Projet de Thèse : Pluie de graines, limitation pollinique et changement climatique

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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

Contexte scientifique et objectifs de la thèse

Les forêts fournissent des services écologiques et économiques essentiels. Cependant, leur capacité à résister et à s’adapter à la rapidité et à l’ampleur des changements climatiques actuels suscite de fortes inquiétudes. La régénération naturelle (à partir de la production de graines des arbres locaux) est très majoritairement le pivot du renouvellement des forêts tempérées et constitue un goulot d'étranglement déterminant dans la réponse des populations d’arbres. Des changements dans le régime de reproduction des arbres peuvent donc avoir des impacts importants sur le succès du renouvellement forestier.

               La reproduction des arbres forestiers est souvent caractérisée par le masting, i.e. une production de graines fortement variable d'une année sur l'autre et synchronisée entre les individus d’une même population. Les fréquents échecs de reproduction peuvent être liés à des étapes très différentes du cycle de reproduction allant de la floraison à la maturation des graines. Les modèles théoriques du masting (Resource Budget Models) soulignent le rôle central du processus de pollinisation et de la limitation pollinique (manque de pollen ou mauvaise diffusion) dans la synchronisation et la variabilité interannuelle des productions de graines. 

               Dans un contexte de changement climatique et de diversification des essences forestières, il devient nécessaire d’évaluer comment les contraintes climatiques et la limitation pollinique interagissent pour façonner la reproduction des espèces dominantes des communautés forestières Françaises. Pour l’instant notre compréhension de la contribution relative de la limitation pollinique dans les dynamiques de fructification et la variabilité de cette contribution au sein de la niche climatique est limitée à quelques espèces modèles comme le chêne et le hêtre, alors que nous avons besoin d’une vision multi-espèces. 

Objectifs Scientifiques et Hypothèses

Cette thèse vise à quantifier le poids relatif de la limitation pollinique et des contraintes météorologiques sur la dynamique de reproduction d’un large panel d’espèces d’arbres forestiers.  Le projet reposera sur l’analyse croisée des données de pollen issues du réseau RNSA et des grandes bases de données de fécondité (MASTIF, MASTREE+).

Axe 1 : Analyse comparative des stratégies de reproduction et de la limitation pollinique

Cet axe vise à caractériser les différences de stratégies de reproduction entre espèces à partir des dynamiques de pollen et de production de graines. Il s’agira notamment d’évaluer l’importance de la limitation pollinique selon le mode de pollinisation (anémophilie vs entomophilie) et les caractéristiques des graines (taille, coût énergétique) afin d’identifier différents profils de masting.

Axe 2 : Déterminants du masting et sa variabilité au sein de la niche climatique

Cet axe explore la variabilité du profil de masting entre populations d'une même espèce en fonction de leur position dans la niche climatique. Les données polliniques journalières permettront de détecter l’impact d’événements météorologiques brefs mais déterminants, comme les gels printaniers, et d’expliquer l'hétérogénéité du masting au sein de l'aire de répartition des espèces.

Axe 3 : Modélisation et prédiction à l’échelle des communautés sous changement climatique

A partir des modèles développés dans les axes précédents, cet axe visera à prédire l'évolution de la limitation pollinique et de la production de graines sous différents scénarios climatiques. En utilisant les données de l'Inventaire Forestier National (IFN), cet axe évaluera si la diversité des essences au sein des peuplements peut jouer un rôle "tampon" (asynchronie fonctionnelle) garantissant le maintien de pluies de graines suffisantes pour la régénération. Cet axe devrait permettre d'identifier les communautés les plus vulnérables aux ruptures de reproduction.

 

Environnement de travail

La thèse sera menée en collaboration entre le LESSEM (INRAE Grenoble) et le LBBE (CNRS Lyon), dans le cadre du programme PEPR FORESTT (PC REGE-ADAPT) et de l’ANR REGEMAST. 

Vous serez accueilli(e) au sein du Laboratoire EcoSystèmes et Sociétés En Montagne (LESSEM) avec des échanges fréquents avec le LBBE. Le LESSEM développe des recherches sur les écosystèmes (forêts, alpages, bords de cours d’eau…) en interaction avec les activités humaines et le développement territorial en montagne. Il s’intéresse en particulier à la dynamique des écosystèmes forestiers de montagne, à la caractérisation de leurs services écosystémiques (production de bois, conservation de la biodiversité, protection contre les aléas naturels), au développement d’une gestion forestière adaptative et intégrative, et la compréhension de l’adaptation des forêts aux risques environnementaux.

Formations et compétences recherchées

Etudiant·e de Master 2 en écologie quantitative ou modélisation, avec de solides compétences en R ou Python et un intérêt marqué pour la dynamique des populations dans le contexte du changement climatique.

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