THESE : Empreinte de la pression chimique toxique sur l’évolution actuelle des communautés d’invertébrés des cours d’eau nationaux

Retour à la liste des résultats

Présentation INRAE

L’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE) est un établissement public de recherche rassemblant une communauté de travail de 12 000 personnes, avec 272 unités de recherche, de service et expérimentales, implantées dans 18 centres sur toute la France. INRAE se positionne parmi les tout premiers leaders mondiaux en sciences agricoles et alimentaires, en sciences du végétal et de l’animal. Ses recherches visent à construire des solutions pour des agricultures multi-performantes, une alimentation de qualité et une gestion durable des ressources et des écosystèmes.

Environnement de travail, missions et activités

Vous serez accueilli(e) au sein de l’unité de recherche RiverLy, qui allie des compétences en hydrologie, hydraulique, chimie environnementale, écologie, écotoxicologie, et microbiologie pour développer des approches aux différentes échelles structurant les hydrosystèmes pour appréhender la qualité, le fonctionnement et les dynamiques des hydrosystèmes. Ses recherches interdisciplinaires visent à mieux prendre en compte les risques naturels et anthropiques pour une meilleure gestion et restauration des cours d'eau. Ce travail de thèse sera mené en commun et à l’interface des équipes Ecotoxicologie (https://ecotox.riverly.inrae.fr/) et Ecoflows (https://ecoflows.inrae.fr/). Les recherches de l’équipe Ecotoxicologie traitent des questions du transfert des contaminants chimiques dans le biote, de la compréhension de la toxicité chronique des contaminants à l’aide d’approches physiologiques et moléculaires chez les organismes aquatiques (crustacés, poissons), des différences de sensibilité aux contaminants entre populations et entre espèces et développent des méthodes de biosurveillance in situ de la contamination et de la toxicité des milieux aquatiques. Menés à différentes échelles spatiales (du microhabitat au bassin hydrographique), les travaux en écologie aquatique portés par l’équipe EcoFlows s’intéressent aux modifications (notamment fragmentation) ou altérations des habitats (hydrauliques, thermiques, physico-chimiques) et à leurs répercussions sur les populations et les communautés de poissons et d’invertébrés dans le contexte de pressions anthropiques multiples et croissantes pesant sur les cours d’eau.

Problématique et objectif du projet de thèse à mener 
Mots-clefs : macroinvertébrés aquatiques, patrons de diversité, macroécologie, écotoxicologie in situ, contamination chimique, biosurveillance.
La pression chimique toxique est pointée comme une des causes majeures, mais mal décrite, de l’érosion de la biodiversité aquatique en cours et comme un frein aux effets positifs de la restauration des habitats sur celle-ci [1,2]. Ciblant les invertébrés, groupe emblématique de cette crise, cette thèse vise à objectiver les liens entre exposition à la contamination chimique et structuration des communautés d’espèces dans les cours d’eau. Ces communautés étant suivies depuis 20 ans dans les réseaux de surveillance nationaux, la thèse exploitera une opportunité nouvelle : l’accès à des données d’indicateurs d’écotoxicologie in situ (gammares encagés) collectés de façon répétée sur plusieurs centaines de stations depuis 5 ans. Ces indicateurs quantifient l’exposition à différentes substances ou la toxicité globale du cocktail environnemental [3,4]. L’ambition de la thèse est de tester comment la mise en regard des suivis taxonomiques des réseaux de surveillance avec les indicateurs d’écotoxicologie in situ (disponibles aujourd’hui à ces mêmes échelles spatiales) peut permettre de caractériser des effets spécifiques de la contamination chimique sur les patrons de la diversité des macroinvertébrés des cours d’eau nationaux.
Prolongeant de premières études « preuve de concept » [5,6,7,8], cette thèse mobilisera des jeux de données conséquents comme supports de modélisations statistiques qui interrogeront à différentes échelles spatiales (nationale, hydroécorégions, bassins versants), pour différents types de pressions chimiques (agricoles, industrielles, urbaines, géochimiques), dans différents contextes (réchauffement, trophique, diversité d’habitats…), l’effet du niveau d’exposition sur des métriques d’état et d’évolution de la diversité des stations (richesse, abondances, % d'espèces sensibles, exotiques…). La thèse qualifiera les patrons (beta-diversité) et processus (remplacement d’espèces, homogénéisation/différenciation…) jouant à large échelle (ex : bassins hydrographiques) en lien avec ces gradients d’exposition. Ce regard porté à différentes échelles spatio-temporelles au niveau national permettra de réinterpréter les changements temporels majeurs observés localement et encore inexpliqués sur différentes stations observatoires dans l’hydrosystème rhodanien (programme RhonEco [9]). En complément de cette étude sur les changements taxonomiques, la thèse analysera les changements de diversité fonctionnelle (approche de traits) afin d’appréhender la vulnérabilité fonctionnelle des communautés exposées à la contamination chimique dans le contexte des changements environnementaux en cours.
REFERENCES : [1] doi.org/10.1111/gcb.16689; [2] doi.org/10.1038/s41586-023-06400-1; [3] doi.org/10.14758/SET-REVUE.2021.4.15; 
[4] doi.org/10.14758/SET-REVUE.2021.4.16; [5] doi.org/10.1021/acs.est.9b01271; [6] doi.org/10.1016/j.envpol.2022.119565; [7] doi.org/10.1016/j.watres.2021.117546; [8] doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.178328; [9] hal.science/hal-04680015v1;

L’étudiant(e) développera un profil en écologie des communautés, avec l’originalité pour le domaine de disposer d’une expertise forte sur la problématique de la contamination chimique environnementale en maîtrisant les concepts de l’écotoxicologie, une connaissance des outils de surveillance de dernière génération, et les méthodes de formalisation d’indicateurs diagnostiques de la pression chimique toxique dans les milieux. Le(la) candidat(e) se formera aux approches de manipulation de large jeux de données et aux outils d’information géographique.  Il/elle développera de fortes compétences théoriques et techniques dans le domaine de la modélisation statistique par l’utilisation d’un large panel d’approches. Enfin, le(la) candidat(e), développera d’importantes compétences théoriques sur l’utilisation des métriques de diversité taxonomique et fonctionnelle, ainsi que sur les processus d’assemblage des communautés faisant intervenir des connaissances dans les domaines de la biogéographie, de l’écologie fonctionnelle et de la macro-écologie.

Encadrement :     Arnaud Chaumot (Ecotox) & David Eme (EcoFlows)
arnaud.chaumot@inrae.fr ; david.eme@inrae.fr 
Cette thèse financée à 50% par le département INRAE AQUA est au cœur d’un axe structurant pour l’unité RiverLy qui vise à interfacer les travaux menés au sein des équipes en écotoxicologie (écotox) et en écologie (ecoflows). Dans ce contexte, elle intègrera aussi la dynamique plus large engagée entre équipes lyonnaises (notamment UMR LEHNA) dans le cadre du projet RhonEco (2024-2028) qui co-finance la thèse à 50%, projet qui porte le suivi scientifique du programme de restauration écologique du fleuve Rhône depuis 30 ans [9].
 

Formations et compétences recherchées

Formation recommandée : Master 2 (ou équivalent) en écologie ou biostatistiques
Connaissances souhaitées : Méthodes d’analyse de données, modélisation en écologie, biologie et écologie des communautés
Expérience appréciée (mais non-pré-requise): stage/expertise en hydrobiologie, analyse de patrons de diversité, approches statistiques pour modélisation des relations écologie/environnement.
Aptitudes recherchées : goût pour l’analyse de données, intérêt pour les questions en lien avec la biodiversité, curiosité et esprit d’ouverture thématique et disciplinaire, organisation dans le travail, capacité de travail en équipe pluridisciplinaire, capacités de synthèse et de rédaction et de communication scientifiques.

Votre qualité de vie à INRAE

En rejoignant INRAE, vous bénéficiez (selon le type de contrat et sa durée) :

-  jusqu'à 30 jours de congés + 15 RTT par an (pour un temps plein)
- d'un soutien à la parentalité : CESU garde d'enfants, prestations pour les loisirs ;
- de dispositifs de développement des compétences : formation, conseil en orientation professionnelle ;
- d'un accompagnement social : conseil et écoute, aides et prêts sociaux ;
- de prestations vacances et loisirs : chèque-vacances, hébergements à tarif préférentiel ;
- d'activités sportives et culturelles ;
- d'une restauration collective.

Modalités pour postuler

J'envoie mon CV et ma lettre de motivation