Etat de l’art

L’une des grandes questions écologique est de comprendre les processus qui gouvernent les assemblages d’espèces à différentes échelles spatiales et temporelles (Schluter et Ricklefs 1993). Parmi ces processus, les conditions environnementales locales et les interactions biotiques entre les espèces ont depuis longtemps fait l’objet d’études approfondies (Chase et Leibold 2003). Plus récemment, l’importance des processus régionaux et historiques sur les patrons d’assemblages des espèces a également été démontré, et notamment au travers du développement des théories de métacommunautés (Leibold et al. 2004). L’influence de l’histoire sur la composition actuelle de la diversité est notamment une discipline en plein essor, et aujourd’hui, très peu d’études se sont intéressées à son influence sur les communautés végétales aquatiques. Pourtant, l’étude de ces paysages passés peut permettre de mettre en évidence des phénomènes importants pour la conservation et le maintien de la biodiversité. En particulier, les mécanismes de dette d’extinction (temps nécessaire observé avant la disparition d’une espèce suite à la destruction de son habitat, Tilman et al. (1994)) ou de crédit d’immigration (temps nécessaire avant l’apparition d’une espèce dans un habitat nouvellement créé, Jackson et Sax (2010)) peuvent être étudiés à partir de la biogéographie historique.

Question problématique

Il sera question das ce stage de tester cette approche dans le cas des lacs littoraux aquitains.
Les objectifs seront de i) quantifier les changements d’usage du sol au cours des dernières décennies et de ii) tester l’influence du paysage ancien sur la diversité végétale macrophytique (plantes aquatiques visibles à l’œil nu) actuelle. Un travail sur ce sujet a déjà été initié l’an passé (Percaille 2015), travail ayant permis de mettre au point une méthodologie efficace et dont les résultats se sont révélés particulièrement encourageants. Mais seuls 5 bassins versants de lacs ont été étudiés, et il convient de confirmer ces résultats par une étude à plus large échelle.

Méthodologie-outils

Il s’agira dans un premier temps de récupérer les photographies aériennes anciennes disponibles pour certaines dates (1945, 1965, 1985, 2000), de les géoréférencer dans un SIG, et de digitaliser à partir de ces photos l’occupation du sol aux différents pas de temps. Des outils d’écologie paysagère seront ensuite utilisés pour qualifier et quantifier ce paysage et sa dynamique temporelle, puis seront mis en corrélation avec des mesures de diversité végétale.

Les outils utilisés seront donc principalement QGIS et ArcGIS pour la partie cartographie et la digitalisation des fonds bibliographiques, R pour l’analyse des données (analyses multivariées, modèles linéaires mixtes…).

Résultats attendus de la part du stagiaire

Le résultat principal attendu est de compléter les fichiers SIG existants. Une étude bibliographique poussée sur le rôle des paysages anciens sur la diversité et en particulier sur la biodiversité aquatique sera également nécessaire. L’analyse statistique de l’influence des changements paysagers sur la diversité sera menée avec le soutien des encadrants.

Calendrier prévisionnel

Stage de 6 mois, réparti environ en 4 mois de travail cartographique et bibliographique, 1 mois d’analyses et 1 mois de rédaction.

Responsables encadrement :
Co responsables IRSTEA : Aurélien Jamoneau (CR) et Vincent Bertrin (IE)
Unité EABX Ecosystèmes Aquatiques et Changements Globaux

[email protected]
05 57 890 820

Structure d’accueil
IRSTEA
Unité EABX Ecosystèmes Aquatiques et Changements Globaux
Equipe CARMA – Contaminants Anthropiques et Réponses des Milieux Aquatiques
50 avenue de Verdun
33612 Cestas Cedex

Date limite de dépôt d’envoi des candidatures : 31 janvier

Références

Chase, Jonathan M., et Mathew A. Leibold. 2003. Ecological Niches: Linking Classical and Contemporary Approaches. University of Chicago Press.
Jackson, Stephen T., et Dov F. Sax. 2010. « Balancing biodiversity in a changing environment: extinction debt, immigration credit and species turnover. » Trends in Ecology & Evolution 25 (3): 153‑60. doi:10.1016/j.tree.2009.10.001.
Leibold, M. A, M. Holyoak, N. Mouquet, P. Amarasekare, J. M Chase, M. F Hoopes, R. D Holt, et al. 2004. « The metacommunity concept: a framework for multi-scale community ecology. » Ecology Letters 7 (7): 601‑13.
Percaille, Louise. 2015. « Effet de l’histoire du paysage sur la diversité macrophytique des lacs Aquitains. » Rapport de fin d’étude. Bordeaux: ENSEGID.
Schluter, D., et R. E. Ricklefs. 1993. « Convergence and the regional component of species diversity. » In Species Diversity in Ecological Communities, 230‑40. The University of Chicago press.
Tilman, David, Robert M. May, Clarence L. Lehman, et Martin A. Nowak. 1994. « Habitat Destruction and the Extinction Debt. » Nature 371 (6492): 65‑66. doi:10.1038/371065a0.

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