la canopée

Au STRI, tout le monde est brillant, mais certains le sont particulièrement. Deux grues de construction furent installées de façon permanente en pleine forêt tropicale sur les côtes Caribéenne et Pacifique afin de permettre aux scientifiques d’accéder à la canopée des arbres. Vous voulez savoir comment nous avons pu nous approcher autant d’une maman paresseux et de son bébé pour les articles de Scott, Librada et Flor ? Ouais, nous étions dans une grue.

11) Campus Gamboa

Nous y voici, ce campus a été notre quartier général tout au long de ce cours de biologie tropicale. Le Campus Gamboa est situé en plein centre du Canal de Panamá, on y trouve une foule de laboratoires. Aussi, plusieurs recherches pointues s’y déroulent. Il y a un système de « pods » pour cultiver des plantes à différentes températures et sous différentes conditions atmosphériques afin de prédire les impacts des changements climatiques sur la flore tropicale. On y trouve aussi des volières habitées par des chauves-souris et où leur comportement est finement étudié. Et il y a la route de l’oléoduc, un lieu bien connu de toute personne s’intéressant aux oiseaux (voir l’article d’Élise sur le blog IGERT-NEO).

BATDe toutes les activités que nous avons fait à Gamboa, la capture de chauve-souris était définitivement l’une des plus intéressantes (Photo : Nicolas Chatel-Launay).

12) Monument naturel Barro Colorado (BCI)

Le joyau de la couronne ! Barro Colorado est une île, entourée par quatre péninsules, toutes protégées par le gouvernement du Panamá et par l’Institut Smithsonian. La seule activité autorisée est la recherche scientifique. Avec ses 5 400 hectares, c’est la plus ancienne infrastructure du STRI occupée pour la première fois en 1924. L’île elle-même ne peut subir de modifications. On peut observer, mesurer, mais on ne peut rien y changer. Quand à elles, les péninsules sont utilisées pour des expériences, comme dans… qu’est-ce qui se passe si on tue toutes les lianes dans une forêt ? Est-ce que les arbres poussent mieux ? Où encore, que se passe-t-il si on change les concentrations de nutriments à un endroit en déversant des tonnes de fertilisants ?

BCIUne vue des bâtiments principaux sur l’île BCI (Photo : Nicolas Chatel-Launay).

13) Centre pour la Science forestière tropicale (CTFS)

Située sur l’île de BCI et fondée en 1980, cette parcelle de 50 hectares de forêt nous a fournit la meilleure base de données jamais collectée en biologie tropicale. Chaque arbre dont le tronc dépasse 1 cm (il y en a environ 200 000) a été identifié à l’espèce, mesuré et recensé tous les 5 ans. La même chose va pour les lianes et plusieurs groupes d’arbustes. Nous avons aussi des analyses de sol précises partout sur la parcelle. Nous avons les inventaires des mammifères, des oiseaux et des insectes. Plusieurs mammifères et oiseaux ont même des colliers émetteurs qui nous permettent de suivre leurs déplacements en temps réel à travers la forêt. En gros, on peut avoir beaucoup de plaisir avec beaucoup (trop ?) de données. Non seulement la base de données est géniale, elle a fait des petits. Il existe maintenant des parcelles du CTFS un peut partout à travers les Amériques, l’Afrique, l’Asie, l’Europe et l’Océanie. Les équipes locales y recueillent les mêmes données, de la même manière, en utilisant les mêmes protocoles. De cette façon, nous pouvons comparer des forêts à travers l’espace et le temps, précisément, individu par individu, partout dans le monde. Imaginez juste toutes les questions que vous pourriez explorer avec de telles données.

Et puis voilà ! C’était un petit tour d’horizon de ce que nous faisons et d’où nous le faisons. Le STRI est une communauté de biologistes, d’archéologues, de géographes, d’anthropologues et de spécialistes d’autres domaines qui tentent de répondre à une grande question. Qu’est ce qui fait tourner les tropiques ? Et si vous ressentez une pointe de jalousie, lâchez ça. Vous serez toujours les bienvenus si vous voulez vous joindre à l’aventure.

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Of the Smithsonian Tropical Research Institute (STRI)

*Pour lire cet article en français

*This blog post was also published on the McGill NEO blog and on the IGERT-NEO blog

When I tell friends that I conduct research at the Smithsonian, most think immediately of Washington. Fellow students and I are currently enrolled in a tropical biology field course at the Smithsonian… in Panamá, not on the Potomac shoreline! So let’s make things clear with a quick overview (i.e. publicity shpiel) of STRI, one of the world’s flagships of tropical research.

The Smithsonian Tropical Research Institute (STRI) is a community of researchers and scholars interested in the tropics. It is part of the Smithsonian Institution network and hosts 40 permanent scientists, 400 support staff and 1,400 visiting scientists and students. My colleagues and I, all graduate students of the University of Illinois at Urbana-Champaign, the Instituto de Investigaciones Científicas y Servicios de Alta Tecnología (INDICASAT) and McGill University’s NEO program, are part of this community.

Together, we seek to understand the tropics, in all their complexity, and merge our diverse areas of expertise to do so. According to STRI’s Scientist Emeritus, Egbert Leigh Jr., most of STRI’s research can be grouped under 12 broad areas. First, we seek to contrast and compare two oceans, the Pacific and the Atlantic, and understand how they came to be so different. We try to accumulate as much data as possible on the recent past, to understand what is happening today in both the human and natural worlds. We seek to understand the distant past through archaeology, and learn how our world came to be. We try to uncover why and how individuals diverge within a species to give rise to more species. We try to unravel the mysteries of mutualism, or why some species collaborate with each other while others prefer to cheat. We study social behaviour in animals, but also in humans within the Central American context. We want to understand what natural selection favors and why some traits make it to the next generation while others do not. We study the factors regulating populations of living organisms and the inner workings of food webs. We look at how species (humans included) cope with extremes (light, shade, drought, floods, lousy soils, etc.). We try to understand how so many species can coexist in a single place (900 species of birds in Panamá and around 300 tree species in 50 hectares of forest). We are definitely interested by a lingering question… why so many tropical trees (and why is their identification such a hellish job)? Finally, we want to get a global picture of tropical systems by unravelling the interdependencies that make ecosystems go-round.

Enough about questions, we need answers! Good research is backed by good infrastructure. Luckily for us, you can’t really beat STRI. We have access to 13 research facilities across the Isthmus of Panamá and here’s a very brief description of each.

STRI PlatformA map of all STRI research facilities in Panamá (Credit: STRI, http://stri.si.edu/reu/english/why_panama.php).

1) Earl S. Tupper Research, Library and Conference Center

This set of buildings hosts most of the administrative units, a score of laboratories equipped for all kinds of research, a herbarium, an insect collection and a library comprising over 69,000 volumes centered on tropical sciences. The old and rare books section is to die for… if you like getting your hands on the drawings of 17th to 19th century explorers.

LIBRARYThe Earl S. Tupper Library holds over 69,000 volumes related to tropical sciences (Photo: Nicolas Chatel-Launay).

2) Center for Tropical Paleoecology and Archaeology (CTPA)

If you dig fossils, that’s the place you want to be. Specialized in geology, geography and archaeology, scientists working here try to unravel the distant past, from giant (and thankfully extinct) snake species to the processes that explain why North and South America became one land mass three million years ago. Scientists from CTPA are currently using the Canal expansion project as a way to dig further into Panama’s past.

3) NAOS Island Laboratories

Located at the Pacific entrance of the Canal, this research facility has a state of the art molecular and genetics laboratory. It also has all you need to keep oceanic critters alive for research. People here specialise in Pacific oceanography and paleontology.

4) Galeta Point Marine Laboratory

NAOS’s counterpart, this research facility is located at the Caribbean entrance of the Canal. It is best known for research on the effects of oil spills and on mangrove systems.

BOCASA view of one of the numerous coral reefs neighboring the Bocas Del Toro Research Station (Photo: Nicolas Chatel-Launay).

5) Bocas Del Toro Research Station

Located in the Bocas Del Toro Archipelago, this station hosts scientists who work on coral reefs, lagoon systems and lowland tropical forests. As it is located on the Caribbean side, in the middle of a cultural melting pot between Asia, Africa and the Americas, it is also a research hub on human sociality.

6) Rancheria Island

Located on a Pacific Island, this research station is in the middle of the Eastern Pacific Ocean’s largest concentration of coral reefs. It is the Pacific counterpart of Bocas Del Toro.

7) Punta Culebra Nature Center

Located on a Pacific Island, this center focuses on public awareness and outreach. Scientists try to test education strategies in order to better transmit knowledge to the coming generations.

FORTUNA1The Fortuna Forest Reserve lets scientists work in a unique ecosystem… cloud forest (Photo: Nicolas Chatel-Launay).

8) Fortuna Field Station

Fortuna Forest Reserve is 1,200 meters (4,000 feet) up in the mountains and lets scientists study a particularly interesting tropical ecosystem… a cloud forest. I can tell you that the sun is rare out there, and it’s constantly wet. Some areas of the reserve receive 12 meters of rain a year (and have less than 30 rain-free days yearly).

FORTUNA2A clear night sky in Fortuna is a rare event, less than 30 days a year are rainless (Photo: Nicolas Chatel-Launay).

9) Agua Salud

This project, located within the Panamá Canal watershed covers 300,000 hectares. Scientists involved in this long-term study try to test the best reforestation strategies and how different techniques can be used to store carbon, control devastating floods, or improve soil fertility… all without banning agriculture. People here try to get to an optimal land-use strategy for the tropics.

10) Forest Canopy Access Systems

People at STRI are all smart. But some have exceptionally smart ideas. Two construction cranes were permanently installed in the rainforest on both the Pacific and Caribbean sides so that scientists could easily access the forest canopy. Wonder how we could get this close to a mommy sloth and its baby in the posts from Scott, Librada and Flor? Yup, we were in a crane.

11) Gamboa Campus

Here we are! this is the main base our group used for the Tropical Biology Field Course 2015. Gamboa Campus is located at the dead center of the Panamá Canal, and has a suite of laboratories. Also, a lot of specialized research happens here. There is a system of “pods” to grow plants in different temperature and atmospheric conditions to unravel the effects climate change might have in the tropics. There are flight cages that bats call home and where their behaviour is finely analyzed. And there is Pipeline road, a well-known spot for anyone interested in birds (See Elise’s post on the IGERT-NEO blog).

BATAmong all our activities in Gamboa, bat trapping was certainly one of the most interesting (Photo: Nicolas Chatel-Launay).

12) Barro Colorado Nature Monument (BCI)

The Crown Jewel! Barro Colorado is an island, surrounded by three peninsulas, all protected by the Panamanian government and the Smithsonian Institution. Only research can go on here. With its 5,400 hectares, it is the oldest STRI facility, first occupied in 1924. The island itself is a no-touch zone. You can measure and observe, but you can’t change anything. The peninsulas are used for experiments, as in… what happens if you kill all lianas in a forest? Do the trees grow better? Or again, what happens if you change the nutrient regimes by dumping tons of fertilisers?

BCIA view of the main buildings on BCI island (Photo: Nicolas Chatel-Launay).

13) Center for Tropical Forest Science (CTFS)

Located on BCI Island and founded in 1980, this 50 hectares forest plot gave us the most precious data set ever collected in tropical biology. Every single tree stem larger than 1 cm (there are roughly 200,000 of them), is identified to species, measured, and recensused every five years. The same goes for lianas, and many groups of shrubs. We also have precise soil composition data all over the plot. We have mammal, bird and insect inventories for the area. Many mammals and birds even have radio collars; we can track their every movement in the forest. Basically, we can have lots of fun with lots of data. Not only is the 50-hectare plot an awesome dataset, it had children. CTFS plots are now all over the Americas, Africa, Asia, Europe, and Oceania. People there collect data in the same manner, using the same protocol. This way, we can compare forests through space and through time, precisely, individual by individual, all over the world. Imagine what questions you can explore with that.

So here we are! This was a small overview of what we do, and where we do it. STRI is composed of biologists, archaeologists, anthropologists, geographers, and specialists of other fields trying to answer one question. What makes the tropics tick? And if you’re jealous, well don’t be. You are welcome to join in this adventure.

Me revoici au Panamá, le blogue reprend vie

*To read this post in English

Après une longue hibernation, ce blogue reprend vie. Vous vous demandez pourquoi j’avais cessé d’y contribuer ? J’avais simplement trop de pain sur la planche. Le mois d’août est passé trop vite, alors que j’essayais de tout terminer avant de quitter le Panamá. L’automne fut tout aussi occupé. J’avais bien sur mon projet de recherche. J’ai aussi occupé pour la première fois un poste d’auxiliaire d’enseignement. Il me fait plaisir de vous signaler que mon premier groupe d’étudiants était… génial. Nous nous sommes amusés comme des petits fous tout en explorant les grands enjeux planétaires tel le changement climatique. Vous me connaissez, j’ai aussi passé trop de temps à m’impliquer dans des organisations et comités. Mais me revoici au Panamá, je me ferai donc un plaisir de vous gaver d’articles ridiculement longs.

 Aube sur le CanalLe soleil se lève sur le Canal de Panamá, alors que nous embarquons pour l’Île Barro Colorado, une réserve naturelle gérée par l’Institut Smithsonian (Photo : Nicolas Chatel-Launay).

 Depuis le début de la semaine, je participe à un cours de biologie tropicale avec d’autres étudiantes et étudiants de deuxième et troisième cycle. Nous étudions à la University of Illinois, à l’Instituto de investigaciones científicas y servicios de alta tecnología (INDICASAT) et à l’Université McGill. Au cours du mois de Janvier, nous allons voyager à travers le Panamá pour explorer ses écosystèmes tropicaux. Je vous en donnerai des nouvelles. Et bien sur, il y aura des nouvelles de mon projet de recherche, mais après le cours. D’ici là, je vais mettre à jour ma liste de vertébrés, car beaucoup de nouveaux animaux ont croisé ma route.

Back in Panamá, the blog lives again

*Pour lire cet article en français

After a prolonged period of hibernation, this blog lives again. Why was I not contributing? Well simply because I had way too much on my plate. August ended in a blur while I was trying to finish everything in Panamá. The fall was no less crazy. I had my research of course. I also took a teaching assistant position for the first time. I’m happy to say that my first batch of students were… awesome. We had the fun of our lives exploring global issues such as climate change. As usual, I was also involved in too many committees and organizations. But now that I’m back in Panamá, I will happily drown you with ridiculously long blog posts.

 Aube sur le CanalThe sun rises over the Panamá Canal as we embark for Barro Colorado Island, a Smithsonian-managed natural reserve (Photo: Nicolas Chatel-Launay).

 For the past week, I have participated in a tropical biology field course with fellow graduate students. We study at the University of Illinois, at the Instituto de investigaciones científicas y servicios de alta tecnología (INDICASAT) and at McGill University. Throughout January, we will be travelling across Panamá to explore tropical environments. I’ll keep you posted. And of course, a bit more on my research will come out after the course. I will also update my vertebrate sighting list eventually as many new animals crossed my path.