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Offre de thèse, écologie/agroécologie, Nancy

Influences des hétérogénéités spatiales sur les communautés de macro-invertébrés du sol dans un paysages agricole

Contexte socioéconomique et scientifique
Dans le cadre d’une transition agroécologique, la recherche d’un équilibre durable entre production et protection de l’environnement est devenue essentielle. Cette transition a pour objectif le passage de systèmes agricoles dépendants des intrants extérieurs à des systèmes culturaux qui valorisent les services écosystémiques (SE), naturellement présents dans la culture, tels que la régulation biologique des ravageurs. La régulation biologique est la clé de voûte d’une stratégie de protection intégrée des cultures, qui permet de réduire les coûts économiques, sanitaires et humains par rapport à une gestion des ravageurs basée sur l’usage de pesticides. La régulation biologique est principalement permise par la conservation ou l’attraction d’une biodiversité naturelle, et plus particulièrement celle relative aux communautés de macro-invertébrés du sol. Afin de gérer cette biodiversité et les SE associés de l’échelle de la parcelle jusqu’à celle du paysage, il est souvent proposé d’accroitre l’hétérogénéité paysagère et de réduire l’intensité des pratiques de gestion locale, notamment par la promotion de la diversification des cultures, des habitats semi-naturels et d’une gestion alternative et extensive des cultures.

Les hypothèses et questions posées
Les activités développées dans cette thèse permettront de mieux comprendre comment les activités humaines et les environnements qu’elles génèrent influencent les équilibres fonctionnels au sein des communautés de macro-invertébrés du sol.

Le projet de thèse est bâti sur trois hypothèses de travail :
- (H1) Les états agro-écosystémiques qui maximisent la potentialité de régulation biologique et sa durabilité sont générés simultanément par l’hétérogénéité locale et paysagère.
- (H2) Différents assemblages de communautés de macro-invertébrés du sol peuvent fournir un potentiel de régulation biologique similaire, et la nature de ces assemblages est directement liée à des états agro-écosystémiques spécifiques.
- (H3) Le potentiel de régulation biologique est relié à la diversité fonctionnelle au sein des communautés Les grandes étapes de la thèse et démarche Les principales étapes de cette thèse sont : 1) Analyser comment les différentes formes d’hétérogénéité permettent d’expliquer les patrons d’assemblages taxonomiques et fonctionnelles sur la base de jeux de données déjà acquis et qui seront complétés par des échantillonnages durant la thèse. Dans cette première tâche, nous faisons l’hypothèse que différents assemblages peuvent générer les mêmes potentiels de régulation biologique et que ces potentiels sont induits par des réponses fonctionnelles. 2) Analyser les réponses fonctionnelles des communautés à différents états agroécosystémiques. Pour répondre à cette question, la caractérisation d’un ensemble de traits fonctionnels sera effectuée à la fois sur la base de recherches bibliographiques et de mesures morphologiques. 3) Développer des scenarios prédictifs de probabilités d’apparition des patrons d’assemblages d’espèces en fonction d’états agro-systémiques afin de détecter les scenarios permettant le maintien des activités agricoles et la conservation de la biodiversité.

Approches méthodologiques et techniques envisagées
- Synthèse bibliographique des liens observés entre états agro-systémiques et réponses des communautés de macro-invertébrés du sol. - Caractérisation écologique des communautés sur la base d’échantillonnages des macroinvertébrés du sol menés bi-annuellement depuis 2016 (plus de 2000 échantillons déjà identifiés) : calcul d’indices de diversité taxonomique (Shannon, Simpson…), de diversité fonctionnelle (indice Q de Rao, CWM…) et d’indicateurs de qualité écologique (IQE, MAR…).
- Mesures de traits morphologiques afin de quantifier les variabilités intra et inter-guildes.
- Échantillonnages des communautés de macro-invertébrés.
- Analyse des réponses des communautés par l’utilisation d’outils de modélisation statistiques et mécanistes.

Compétences scientifiques et techniques requises par le candidat
La thèse est à l’interface entre l’écologie des communautés, l’écologie du paysage et l’agroécologie. Le (la) candidat(e) devra posséder de bonnes connaissances en écologie (de préférence en territoire agricole) et un goût certain pour les analyses statistiques et la modélisation (maitrise du logiciel R). Une expérience en entomologie ou inventaire faunistique sera appréciée. Des compétences en anglais seront utiles pour la publication d’articles scientifiques et la communication des travaux dans des congrès. Organisation La thèse est présentée à l’école doctorale SIReNa de l’université de Lorraine et le financement est déjà acquis. La thèse sera codirigée par Gaël Caro (MCF) de l’université de Nancy (gael.caro chez univ-lorraine.fr) et Benjamin Bergerot (MCF HDR) de l’université de Rennes (benjamin.bergerot chez univ-rennes1.fr). La personne recrutée sera basée à Nancy. Toutes les candidatures devront être faites dans un premier temps en envoyant une lettre de motivation et un CV détailles aux directeurs de thèse ainsi qu’en faisant acte de candidature sur ADUM. Bien entendu, nous restons à votre disposition si vous avez des questions.

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