Offre de stage Ingénieur/M2 ou césure Analyse de la diversité fonctionnelle des chiroptères et son rôle dans le contrôle biologique de lépidoptères ravageurs agricoles et forestiers

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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

Dans le cadre de la transition agro-sylvoécologique, la gestion de la mosaïque paysagère est une voie prometteuse pour favoriser les interactions écologiques entre systèmes agricoles et forestiers. Ces interactions peuvent soutenir divers services écosystémiques, notamment le contrôle biologique des ravageurs. Certains lépidoptères, comme la processionnaire du pin (Thaumetopoea pityocampa), la sésamie du maïs (Sesamia nonagrioides) et la tordeuse de la grappe (Lobesia botrana) causent des dégâts importants dans le Sud-Ouest de la France. Les prédateurs généralistes naturellement présents dans le paysage peuvent exercer une pression de prédation dès l’apparition des premiers individus, et ce, à différents stades de développement et de manière complémentaire selon les espèces et types fonctionnels concernés. On compte parmi eux des oiseaux qui peuvent prédater tous les stades et en particulier les chenilles, et certains arthropodes comme les carabiques, araignées, sauterelles et coccinelles qui prédatent à la fois les chenilles et les oeufs (Barbaro 2008; Barbaro et Battisti 2011; Barbaro et al. 2017; Papura et al. 2020; Castagneyrol et al. 2014). La prédation des imagos hétérocères (papillons de nuits) est principalement assurée par les chiroptères (chauves-souris). L’efficacité de ces prédateurs sur les populations d’hétérocères dans les agroécosystèmes a été notamment démontrée en cultures de maïs et de vigne (Charbonnier et al. 2021; Boyles et al. 2011; Papura et al. 2018). En forêt, il a été montré à l’aide de techniques innovantes l’efficacité du contrôle biologique de la processionnaire du pin par les chiroptères (Charbonnier et al. 2014). Les proies des prédateurs généralistes mentionnés sont donc diverses en termes de traits de vie et une continuité de la ressource en proies au cours des saisons est nécessaire au maintien des populations de prédateurs. Les chiroptères, qui se nourrissent de nombreux arthropodes dont notamment des ravageurs agricoles et forestiers (Galan et al. 2018; Puig-Montserrat et al. 2020; Mata et al. 2021; Tournayre et al. 2020), ont donc un rôle de plus en plus reconnu dans le service de régulation des bioagresseurs (Boyles et al. 2011; Rodríguez-San Pedro et al. 2020).

Ainsi, la compréhension à la fois des relations entre structure des communautés et éléments des paysages agri-forestiers et les relations de traits fonctionnels prédateurs-proies, est un enjeu essentiel pour évaluer la part effective du contrôle biologique assuré par les chiroptères.
En 2021, l’activité et la diversité des chiroptères ont été étudiées en lien avec l’abondance des lépidoptères ravageurs dans des cultures cibles de paysages contrastés (simplifiés vs diversifiés). Les paysages simplifiés correspondaient à paysages comprenant des monocultures de la culture cible versus des paysages diversifiés dans lesquels les trois types de cultures (vigne, maïs, plantations de pins) étaient présentes. Les cycles biologiques de ces espèces se succédant dans le temps, l’hypothèse sous-jacente était que les paysages diversifiés peuvent assurer d’une part une complémentarité de ressources au travers de la diversité de cultures (ressources alimentaires, gîte etc.…) et d’autre part une continuité temporelle de proies alimentaires. Dans cette analyse, les paysages diversifiés, incluant les trois types de cultures, présentaient une activité et une diversité accrues des chiroptères, ainsi qu'une réduction des dégâts associés à la processionnaire du pin (Tortosa et al. 2023). Il a également été montré une augmentation de la richesse spécifique de chiroptères avec une diminution de l’abondance relative de L. botrana dans les parcelles viticoles. Cependant, aucune corrélation significative n'a été observée sur les dégâts causés par la sésamie du maïs. Cela soulève des questionnements sur les aspects fonctionnels des différentes communautés de chiroptères échantillonnées dans ces paysages. Quels sont les effets des métriques paysagères sur la diversité fonctionnelle des chiroptères, et comment ces relations influencent-elles leur rôle dans le contrôle biologique des ravageurs ? Un enjeu majeur réside dans l’existence éventuelle d’un match ou d’un mismatch fonctionnel entre prédateurs et proies. Un match fonctionnel correspond à une adéquation entre les traits des chiroptères (e.g. période d’activité, régime alimentaire, mode de chasse) et ceux des lépidoptères ravageurs (taille des ailes, cycle de vol, etc.), favorisant ainsi les interactions trophiques et le contrôle biologique. À l’inverse, un mismatch fonctionnel traduit une inadéquation des traits, susceptible de limiter l’efficacité de la prédation dans certains contextes paysagers. Existe-t-il un match ou un mismatch fonctionnel entre les traits des chiroptères et ceux des lépidoptères ravageurs, et comment cela influence-t-il l'efficacité du contrôle biologique dans différents contextes paysagers ?

Pour répondre à ces questions, nous utiliserons une base de données sur les traits des chiroptères (Froidevaux et al. 2023) et des lépidoptères (Patrice Leraut - https://oreina.org/artemisiae/index.php) ainsi que des outils statistiques pour caractériser les aspects fonctionnels des communautés de chiroptères.

Objectifs
- Analyser la structure des communautés de chiroptères d'un point de vue fonctionnel et étudier la répartition de la diversité bêta taxonomique et fonctionnelle pour évaluer les variations spatiales (NMDS, partitionnement de la beta diversité);
- Évaluer la diversité fonctionnelle des chiroptères en fonction de la diversité du paysage ; caractériser les potentielles relations entre des métriques paysagères et les traits fonctionnels (Martin et al. 2019);
- Analyser les associations de traits fonctionnels entre les communautés de chiroptères et les lépidoptères ciblés (Herrera et al. 2024; 2015; 2021; Ancillotto et al. 2023; Arrizabalaga‐Escudero et al. 2019) en fonction des cultures cibles et du contexte paysager (simplifié vs diversifié).

Déroulement du stage
L'étudiant(e) sera chargé(e) de :

• Réaliser une revue bibliographique pour s'approprier la problématique ;
• Analyser les données acquises en 2021 concernant les communautés de chiroptères et les ravageurs dans les parcelles viticoles, agricoles et forestières (projet LepiBats) ;
• Contribuer à l'interprétation des résultats et à la rédaction d’un article scientifique ;
• Rédiger un mémoire de stage

Formations et compétences recherchées

Compétences requises
• Formation recommandée : Vous êtes en formation d’ingénieur agronome à la recherche d’un stage de fin d’études ou de césure, ou en Master 2 équivalent en écologie/agronomie ;
• Intérêt marqué pour l’écologie des communautés, l’écologie fonctionnelle et l’agroécologie ;
• Solides compétences en analyses de données (analyses statistiques uni et multivariées avec Rstudio) ;
• Capacité à travailler en équipe ;
• Capacités rédactionnelles (français et anglais)

Laboratoire d’accueil : UMR Dynafor, site d’Auzeville Tolosane (Sud de Toulouse).

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

Envoyez svp un CV et une lettre de motivation pour candidater.
Le recrutement se fera à compter de l’édition de l’offre, jusqu’à ce qu’un(e) candidat(e) soit retenu(e).

Co-Encadrement : Axelle Tortosa (INRAE, UMR Dynafor), Jérémy Froidevaux (Université Marie & Louis Pasteur, UMR Chrono-Environnement) & Luc Barbaro (INRAE, UMR Dynafor)