Contexte du stage

L’un des enjeux principaux en écologie est de comprendre les processus qui gouvernent l’assemblage des espèces et la diversité. Ces processus reposent à la fois sur l’effet des facteurs environnementaux (conditions locales de l’habitat, interactions biotiques entre les espèces) et sur des facteurs régionaux liés à la taille du pool d’espèces et aux capacités de dispersion des individus. La théorie de la biogéographie insulaire est notamment basée sur l’importance de ces processus, et prédit que la richesse spécifique dépend de la taille de l’habitat et de son isolement [1]. L’ensemble de ces processus locaux et régionaux définit le cadre conceptuel du fonctionnement des métacommunautés [2]. Les études récentes sur les micro-organismes, notamment les algues unicellulaires aquatiques, suggèrent également que l’assemblage des espèces est soumis à un fonctionnement de type métacommunauté [3], [4] mais que l’influence de ces processus semble dépendre de l’échelle spatiale d’intérêt [5], [6].

Les sources minérales et thermales représentent un environnement particulièrement intéressant pour étudier ce type de fonctionnement chez les communautés aquatiques, puisque ce sont des écosystèmes spatialement bien définis et isolés dans une matrice paysagère [7]. Ce sont en effet des écosystèmes vraiment particuliers avec des conditions environnementales pouvant être qualifiées ‘d’extrêmes’ par rapport aux milieux aquatiques voisins. Elles sont formées par des processus hydrogéologiques et sont souvent liées aux activités volcaniques et tectoniques. Une part importante des eaux de pluie alimente les aquifères peu profonds et l’autre partie utilise les failles pour s’infiltrer lentement jusqu’à plusieurs kilomètres de profondeur. Les sources minérales coïncident avec ces zones de failles [8]. L’eau de pluie s’infiltre dans le sol par gravité et capillarité jusqu’au niveau hydrostatique, puis remonte sous l’effet de la pression hydrostatique ou sous la pression des gaz. C’est au cours de ce voyage que les eaux de sources minérales acquièrent leurs différentes caractéristiques [8]. Ainsi, les sources minérales et thermales présentent des eaux caractérisées par leurs propriétés gazeuses, avec une minéralisation plus ou moins importante et des températures parfois élevées. Parmi les sources, certaines peuvent être salées [9] ou riches en carbonates, pouvant induire la formation de travertin (« Limestone-Precipitating Spring »)[10]. Les sources présentent donc une large gamme de conditions physiques et chimiques, et représentent de plus, des écotones qui relient les eaux souterraines aux eaux de surface [11] [12].

De par leurs caractéristiques vraiment particulière, les sources peuvent être considérées comme des îles, isolées les unes de autres dans une matrice paysagère relativement hostile. Elles représentent donc des écosystèmes extrêmement intéressants pour étudier le fonctionnement en métacommunauté des diatomées benthiques qui les occupent, et pour tester des théories écologiques comme celle de la biogéographie insulaire [1]. On pourrait ainsi supposer que la taille et l’isolement de ces sources contribuent fortement à expliquer la richesse spécifique observée. Cette hypothèse est cependant controversée par les travaux de Teittinen et Soininen [6], qui n’ont pas trouvé de relations significatives entre la richesse spécifique et la taille et l’isolement de ces habitats en analysant la richesse et composition en diatomées de sources des régions boréales. Cependant de telles études sur les diatomées restent rares et ces résultats méritent d’être confirmés dans des contextes géologiques et géographiques différents.

Objectifs et missions

L’objectif de ce stage est donc dans un premier temps de tester l’existence d’une relation aire-espèce voire volume- espèces avec les communautés de diatomées benthiques échantillonnées dans les sources minérales d’Auvergne. Il s’agira notamment de tester si la richesse locale dépend de la taille de l’habitat mais aussi de son isolement géographique dans la région d’étude. Dans un second temps, une analyse plus approfondie de la béta-diversité permettra également de tester l’influence relative des facteurs locaux, paysagers et spatiaux dans l’organisation des assemblages d’espèces.

Le/la stagiaire utilisera les données échantillonnées sur une cinquantaine de sources minérales en Auvergne, comprenant une liste des taxons identifiés ainsi que les paramètres physico-chimiques des eaux. Un travail de terrain sera cependant nécessaire pour cartographier précisément la surface et le volume de ces sources. Une étude à l’échelle paysagère sera également effectuée afin de mettre en place une liste de métriques paysagères potentiellement importante pour comprendre le fonctionnement de ces communautés (densité de sources, rivières, milieux-humides à différentes échelles spatiales).

Profil, dont niveau d’études, et compétences recherchées
Master en écologie avec de très bonnes compétences en écologie des communautés, analyse de données et en analyses spatiales avec R. Des compétences en SIG (ArcGis et QGIS) sont également nécessaires. Le candidat devra être rigoureux, réactif avec de bonnes compétences en anglais.

Lieu du stage
Le stage sera basé au centre INRAE de Cestas (50 avenue de Verdun, 33612 Cestas) et nécessitera un déplacement et un accueil au sein du laboratoire GEOLAB de Clermont-Ferrand pour la réalisation des missions de terrain.

Période et durée du stage
6 mois

Modalités de prise en charge
Le travail de stage fera l’objet d’une gratification journalière réglementaire d’un montant de 3,90 €/h et par jour de présence effective, soit environ 560 euros par mois.

Les frais de mission seront pris en charge par l’université de Clermont-Ferrand.

Modalité de restauration collective subventionnée.

Pour postuler
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Date limite :

10/12/2021

Contact
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