Titre du stage :
« Communautés d’arthropodes du sol à l’Île de La Réunion : recolonisation d’habitats détruits par les coulées de lave »

Laboratoires d’accueil :
Muséum National d’Histoire Naturelle :
UMR 7179 CNRS-MNHN, Mécanismes adaptatifs: des organismes aux communautés (dir. Fabienne AUJARD), Département Ecologie et Gestion de la Biodiversité, Equipe Ecotrop, 4 Avenue du Petit-Château, 91800 Brunoy
Dates de stage souhaitées: 5 mois, entre le 15 octobre 2015et aout 2016
Responsables du stage :
Nom : Sandrine SALMON, MECADEV UMR 7179 CNRS-MNHN
Tél : 01 60 47 92 21
Email : [email protected]

Nom : Cyrille D’HAESE, MECADEV UMR 7179 CNRS-MNHN
Tél : 01 40 79 57 36
Email : [email protected]

Collaboration avec Dominique STRASBERG, Université de Saint-Denis.
Description du stage

La recolonisation naturelle de milieux ayant subi des perturbations de grande ampleur est un enjeu important pour le maintien de la biodiversité, surtout dans un contexte d’habitats menacés par la présence d’espèces exotiques envahissantes. La recolonisation des milieux perturbés a très peu été étudiée chez les invertébrés du sol. En particulier, la recolonisation par les arthropodes du sol de milieux détruits par les coulées de lave lors d’éruptions volcaniques n’a jamais été documentée. Les arthropodes du sol, et en particulier les Collemboles, qui représentent souvent plus de 50% de la mésofaune, constituent une composante essentielle du fonctionnement des écosystèmes terrestres. Ils participent en effet au recyclage de la matière organique et des nutriments, régulent la microflore et contribuent à la création d’un sol. Ces caractéristiques en font donc un modèle de choix pour l’étude de la recolonisation d’habitats détruits. Les communautés de collemboles qui seront étudiées proviendront de l’île de La Réunion, dont les forêts humides de basse et moyenne altitude sont régulièrement détruites par des coulées de lave. L’intérêt de cette région tient dans le fait que les éruptions sont suffisamment fréquentes pour permettre d’étudier la dynamique temporale de recolonisation des coulées de lave. Par ailleurs, une résilience environnementale potentielle réside dans le fait que des milieux anciens (datant de plus de 250 ans) subsistent encore à proximité des coulées récentes et peuvent donc servir de source pour la recolonisation. Cependant, ces milieux anciens sont bordés, ou commencent même à être envahis par des espèces végétales exotiques. La menace des espèces végétales exotiques envahissantes est particulièrement forte sur l’île de la Réunion où plus de 3500 espèces végétales ont été introduites, dont 62 sont très envahissantes. Les milieux détruits par les coulées de lave sont d’ailleurs en premier lieu recolonisés par ces espèces. L’influence des espèces végétales exotiques sur la recolonisation par les arthropodes du sol des milieux détruits par les coulées de lave doit donc également être prise en compte.

Les objectifs de ce projet sont :
(1) de décrire et comparer les communautés de collemboles dans des habitats à divers degrés d’anthropisation sur l’île de La Réunion
(2) d’étudier les différentes composantes de la recolonisation par les collemboles (arthropodes du sol) des milieux détruits par les coulées de lave:
-la vitesse de recolonisation ;
-les habitats sources à partir desquels les individus disperseurs peuvent coloniser les patchs de végétation récents sur les coulées de lave ;
-l’influence des espèces végétales exotiques ;
-les traits des collemboles impliqués et leur mode de déplacement (vent, marche, saut);
-la distance génétique entre les populations pour vérifier les hypothèses sur le(s) mode(s) de déplacement.

Les Collemboles ont été échantillonnés dans : (1) des végétations ligneuses récentes et isolées dans des coulées de laves d’âges variés, (2) des habitats « sources » ouverts (champs de canne à sucre), (3) des habitats « sources » anciens, fermés (forêts primaires, secondaires). A chaque point de prélèvement, les Collemboles ont été échantillonnés dans 3 à 6 micro-habitats selon le type d’occupation du sol: litière, sol, surface du sol (pitfall traps), herbes, troncs d’arbre, plantes épiphytes.

Dans le cadre de ce projet, l’étudiant sera chargé :
(1) d’extraire les collemboles des prélèvements de sol.
(2) d’identifier les individus au niveau de la famille, du genre ou de l’espèce lorsque c’est possible.
(3) de mesurer les traits sous microscope photonique.
(4) d’extraire l’ADN des espèces les plus abondantes et les plus fréquentes afin de mesurer la distance génétique et donc les flux entre les populations des habitats sources et des habitats plus récemment colonisés. Le barcoding sera réalisé au sein du laboratoire mutualisé du BoEM, fondé par Cyrille D’Haese.
(5) De réaliser les analyses statistiques nécessaires :
-des analyses multivariées spécifiques des traits (RLQ) pour décrire les communautés de traits de chaque milieu et déterminer quels traits permettent une dispersion et une colonisation rapide des milieux.
-des modèles linéaires généralisés (GLM) afin de comparer la diversité fonctionnelle (diversité de traits) dans les différents milieux en fonction de leur âge, du degré d’anthropisation et de la présence d’espèces exotiques. Ces modèles permettront aussi de déterminer l’assemblage de traits le plus efficace pour coloniser le plus rapidement les habitats. Ces résultats sur l’implication des traits dans la dispersion seront confrontés aux résultats de l’analyse des distances génétiques entre les populations.

Références dans le domaine :

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