Modélisation d’une métacommunauté neutre avec dynamique de site

Encadrant : F. Laroche

Contexte

Le terme de « métacommunauté » désigne en écologie un ensemble de communautés d’espèces qui échangent des individus par dispersion (ex : des invertébrés dans un réseau de mares ou des insectes saproxyliques dans un réseau d’îlots de sénescence en forêt). La dynamique temporelle de ces métacommunautés est influencée à la fois par la stochasticité, la dispersion et la dynamique locale au sein de chacune des communautés qui forment la métacommunauté. Ce stage vise à comprendre la réponse des propriétés de composition et de diversité spécifique des métacommunautés à différentes échelles (du peuplement au massif) en réponse à des perturbations hétérogènes dans l’espace.
Nous déclinerons ces questions sur l’exemple des métacommunautés de coléoptères saproxyliques cavicoles (i.e. coléoptères vivant dans les cavités des vieux arbres) en forêt gérée. Dans les forêts gérées intensivement, le raccourcissement des cycles sylvicoles suscite une diminution de la densité de vieux arbres, et avec eux des cavités de tronc. Nous proposons ici d’explorer, par voie de modélisation, la résilience de la diversité spécifique des coléoptères saproxyliques cavicoles à la façon dont la longueur du cycle sylvicole pratiqué varie dans l’espace (entre peuplements) au sein d’un massif forestier.
On déclinera cette question sur différents sous-groupes d’espèces au sein des coléoptères saproxyliques cavicoles montrant des traits écologiques contrastés en termes de (i) degré de spécialisation à l’habitat « cavité », (ii) dispersion/colonisation, (iii) durée du stade larvaire. La typologie en sous-groupes fondée sur les traits se fera via la base de traits FRISBEE maintenue au sein de l‘équipe. La dynamique de chacun de ces sous-groupes d’espèces sera modélisée séparément dans le cadre de la théorie neutre, à l’aide d’un outil de simulation disponible au sein de l’équipe.

Objectifs

Le.a stagiaire poursuivra deux objectifs :
Améliorer l’outil de simulation de métacommunautés virtuelles disponible dans l’équipe pour qu’il intègre une dynamique de site. En effet, cet outil ne permet pour l’instant de simuler des métacommunautés que dans un paysage fixe, ce qui ne permet pas de traiter la question soulevée. Le simulateur est codé en langage Java et manipulé via le langage R. L’étudiant.e pourra au choix modifier le code source Java ou l’interface R pour arriver à ses fins. En cas de difficultés, il.elle bénéficiera du soutien local du programmeur de l’outil.
Bâtir un plan de simulation pour montrer si l’existence d’une corrélation entre longueur de cycle sylvicole et connectivité d’une parcelle (i.e. cette parcelle est-elle un point de passage important pour la dispersion des espèces au sein du massif) joue sur la diversité gamma du massif. Pratiquer une gestion moins intensive sur les parcelles les plus connectées d’un massif pourrait contribuer à maintenir un haut niveau de diversité à l’échelle du massif, même si la gestion demeure intensive par ailleurs.

Compétences requises

– Des bases de programmation (boucles for, while ; structure if then else ; etc.) en R et/ou Java (ou langage similaire C, Python etc. sont nécessaires pour ce stage ;
– Une familiarité avec la simulation de processus stochastiques (p.ex. algorithme de Gillespie) est un plus, mais non nécessaire ;
– Des bases théoriques sur la théorie neutre de la diversité biologique sont un plus mais non nécessaires ;
– Des bases théoriques en écologie du paysage (outils de quantification de la connectivité, indices paysagers, théorie des graphes etc.) sont un plus mais non nécessaires.

Conditions d’accueil

Le stage se déroulera au sein de l’équipe « Biodiversité » de l’unité de recherche Irstea « EFNO », située à Nogent-Sur-Vernisson. Tous les moyens de calculs nécessaires (ordinateur, accès à une ferme de calcul etc.) seront mis à la disposition de l’étudiant.e.
Le stage sera d’une durée de 5 à 6 mois. L’étudiant pourra disposer d’un hébergement sur site (selon disponibilités) et percevra la gratification règlementaire.

Contact

F. Laroche : [email protected]

Le contenu de cette offre est la responsabilité de ses auteurs. Pour toute question relative à cette offre en particulier (date, lieu, mode de candidature, etc.), merci de les contacter directement.

Pout toute autre question, vous pouvez contacter sfecod[email protected].