Stage M1 : Étude de la phénologie d'arbres forestiers par un modèle multi-états

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

La phénologie est un processus constitué de phases successives et récurrentes qui caractérise le développement (ou un aspect du développement) d'une plante au cours d'une saison (ou d'une année). Par exemple, la phénologie foliaire et la phénologie de la floraison regroupent les événements saisonniers liés respectivement à l’apparition-développement-chute des feuilles et au développement des bourgeons. L’étude de la phénologie permet de mieux comprendre le développement des arbres et les facteurs qui l’influencent, tels que les conditions climatiques et les effets génotypiques, contribuant ainsi à une meilleure compréhension de leurs stratégies adaptatives et de leur dynamique écologique.

Durant le stage, l'étudiant analysera la phénologie foliaire du mélèze d'Europe (Larix decidua), l'un des seuls conifères à feuilles caduques, ainsi que la phénologie de la floraison du peuplier noir (Populus nigra) et caractérisera les variables environnementales qui influencent ces phénologies.

Pour aborder cette problématique, le stage s'appuiera sur un dispositif expérimental unique présent sur le site INRAE d'Orléans pour le mélèze et le suivi de la floraison de peuplier noir in natura.  Le dispositif expérimental sur le mélèze d'Europe permet de suivre la croissance journalière (à l'aide de dendromètres) et la phénologie foliaire deux conditions environnementales contrastées (irriguée ou non). Une station météorologique, présente sur le site, enregistre également en temps réel les températures et la pluviométrie du site. Le suivie de la phénologie de floraison a quant à lui été réalisé en milieu naturel sur une population de bord de Loire durant plus de 20 ans.

Objectif du stage :

Dans le cadre de ces suivis, la phénologie n'est pas observée en temps continu, on dispose uniquement d'observations espacées dans le temps (lorsque l'expérimentateur se rend sur le terrain) qui décrivent un stade phénologique donné. Ainsi, pour chaque stade phénologique, nous disposons uniquement d'un intervalle de temps dans lequel ce stade a débuté. En statistiques, ce contexte s'appelle la censure par intervalles. Dans un cadre similaire, une méthode a été développée pour modéliser le processus d'apparition des feuilles pour le maïs (Plancade et al. 2023). L’objectif du stage est donc d’utiliser cette méthode pour restaurer les phénologies, soit de chaque arbre, soit d’un groupe d’arbres dans une condition et un groupe génotypique donné. Au cours du stage, il sera attendu de :

• Reconstruire une ou les deux phénologies observées.
• Mettre en lien le processus phénologique avec des événements environnementaux spécifiques comme la température ou l'irrigation pour mieux comprendre l'impact de ces événements sur le développement de l'arbre.
• Chez le mélèze, associer la phénologie foliaire avec des courbes de croissance radiale du tronc (selon le déroulé du stage). Cette question de l’impact mutuel entre différents processus associés au développement de l'arbre, constitue un enjeu important dans le domaine de la science forestière.
• Chez le peuplier, mettre en lien le processus phénologique avec le sexe de l'arbre (le peuplier étant dioïque possédant des individus soit femelle, soit mâle).

À l’issue du stage, il sera possible de répondre à certaines questions de développement du mélèze et du peuplier noir, mais aussi d'explorer le potentiel d'une approche méthodologique nouvelle dans le domaine des arbres, et d'identifier le type d'enjeux auxquels elle pourrait répondre.

Réference :

  Plancade, S., Marchadier, E., Huet, S. et al. A successive time-to-event model of phyllochron dynamics for hypothesis testing: application to the analysis of genetic and environmental effects in maize. Plant Methods 19, 54 (2023). https://doi.org/10.1186/s13007-023-01029-7

Le stage peut durer de 3 à 5 mois.

Formations et compétences recherchées

• Bonnes compétences en R    
• Bases solides en statistiques, capacité à comprendre un modèle statistique   
• Des connaissances en biologie végétale serait un plus

Votre qualité de vie à INRAE

En rejoignant INRAE, vous bénéficiez  :

- de dispositifs de développement des compétences : formation, conseil en orientation professionnelle ;
- d'activités sportives et culturelles ;
- d'une restauration collective.

Modalités pour postuler

J'envoie mon CV et ma lettre de motivation