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).