Offre de Stage M2 Recherche en Génétique du Paysage : Evaluation de la Connectivité Fonctionnelle de Forêts Tempérées Décidues en Contexte Hautement Fragmenté

La fragmentation forestière est une menace pour la biodiversité. Néanmoins, l’impact de cette fragmentation sur la dispersion et les flux de gènes est difficile à estimer car il dépend à la fois des espèces (traits d’histoire de vie dont la dispersion) et des paysages (temps écoulé depuis la fragmentation, étendue et configuration spatiale de l’habitat) concernés (Baguette et al., 2013). Cet effet est en outre modulé par le niveau de spécialisation écologique des espèces. Ainsi, il est plus marqué chez les espèces sédentaires que chez les espèces mobiles (Callens et al., 2011) et chez les espèces «spécialiste» que chez les espèces «généralistes» (Bonte et al., 2003 ; Entling et al., 2011). Les plantes Geum urbanum (la benoîte commune) et Primula elatior (l’oseille des bois) sont toutes deux des espèces communes de forêts tempérées Européenne. Elles constituent des modèles biologiques contrastées de par leur capacité de dispersion et leur degré de spécialisation écologique : l’espèce spécialiste P. elatior et l’espèce généraliste G. urbanum étant respectivement caractérisées par une faible et forte capacité de dispersion.

Le stage proposé a pour objectif d’évaluer la connectivité fonctionnelle dans un système fragmenté (forêts tempérées décidues) au moyen de flux géniques estimés entre populations des deux espèces modèles. La diversité génétique passée versus contemporaine sera mesurée à partir de la variation de gènes cytoplasmiques (ADNcp – variation génétique historique) et nucléaires (loci microsatellites – flux génique contemporain) (Arens et al., 2004 ; Van Geert et al., 2006 ; Seino et al., 2014). Deux fenêtres paysagères ont été sélectionnées dans deux régions françaises distinctes, en l’occurrence la région Hauts-de-France (Thiérache) et la région Bretagne (Zone Atelier Armorique). Parmi ces fenêtres, l’une présente des taches d’habitat interconnectées par un réseau dense de haies (bocage) tandis que l’autre est caractérisée par un système fortement fragmenté et pauvre en haies (openfield). Dans la région Hauts-de-France, une troisième fenêtre paysagère a été également retenue : elle est une zone non fragmentée composée de «taches virtuelles» distribuée dans une matrice forestière (fenêtre témoin). Les individus ont été collectés dans les fragments forestiers et dans les haies au cours de deux campagnes d’échantillonnage (2017 et 2018). La connectivité fonctionnelle et la structure génétique des populations seront investiguées au moyen de méthodes classiques d’analyses exploratoires (DAPC) (Jombart et al., 2008) et bayésiennes (Pritchard et al., 2000 ; Guillot et al., 2005). La relation entre structure du paysage et structure génétique sera évaluée à partir d’approches corrélatives et d’approches fondées sur la théorie des graphes. Le ou la stagiaire est par ailleurs encouragé(e) à proposer et à exploser d’autres pistes d’analyse.

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Nous recherchons un(e) étudiant(e) intéressé(e) et motivé(e). Le candidat ou la candidate retenu(e) sera encadré(e) par Annie Guiller (PR), Jonathan Lenoir (CR CNRS) et Pedro Poli (PhD). Un fort intérêt pour la génétique des populations, l’écologie du paysage, la biologie évolutive et l’analyse statistique est recommandé. De bonnes bases et connaissances dans ces domaines sont souhaitées mais non obligatoires car ces compétences pourront être acquises ou renforcées au cours du stage.

Financement : Fondation pour la Recherche sur la Biodiversité (FRB, AO 2018). Le stage s’inscrit dans le cadre du projet Européen WOODNET (BiodivERsa, APR 2017) et du projet régional PEGASE (Région Picardie, APR 2016).

Institution d’accueil : EDYSAN

Encadrants : Annie Guiller (Professeur), Jonathan Lenoir (CR CNRS) et Pedro Poli (doctorant).

Candidatures : Pour candidater, envoyez un CV et une lettre de motivation (en Anglais ou Français) à : annie.guiller@u-picardie.fr, jonathan.lenoir@u-picardie.fr et pedro.poli@u-picardie.fr. N’hésitez pas à nous contacter pour tout renseignement supplémentaire.

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Internship Opportunity in Landscape Genetics: Assessing Gene Flow among Populations of 2 Contrasting Herbaceous Plants within a Fragmented System

Habitat fragmentation is a major threat to biodiversity. Nonetheless, habitat fragmentation may have an unequal influence over genetic flow depending on specie life history traits and dispersion capacities (Baguette et al., 2013). Generally, the effects of fragmentation on genetic flow is more pronounced for sessile organisms, compared with more mobile or vagile ones (Callens et al., 2011), and for specialists compared with generalists (Bonte et al., 2003; Entling et al., 2011). The plant species Geum urbanum (wood avens: on the left picture below) and Primula elatior (true oxlip: on the right picture below) are common within highly fragmented European temperate forests. They are nonetheless two contrasting models in terms of dispersion abilities and ecological specialisation: P. elatior being a notorious forest specialist with limited dispersal abilities.

The proposed internship aims at evaluating functional connectivity in a fragmented system (temperate deciduous forests) by means of indirect estimators for this two contrasting model species. Contemporary and past genetic diversity will be measured using cytoplasmic genes (cpDNA – historic genetic variation) and microsatellites loci (contemporary gene flow) (Arens et al., 2004; Van Geert et al., 2006; Seino et al., 2014). Two landscape windows were selected for both the Hauts-de-France region (Thiérache) and the Brittany region (Zone Atelier Armorique): one window is characterized by forest patches interconnected through a dense hedgerow network (locally called ‘bocage’) while the other window is characterized by a highly fragmented system with few to no hedgerows. For the Hauts-de-France region, a third landscape window was selected as a control or baseline unfragmented system based on ‘virtual forest patches’ spread out across a forest matrix. Individuals were sampled in forest patches (or virtual forest patches) and in hedgerows during two field seasons (i.e. in 2017 and 2018). Functional connectivity and population genetic structure will be investigated using classic methods (DAPC) (Jombart et al., 2008) and Bayesian assigning tests (Pritchard et al., 2000; Guillot et al., 2005) for characterizing genetic structure. The role of landscape features on genetic structure will be assessed by means of correlative approaches and graph-theory methods. The successful applicant will be highly encouraged to propose other analytical methods if he/she deems fit.

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We seek a highly motivated and curious candidate. The successful candidate will be closely supervised by Professor Annie Guiller, Senior Researcher Jonathan Lenoir and PhD student Pedro Poli during his/her internship. He/She should be able to work independently. Strong interest in population genetics, landscape ecology, evolution and biostatistics are recommended, meaning that a good background in those domains is desired, but not mandatory. Those skills will be developed during the internship.

Funding: We acknowledge a grant from the “Fondation pour la Recherche sur la Biodiversité” (FRB, AO 2018).

Internship stipend: About 500 EUR per month during 6 months (January-June 2019).

Starting date and duration: The succesful applicant is expected to start his/her internship on the 7th of January 2019 for a 6 month duration.

Host Institute: Edysan is a mixed research unit involving the CNRS and Université de Picardie Jules Verne institutes. The research work developed in Edysan aims at understanding natural and semi-natural ecosystem functioning and impacts environment changes over those systems. We are well placed in Amiens, a nice and active city in the Picardy region. The laboratory has an ongoing partnership with Regional Molecular Biology Centre (CRRBM) that dispose of state of the art equipment and infrastructure.

Supervisors: Annie Guiller (Professeur), Jonathan Lenoir (CR CNRS) and Pedro Poli (PhD student).

Application deadline: 30th November 2018. Potential candidates should send a CV and a cover letter (in English or French) to: annie.guiller@u-picardie.fr, jonathan.lenoir@u-picardie.fr and pedro.poli@u-picardie.fr

Wanted: Samples of a Few European Forest Herbs

Dear European researchers, foresters and colleagues, I would like to make a call for participation in sampling plant material from either Geum urbanum or Oxalis acetosella, which are two forest herbs (see pictures below) widely distributed throughout Europe (see maps below). Within the framework of his PhD thesis here in Amiens, Pedro Poli is working on the phylogeography of these two forest herbs. For that reason, we need samples from as many different locations as possible to cover each species range in Europe. We would be very grateful if you could help us in this endeavor.

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Geum urbanum L. (Source: Wikimedia Commons)

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Global distribution of Geum urbanum

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Oxalis acetosella L. (Source: Wikimedia Commons)

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Global distribution of Oxalis acetosella

If, like me, it happens that you visit forests during your working hours (e.g., while working in the field) or free time (e.g., while reconnecting with Mother Earth) and that you encounter, by chance or not, a population of Geum urbanum or Oxalis acetosella, then it would be really nice if you could collect fresh material. By the way, beware of Ixodes ricinus while sampling in forests: it is the peak season right now. This tiny and nasty vampire is always hiding somewhere in the dense vegetation of the forest understory. Fight him/her back: dress up with colorful gears to spot him/her before he/she bites you and wear long sleeves.

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A nice forest patch very close to where I live in Picardy (Bois de Vadencourt)

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Several individuals of Geum urbanum within a patch of Mercurialis perennis

The protocol is super simple. You just need to carry about 15 to 20 envelops with you and a pen to write down sample IDs. That is it for the sampling material, but you can also carry a GPS device with you to record the precise geographical coordinates of your sampling sites (that would be awesome). Once you have the sampling material ready and you have found a population of Geum urbanum or Oxalis acetosella, you may start collecting up to three or four fresh leaves from 15 (or more) different individuals. The only requirement for sampling is that the collected individuals from the focal population or locality should not be too close from each others (cf. at least 5-m to 10-m apart) to avoid collecting clones of the same individual. Once you have collected enough fresh leaves (best is to collect the youngest leaves) from one individual of a given population, then you just have to put the collected leaves of the sampled individual in one envelop labelled with the name of the species and the running number of the sampled individual: easy, no? You can also add absorbent paper within the envelop if the leaves are wet. This will help to absorb the humidity.

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Labelled envelops containing fresh and young leaves of Geum urbanum

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Close-up on the content of one envelop

Fifteen individuals is our minimum requirement for the sample size but you can collect up to 20 if you want. Once you are done, then put all your 15 (or more) envelops (remember to use one small envelop per collected individual) in a bigger envelop addressed to Pedro Poli, UR EDYSAN (UMR 7058 CNRS-UPJV), Université de Picardie Jules Verne, 33 Rue Saint Leu, 80000Amiens, France.

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Where to send the sampled material?

Before putting the letter to the post, do not forget to provide the geographical coordinates (latitude and longitude) of the sampled population together with your name and the date you sampled the material. You can either write it directly on a piece of paper that you will then insert into the envelop or you can also use Google Earth to mark the sampled location (using a pin or digitizing a polygon of the sampled area if you prefer) with the geographical coordinates of the location, the date and your name somehow visible on the screen and print it before inserting it into the envelop. You are also very welcome to send the .kml file by email to pedro.poli@u-picardie.fr so that we know you sent us some material by mail.

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Geographical coordinates of the sampled location

If you are keen, you are very welcome to sample more than one population or location. The more populations from very different geographical contexts we have, the better.

Thanks in advance for your help and contribution.

Apport de la Technologie LiDAR dans la Modélisation du Microclimat Forestier

Le microclimat forestier, késako ? Tu (oui, toi lecteur/lectrice) t’es surement aventuré(e) en forêt au moins une fois dans ta vie. Rassures-moi, c’est bien le cas ? Sinon tu as vraiment raté(e) quelque chose. La plupart des gens qui se baladent en forêt de nos jours y vont pour y chercher (c’est plus marrant de chercher que de trouver, crois-moi, j’en sais quelque chose) le calme, l’inspiration, un contact avec Dame Nature [dès que l’aurore darde ses rayons d’argent à travers les écharpes de brume, ndlr], des sensations fortes (de nuit ça marche plutôt bien), des champignons (c’est bon ça) ou bien tout simplement de la fraicheur par une belle journée estivale. Nous y voilà, tu l’auras compris, quoi de mieux que l’ombre de nos grands arbres en été pour perdre quelques degré Celsius pendant la journée. Oui, mais par rapport à quoi ? Eh bien ! par rapport à la température dite extérieure (cf. température synoptique dans le jargon des climatologues et météorologues, attention ce ne sont pas forcément les mêmes). Pendant la nuit, c’est l’inverse, il fait plus frais à l’extérieure qu’à l’intérieure de la forêt, en été.

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Ambiance forestière (Creuse de la Terre Rouge, Gercy, Aisne).

Bref, le microclimat forestier permet de “tamponner” les fluctuations de la température extérieure, que ce soit pendant la journée ou bien au fil des saisons. C’est un peu comme l’isolation d’une maison (quand ça marche bien), plus frais dedans que dehors en été/journée et plus chaud dedans que dehors en hiver/nuitée. Tu vas me dire “Ok, mais à quoi cela peut bien servir ?”. Eh bien ! outre le fait que nos forêts nous apportent l’oxygène pour respirer (tu seras d’accord avec moi pour dire que c’est plutôt utile comme fonction), tu comprends bien que ces îlots de verdure (parcs arborés en ville) jouent également un rôle important dans la régulation de la température ressentie localement. Donc, tu me vois venir avec mes gros sabots, si il est difficile d’agir directement sur le climat global pour inverser la courbe du réchauffement, ont peut néanmoins apprendre à mieux gérer la trame verte (bois, forêts, haies, parcs et jardins) et sa distribution au sein de nos paysages très anthropisés pour améliorer nos conditions de vie et celles des organismes vivants qui y trouvent refuge. Pour cela, encore faudrait-il que l’on soit capable de bien comprendre le microclimat forestier pour bien le modéliser.

Le microclimat en forêt est une chose étudiée depuis longue date (Chen et al., 1999) mais qui reste pourtant encore méconnue puisque nous ne sommes toujours pas capable de le modéliser. Tu vas me dire “Attends, il existe pourtant bien des modèles pour prévoir les conditions atmosphériques et les scénarios climatiques du futur ?”. Exact Watson, mais ces derniers, dits de circulation générale, modélisent la température dite synoptique à une résolution spatiale très grossière et pas les conditions microclimatiques observées sous couvert forestier. Pour cela, il est nécessaire d’avoir des informations très précises sur la densité d’arbre, la hauteur de ces derniers et la structure verticale du couvert. En gros, beaucoup de données biométriques. C’est là qu’intervient la technologie LiDAR. Je sais, je te vois venir “Mais qu’est ce que c’est que ce truc encore ?”. Le LiDAR pour “light detection and ranging” est une technologie de télédétection par laser qui est donc basée sur l’analyse, par un récepteur, des propriétés d’un faisceau de lumière renvoyé vers son émetteur. C’est le même principe que pour le radar ou le sonar mais basé sur des ondes lumineuses (spectre visible, infrarouge ou ultraviolet), plutôt que sur des ondes radio ou sonores. Ce genre de technologie est très utilisée aujourd’hui, de manière aéroporté ou en station totale au sol (voir la photo ci-dessous à titre d’exemple), pour constituer des modèles numériques en 3D du bâti, de la ressource bois (par exemple) ou bien même de scenes de crimes. C’est beau la technologie. Certains parlent de réalité augmenté.

Relevé sur le terrain (Creuse de le Terre Rouge, Gercy, Aisne) à l’aide d’un LiDAR terrestre. Relevé réalisé par Guillaume Caron, Emilie Gallet-Moron et Jonathan Lenoir.

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Coupe transversale dans une image issue d’un scan de LiDAR terrestre réalisé au sein de la Creuse de la Terre Rouge (Gercy, Aisne). Voir photo précédente pour un exemple de relevé de LiDAR terrestre sur le terrain. Coupe réalisée par Guillaume Caron.

Au cours d’une étude récente en collaboration avec Tarek Hattab (post-doctorant au sein de notre équipe de recherche à l’Université de Picardie Jules Verne) et Guillaume Pierre (Professeur en Géographie à l’Université de Reims Champagne-Ardenne), nous avons proposé un cadre de modélisation du microclimat forestier permettant justement d’intégrer les informations issues d’images LiDAR, et notamment l’information de densité du couvert arboré. Nos travaux ont récemment été publié dans la revue Ecography et ont fait l’objet d’un prix (E4 Award) remis par les éditeurs de la revue. Bizarrement, ce sont ces mêmes travaux qui ont été primés que j’ai maintes et maintes fois essayés de vendre à plusieurs agences de financement pour la recherche, dans le cadre de réponse à des appels à projets de recherche. Malheureusement, aucune de ces agences et pas même l’Agence Nationale de la Recherche (ANR) ne fût intéressée. Désolé pour cette petite parenthèse plaintive, mais c’est plus fort que moi.

Je ne rentrerais pas dans les détails techniques de ce cadre de modélisation, détails que tu trouveras ici dans l’article rédigé en anglais (hésites pas à me laisser un message si tu n’as pas accès au PDF de la revue et que cela t’intéresses), mais les intérêts sont multiples, notamment en écologie. Le principal atout étant de disposer de données plus précises sur les conditions microclimatiques locales pour ensuite mieux informer les modèles de redistribution du vivant qui se basent tous, pour l’instant, sur des simulations issues de modèles de circulation générale qui ne tiennent pas compte de la finesse du microclimat.

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Langue de cerf ou Scolopendre officinale, une fougère typique des fonds de vallons frais tel que celui de la Creuse de la Terre Rouge (Gercy, Aisne).

Call for a 3-yr PhD Position in Ecology, Phylogeography and Landscape Genetics

Title

Incorporating Phylogeographic infOrmation into niche moDels to improve species re-distribution projections under climAte waRming and habitat fragmentation: the Case of forest-dwelling specIes across European agricultural landscapeS [PODARCIS]

Aim

Climate warming and habitat fragmentation are two key components of global change that push species to redistribute or evolve to adapt to the new conditions (Lenoir & Svenning, 2015; Pecl et al., 2017). To hindcast and forecast species redistribution under past and future environmental conditions, respectively, the state-of-the-art is to use species distribution models (SDMs) (Guisan & Zimmermann, 2000). However, traditional SDMs assume that individuals from all populations of a given species respond equally to environmental changes although different populations from the same species may respond differently to environmental changes (Valladares et al., 2014). The most recent scientific literature on SDMs suggests that incorporating intraspecific variation into SDMs leads to less pessimistic redistribution projections (Pearman et al., 2010; Oney et al., 2013). Both phylogeography (Guiller & Madec, 2010; Guiller et al., 2012) and landscape genetics can provide spatially and temporally explicit information on the genetic structure and differences among populations of the same species that could be used to incorporate intraspecific variation into SDMs and thus improve redistribution projections under climate change. This PhD project entitled PODARCIS specifically aims at incorporating intraspecific variation data obtained from a union of phylogeography and landscape genetics (Rissler, 2016) into SDMs. PODARCIS is part of the EU (BiodivERsA) project Woodnet and the regional (Hauts-de-France) project Pegase. Three model species of European temperate forests will be studied throughout the PhD project: the plants Geum urbanum and Oxalis acetosella characterized by different dispersal capacities as well as the tick Ixodes ricinus considered as the main vector of the Lyme Borreliosis in Western Europe and thus implying potential public health hazards. PODARCIS rests on three basic pillars:

  • Phylogeography and historical demography to determine the phylogeographic structure of each species and to disentangle the relative impacts of past versus current climatic changes in shaping the geographic distributions of genealogical lineages;
  • Fundamental ecology to develop SDMs adapted to each genealogical lineage and to compare these lineage-specific SDMs to classical SDMs at different periods (Pleistocene and Anthropocene);
  • Landscape genetics to identify landscape and environmental features that constrain genetic connectivity and thus to account for dispersal and gene flow across the landscape.

Keywords

Climate change, ecoepidemiology, forest ecosystems, landscape genetics, phylogeography, population genetics, spatial statistics, species distribution modelling

Qualifications

The candidate is expected to have good training in statistics or mathematical modelling and have a strong background in ecology or evolutionary biology (population genetics and phylogeography). Typical PhD candidates will have a master degree in ecology or evolutionary biology. Basic knowledge and interest in ecology and landscape genetics is required. Experience in molecular genetics and GIS knowledge will be further appreciated. Programming skills in Free and Open Source Software (FOSS) such as in the R and GRASS environments will be a clear advantage. Teamwork skills, curiosity, autonomy at work as well as good oral and written communication skills in English will also be valued.

Supervision

The student will be hosted within the research unit EDYSAN (Ecologie et Dynamique des Systèmes Anthropisés, FRE 3498 CNRS – UPJV, head Prof. Guillaume Decocq), 33 rue Saint Leu, 80000 Amiens, France. EDYSAN is a young, diverse, vibrant and international research community with strong collaborative interdisciplinary ties within and beyond Amiens.

Application

Applications (letter, CV and 2 contacts for references) should be sent to Annie Guiller, Jonathan Lenoir and Guillaume Decocq (guillaume.decocq@u-picardie.fr) no later than June 15. The selected candidate will have an audition with the Doctoral Department at UPJV (Université de Picardie Jules Verne, Amiens) in the beginning of July and, if successful, will start in September 2017.

References

  • Guiller & Madec (2010). Historical biogeography of the land snail Cornu aspersum: a new scenario inferred from haplotype distribution in the Western Mediterranean Basin. BMC Evolutionary Biology, 10: 18
  • Guiller et al. (2012) Tracing the invasion of the Mediterranean land snail Cornu aspersum aspersum becoming an agricultural and garden pest in areas recently introduced. PLoS ONE, 7: e49674
  • Guisan & Zimmermann (2000) Predictive habitat distribution models in ecology. Ecological Modelling, 135: 147–186
  • Lenoir & Svenning (2015). Climate-related range shifts – a global multidimensional synthesis and new research directions. Ecography, 38: 15–28
  • Oney et al. (2013). Intraspecific variation buffers projected climate change impacts on Pinus contorta. Ecology and Evolution, 3: 437–449
  • Pearman et al. (2010). Within-taxon niche structure: niche conservatism, divergence and predicted effects of climate change. Ecography, 33: 990–1003
  • Pecl et al. (2017). Biodiversity redistribution under climate change: Impacts on ecosystems and human well-being. Science, 355: eaai9214
  • Rissler (2016). Union of phylogeography and landscape genetics. PNAS, 113: 8079–8086
  • Valladares et al. (2014). The effects of phenotypic plasticity and local adaptation on forecasts of species range shifts under climate change. Ecology Letters, 17: 1351–1364

 

Invasions Biologiques aux Antipodes Subpolaires des Hémisphères Nord et Sud

Dans la communauté scientifique, l’étage montagnard alpin et les zones froides subpolaires sont considérées comme moins affectées par les espèces exotiques envahissantes. Toutefois, cela pourrait changer brusquement sous les scénarios de changements climatiques futurs (cf. réchauffement) et l’augmentation des activités humaines (cf. activités de récréation) dans ces écosystèmes jugés plus difficile d’accès.

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Vue sur les montagnes d’Abisko au Nord de la Suède (Crédit photo : Ive Van Krunkelsven)

Au cours de ces trois dernières années, j’ai eu la chance de pouvoir travailler aux côtés d’Ann Milbau, d’Anibal Pauchard, de Martín Nuñez et de Jonas Lembrechts sur un projet de recherche financé par la Suède (voir page 20 de ce document rédigé en suédois) et dont l’objectif était précisément de s’intéresser aux principaux déterminants du succès d’invasion des plantes exotiques envahissantes dans ces écosystèmes froids et extrêmes situés à haute latitude et à haute altitude. Suite à de multiples réunions de travail en Suède, en Argentine et en France associées à de nombreux échanges par email pour mettre au point le protocole, discuter des analyses et des résultats, échanger nos points de vues vis-à-vis des hypothèses préalablement posées, rédiger un article scientifique, et enfin répondre aux commentaires et critiques aiguisées de nos pairs, ces travaux ont été récemment publiés dans la revue Proceeding of the National Academy of Science (PNAS, USA).

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Jonas Lembrechts récolte les précieuses données (Crédit photo : Ive Van Krunkelsven)

Le résultat est clair, les perturbations d’origine anthropique telles que les sentiers empruntés par les randonneurs en été et les skieurs en hiver sont la clé pour assurer le transport, la germination, la croissance, la floraison et donc l’installation des plantes exotiques envahissantes dans ces territoires reculés et encore immaculés en matière d’invasions biologiques. En l’absence de telles perturbations, ni l’augmentation des températures liée au réchauffement planétaire, ni l’apport d’azote lié à la pollution atmosphérique, ni la pression de propagules exercée par les randonneurs qui transportent les graines sous les semelles de leurs chaussures ne permettent un succès suffisant pour l’installation de ces plantes exotiques envahissantes.

ezgif-com-gif-makerPour arriver à ce résultat, un dispositif expérimental unique en son genre a été mis en place le long de plusieurs gradients d’altitudes situés dans des massifs montagneux à l’extrême nord de la Scandinavie, à Abisko en Suède, et à l’extrême sud de la Pantagonie, à Punta Arena au Chili, couvrant ainsi les antipodes subpolaires des hémisphères Nord et Sud. Au sein de ce dispositif, nous avons fait varier plusieurs facteurs, en plus de la température via l’altitude, comme la présence ou non d’une perturbation (cf. retrait de la végétation native : D+ vs. D-), l’apport ou non de nutriments azotés (cf. engrais : N+ vs. N-) ainsi que l’intensité de la pression de propagules (cf. nombre de graines : P+ vs. P-) de 6 plantes exotiques envahissantes. Chaque placette a été subdivisée en 48 unités, soit 6 répétitions (1 par espèce) pour chacune des 8 combinaisons des facteurs D, N et P (D+/N+/P+, D+/N+/P-, D+/N-/P+; D-/N+/P+, D-/N-/P+, D+/N-/P-, D-/N+/P-, D-/P-/N-).

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Vue sur l’une des nombreuses placettes du dispositif (Crédit photo : Ive Van Krunkelsven)

La conclusion principale issue de ces travaux est qu’il est primordial de limiter et confiner au maximum le niveau des perturbations d’origine anthropique, au risque de voir la végétation de ces écosystèmes complètement modifiée par l’installation et la propagation d’espèces exotiques envahissantes. Le risque est d’autant plus important que l’effet des activités humaines sera combiné au réchauffement climatique actuel et futur. Il semble donc impératif de mettre en œuvre rapidement des stratégies de gestion de ces écosystèmes en limitant les perturbations humaines à hautes latitudes et altitudes, pour limiter le risque d’invasions par les plantes exotiques envahissantes.

Pour une version en anglais, rédigée et illustrée par le premier auteur de l’étude, Jonas Lembrechts, c’est ici. Vous trouverez également un communiqué de presse sur le site l’Université de Picardie Jules Verne (UPJV) ainsi que sur le site echosciences des Hauts-de-France.

Offre de Stage M2 Recherche : Importance du Microclimat Sous Couvert Forestier dans la Dynamique d’Invasion du Cerisier Tardif

Contexte, problématique et objectifs du stage :

L’introduction, l’installation et la colonisation des plantes exotiques envahissantes au sein des écosystèmes impliquent des enjeux majeurs en termes de santé publique, de biodiversité et de biologie de la conservation. Identifier les déterminants impliqués dans les différentes étapes de la dynamique d’invasion constitue une question importante de la recherche portant sur les invasions biologiques aujourd’hui considérées comme l’une des facettes prédominantes des changements globaux et de leurs impacts sur la biodiversité. En forêt de Compiègne, le cerisier tardif a déjà fait l’objet d’importants travaux de recherche permettant d’identifier certains des déterminants de sa dynamique d’invasion. Néanmoins, l’impact du climat et notamment du microclimat sous-couvert forestier reste encore méconnu. Ce stage a donc pour objectif de quantifier l’importance du microclimat sous-couvert forestier ainsi que son impact éventuel sur la dynamique d’invasion du cerisier tardif en Forêt de Compiègne. Un important réseau de microsondes météo (HOBO Pendant Temp Logger 8K : UA-001-08) a été mis en place au cours de l’automne 2016 sur l’ensemble de la forêt de Compiègne suivant un échantillonnage aléatoire stratifié réalisé à partir de données physiographiques (modelé du terrain) et biophysiques (couvert forestier) issues d’images LiDAR. Dans le cadre de son stage, l’étudiant(e) participera à plusieurs campagnes de terrain pour la récupération des données déjà enregistrées sur le réseau de loggers. L’étudiant(e) aura en charge de traiter et d’analyser les premières données microclimatiques extraites et de les relier à la distribution du cerisier tardif en forêt de Compiègne. Outre les données microclimatiques qui seront disponibles au cours du stage et les données de télédétection (images LiDAR et hyperspectrales) déjà disponibles via des projets antérieurs (cf. DIARS), l’étudiant(e) bénéficiera également de données issues de campagnes d’inventaires sur la présence ou l’absence du cerisier tardif dans les différentes strates (herbacée, arbustive et arborée), ainsi que des données de contexte (cf. sol) permettant de discriminer les différents effets sur la dynamique d’invasion du cerisier tardif. Suivant l’avancement du stage, l’étudiant(e) pourra également réaliser un inventaire floristique complémentaire sur le réseau de placettes permettant ainsi de préciser le contexte local.

Profil recherché :

Le candidat ou la candidate doit avoir une solide formation en écologie et connaître les bases en statistiques. Il s’agit d’un stage axé recherche basé sur la manipulation de données qui nécessitent les compétences d’un ou d’une élève ingénieur(e) ou de master 2 ayant un gout prononcé pour l’analyse de données. Il ou elle devra faire preuve d’initiative, de curiosité, d’autonomie, de rigueur et de créativité. Des compétences en écologie végétale, en botanique, en manipulation de données et en programmation informatique, notamment en langage R, sont des atouts importants pour la candidature. Le stage nécessitant une ou plusieurs campagnes de terrain, il est préférable que l’étudiant(e) soit en possession d’un permis de conduire et d’un véhicule personnel pour assurer ses déplacements sur le terrain.

Localisation, encadrement du stage et contacts :

L’étudiant(e) sera basé(e) dans les locaux de l’unité de recherche Edysan (Ecologie et dynamique des systèmes anthropisés : FRE 3498) de l’Université de Picardie Jules Verne (UPJV) et du Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), au 1 Rue des Louvels à Amiens. Ce stage sera co-encadré par :

– Jonathan LENOIR (jonathan.lenoir@u-picardie.fr), Enseignant Chercheur ;
– Fabien SPICHER (fabien.spicher@u-picardie.fr), Ingénieur d’Etudes ;
– Emilie GALLET-MORON (emilie.moron@u-picardie.fr), Ingénieure d’Etudes ;
– Tarek HATTAB (hattab.tarek@gmail.com), Post Doctorant.

Atouts du stage :

– au niveau thématique : problématique de recherche sur un sujet enrichissant et d’actualité (cf. microclimat et microrefuges en contexte de changement climatique) ;
– au niveau humain : encadrement par un Enseignant Chercheur, deux Ingénieurs d’Etudes et un Post Doctorant ;
– au niveau scientifique et technique : recherche bibliographique, utilisation de microsondes météo, manipulation de données issues de la télédétection (LiDAR), analyses statistiques, interprétations des résultats, synthèse et rédaction.

Indemnisations :

537 EUR/mois + remboursement des frais de déplacements éventuels.

Durée du stage :

6 mois entre Janvier/Février/Mars et Juin/Juillet/Août 2017. À préciser avec l’étudiant.

Modalités et date limite de candidature :

Les candidatures sont à envoyer, sous forme d’un CV et d’une lettre de motivation, avant le 15 Janvier 2017 à Jonathan LENOIR (jonathan.lenoir@u-picardie.fr), Fabien SPICHER (fabien.spicher@u-picardie.fr), Emilie GALLET-MORON (emilie.moron@u-picardie.fr) et Tarek HATTAB (hattab.tarek@gmail.com).