Soutenance de Thèse : Marion Jourdan

Avis de Soutenance
Marion JOURDAN

Soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés
Role of diversity in the stability of forest ecosystem processes under climate change


Soutenance prévue le vendredi 16 novembre à 9h
Lieu : Amphi de la délégation régional

Climate change has a direct impact on the ecosystem processes of forests and on the services they provide, but it also indirectly affects forest ecosystems by changing the composition of communities. However, such changes in bio-diversity are likely to affect ecosystem functioning, since ecosystem processes - such as productivity or decomposition - are particularly sensitive to the species composition of communities. However, while the relationship between diver-sity and the average level achieved by a given process (e.g. productivity or decomposition) has been widely document-ed, few studies have attempted to estimate the effect of diversity on the stability of these ecosystem processes. This stability refers to the ability of a forest ecosystem to maintain its structure and properties after disturbance or stress (resistance), and also its recovery rate (resilience). This lack of knowledge about ecosystem stability is particularly im-portant for forest ecosystems; and the gaps of knowledge are even greater if we consider the interaction between the effects of diversity and the effects of climate change. However, in this context of climate change where stressful events are expected to be more intense and frequent, a better understanding of stand resistance and recovery seems essential, both from the point of view of conserving diversity and maintaining ecosystem processes at the local scale and from the point of view of the forest manager who must adapt stand types and silvicultural practices to new conditions. This thesis thus focused on the effect of species richness and climate on two key ecosystem processes: tree growth and litter decomposition. This involved (i) testing and quantifying the stabilizing effect of tree diversity on forest productivity, (ii) identifying the importance of the effect of litter or stand species composition on decomposition, and (iii) estimating the effect of climate on forest ecosystem processes and the effect of diversity. This thesis focused on stands dominated by three tree species: beech (Fagus sylvatica), fir (Abies alba) and oak (Quercus pubescens) in the French Alps, using empirical (via sampling carried out on a double diversity-climate gradient), experimental and modelling approaches. Through empirical and experimental data, we have shown that the stabilizing effect of diversity can be significant but depends greatly on species identity. Some insights on the underlying mechanisms were highlighted, mainly based on physiological differences and niche complementarity between species. This work also raised the importance of focus-ing on several scales in the study of the relationships between diversity and functioning. Then this work showed that the effect of a stress gradient could significantly, but not systematically, modulate the mixture effect on forest process-es, wood production and litter decomposition. Finally, simulations were conducted to identify management scenarios promoting mixtures and allowing the maintenance of ecosystem services in the context of climate change.

Keywords : productivity, decomposition, diversity, stability, climate change, Alps

Membres du jury :

Stephan HÄTTENSCHWILER, Directeur de recherche, CNRS                       Directrice de thèse                          
Xavier MORIN, Chargé de recherche, CNRS                                                 Co-Encadrant de thèse
Michael SCHERER-LORENZEN, Professeur, Université de Freiburg               Rapporteur        
Bart MUYS, Professeur, Université de Leuven                                               Rapporteur
Céline MEREDIEU, Chargée de recherche, INRA                                          Examinatrice
Claude PLASSARD, Directrice de recherche, INRA                                       Examinatrice

     
Miriam BUITRAGO, Animatrice du secteur forêt et changement climatique, ADEME          Membre invitée

Soutenance de Thèse : Laura Rodriguez

Avis de Soutenance
Laura RODRIGUEZ

Soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés
Savoir agir avec la nature : entre écologie scientifique, valeurs collectives et conceptions du monde

et codirigée par Vincent Devictor (CNRS, ISEM) et Virginie Maris (CNRS, CEFE)


Soutenance prévue le jeudi 15 novembre à 9h45
Lieu : salle 23.01 (bâtiment 23) du campus Triolet de l'Université de Montpellier

Dans le contexte actuel de crise écologique, les actions sur la nature sont le plus souvent pensées comme s’appuyant sur des savoirs scientifiques objectifs et neutres qu’il suffirait de mobiliser. Dans cette thèse, je propose d’explorer l’articulation entre savoirs et actions, en examinant les intrications entre savoirs écologiques, valeurs collectives et conceptions de la nature. J’étudie en particulier les discours relatifs à trois types d’action (conservation en réserve naturelle, évaluation d’impact environnemental et restauration écologique) en m’appuyant sur un terrain d’étude où elles s’incarnent, la plaine de Crau (Bouches-du-Rhône, France). Tout d’abord, j’examine en quoi les différents types de savoirs écologiques mobilisés lors des actions sur la nature sont liés, en plus des contraintes internes aux formes d’action environnementale et de l’applicabilité des connaissances sur le terrain, aux savoirs de référence et engagements des acteurs, ainsi qu’aux trajectoires historiques de ces savoirs et de ces actions. Ensuite, j’explicite la manière dont les valeurs de scientificité véhiculées par la mobilisation de ces savoirs dans le but d’augmenter la crédibilité de l’action entrent en tension avec d’autres valeurs présentes dans les actions environnementales, notamment l’exigence de légitimité. Enfin, j’explore la façon dont ces savoirs se fondent sur certains partis-pris ontologiques concernant nos relations avec les milieux naturels, et qui conditionnent nos manières d’agir. À partir de ces éclairages, je suggère quelques pistes pour savoir agir avec la nature face aux enjeux écologiques actuels.

Mots-clés : écologie ; épistémologie ; nature ; évaluation d'impact environnemental ; conservation ; restauration.

Abstract
In the current regime of ecological crisis, one generally expects actions and decisions about environmental issues to be enlighten by scientific knowledge. The aim of this thesis is to challenge this view by investigating how ecological knowledge and actions on nature are linked. I propose to study the interweaving between ecological knowledge, collective values and conceptions of nature in documents related to three types of actions (conservation in a nature reserve, environmental impact assessment, and ecological restoration). I lean on a field study where these actions are embodied, the plain of Crau (Bouches-du-Rhône, France). First, I examine how different types of ecological knowledge are translated in (and are influenced in return by) specific actions. I show that, in addition to the practical constraints of any action, this mutual relation is shaped by scientific cultural dynamics, as well as historical trajectories of these knowledges and actions. Then, I explain how the need to guarantee both credibility and legitimacy create an inherent tension in environmental actions. Finally, I explore how knowledge is based on preconceptions about our relationships with nature, and lead to specific ways of acting. From these insights, I suggest some trails to know and act differently with nature in the context of current ecological issues.

Keywords : ecology ; epistemology ; nature ; environmental impact assessment ; conservation ; restoration.

Membres du jury :

Céline Granjou, directrice de recherche, IRSTEA - Rapportrice
Stéphanie Ruphy, professeure des universités, Université Lyon 3 Jean Moulin - Rapportrice
Yves Meinard, chargé de recherche, CNRS - Examinateur
Thierry Tatoni, professeur des universités, Aix-Marseille Université - Examinateur
Olivier Gimenez, directeur de recherche, CNRS - Représentant de l'école doctorale

 

Soutenance de Thèse : Marianne Bernard

Avis de Soutenance
Marianne Bernard

Soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés
Changement climatique et herbivorie : influence sur la régénération et le potentiel d’avenir des forêts mélangées

Soutenance prévue le vendredi 19 octobre à 14h
Lieu : l'Amphithéâtre de la Délégation Languedoc-Roussillon du CNRS

 

L’inquiétude au sujet du devenir des forêts tempérées de moyenne montagne va croissant, du fait du changement climatique d’une part, et des difficultés de régénération liées à la pression exercée par les grands ongulés d’autre part. Les populations d’ongulés herbivores connaissent en effet une forte augmentation depuis le milieu du XXème siècle dans l’hémisphère Nord ; et leur abroutissement sélectif, dû à leurs préférences alimentaires, exerce une forte pression sur la régénération, dont l’intensité sur les essences varie selon leur appétence. La réponse de la régénération au changement climatique en termes de survie et de croissance demeure méconnue, mais de premiers résultats suggèrent qu’elle pourrait être encore plus affectée que les arbres adultes, et de manière différentielle également du fait des diverses autécologies des essences.
Dans ce contexte de changements globaux, le recours aux forêts mélangées est envisagé comme une option valable de minimisation des risques. Comment caractériser la réponse de la régénération à ces deux pressions de sélection, et quel pourrait être l’avenir d’un peuplement mélangé dans ce contexte ? Notre étude se focalise sur les effets de l’abroutissement par les grands ongulés et du changement climatique sur la régénération du sapin, du hêtre et de l’épicéa en mélange. Nous utilisons pour cela diverses approches. Nous montrons que la germination et l’installation de semis de hêtres n’est pas affectée par l’éclairement au sol plus faible en situation de mélange. Nous mettons en évidence une quasi-inversion d’essences entre sapin et épicéa au niveau de la strate de régénération, bénéficiant à l’épicéa, lorsqu’ils sont soumis à une forte pression d’abroutissement. A l’échelle des traits foliaires, nous trouvons des réponses différentes entre les trois essences aux pressions du climat et de l’abroutissement, le sapin étant le seul à exprimer une réponse claire à l’abroutissement (tissus plus résistants, augmentation du rapport C/N foliaire). Nos résultats démontrent également une diminution de l’abroutissement avec l’augmentation de la température hivernale et un effet plus important de l’abroutissement que de la température printanière sur la croissance des semis de sapin, hêtre, érable. Enfin, via une approche de modélisation, nous avons simulé la dynamique d’un peuplement mélangé de sapin, hêtre et épicéa sur une durée de 100 ans, et montré une modification des seuils de tolérance à la sécheresse par l’abroutissement, et validé la possible disparition du sapin dans des scénarios comprenant abroutissement et changement climatique. Ces travaux soulignent l’influence des grands ongulés en interaction avec les conditions climatiques sur la dynamique de la régénération forestière, et l’importance de prendre cette pression en compte dans les protocoles de recherche destinés à étudier l’évolution de la régénération en contexte climatique changeant.

 

Mots-clés : changement climatique, arbre, régénération, herbivorie, grands herbivores, forêts mélangées, enclos-exclos, gradient climatique

Membres du jury::

Dr Jean-Louis MARTIN, CEFE – CNRS, Montpellier         Examinateur
Dr Thomas CORDONNIER, IRSTEA, Grenoble                Examinateur
Dr Meriem FOURNIER, AgroParisTech, Nancy                Examinatrice
Dr Philippe BALANDIER, IRSTEA, Nogent-sur-Vernisson Rapporteur
Dr Philippe CHOLER, LECA, Grenoble                           Rapporteur
Dr Sonia SAÏD, ONCFS, Birieux                                    Directrice de thèse
Dr Vincent BOULANGER, ONF, Fontainebleau               Invité, co-encadrant
Dr Xavier MORIN, CEFE – CNRS, Montpellier                 Invité, co-encadrant

 



 

Soutenance de Thèse : Jules Segrestin

Avis de Soutenance

Jules SEGRESTIN

Écologie fonctionnelle

Soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés

Intégration de la phénologie et de la défense mécanique dans l’espace phénotypique des plantes

dirigés par Monsieur Eric GARNIER et Madame Marie-Laure NAVAS

Soutenance prévue le lundi 25 juin 2018 à 14h00

Lieu :   1919, route de Mende 34293 Montpellier cedex 05
Amphithéâtre de la délégation régionale

 

Membres du jury  


M. Eric GARNIER                           Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (UMR 5175)         Directeur de these
Mme Marie-Laure NAVAS                Montpellier SupAgro                                                             CoDirecteur de these
Mme Sara PUIJALON                      UMR 5023 - LEHNA, Université Lyon 1                                  Rapporteur
M. Bill SHIPLEY                             Université de Sherbrooke                                                      Rapporteur
M. Francisco LLORET                     CREAF                                                                               Examinateur
M. John THOMPSON                       Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (UMR 5175)        Examinateur

 

Mots-clés :     Écologie comparative, Traits fonctionnels, Espace phénotypique, Phénologie, Biomécanique, Climat méditerranéen

 

Résumé :  
La phénologie et la défense affectent directement la croissance, la survie et la reproduction des plantes. Cependant, ces deux aspects sont rarement intégrés dans une description synthétique de leurs stratégies écologiques. Une grande attention a été portée aux dimensions de gestion des ressources, de reproduction ou encore de stature des végétaux, mais nous avons encore peu d'idées sur la façon dont s'articulent la phénologie et la défense par rapport à ces dimensions. Ainsi, les traits couramment mesurés (traits foliaires, hauteur, masse de graine, etc…) et des marqueurs fonctionnels de la phénologie et de la défense ont été utilisés pour caractériser l’espace phénotypique occupé par différentes espèces de la région méditerranéenne du sud de la France. Les travaux effectués combinent deux types d’approches : (a) une démarche de synthèse scientifique qui assemble et analyse des données issues de plusieurs expérimentations réalisées dans différents sites méditerranéens. Le jeu de données constitué est l’un des premiers à décrire la séquence temporelle des évènements reproductifs pour plus de 130 espèces représentant différentes formes de croissance et modes de pollinisation et de dispersion. Il nous a permis de montrer un fort effet de la saisonnalité du climat, en particulier de la disponibilité en eau, sur les patrons phénologiques, avec des variations selon les formes de croissance. Des corrélations entre les traits de la phénologie de la reproduction suggèrent l’existence d’un continuum lent-rapide décrivant les rythmes de développement chez les espèces considérées. Ces traits de phénologie reproductive ont été mis en relation avec plusieurs traits largement utilisés pour caractériser le phénotype en écologie comparative : la date de floraison dépend de la hauteur de la plante, la période de maturation d’une graine conditionne sa masse, et l’intensité de la sécheresse pendant la production de graines est corrélée à certains traits foliaires. (b) une démarche expérimentale fondée sur des mesures plus détaillées du phénotype d’un ensemble d’espèces plus restreint. Les données collectées ont permis de décrire en détail la dynamique de production de feuilles, fleurs et fruits au cours du temps chez 23 espèces et montrent leur degré coordination. Il révèle notamment des corrélations rarement testées entre la phénologie végétative et reproductive. Sur ces 23 espèces, la fonction de défense a été évaluée par la mesure de plusieurs caractéristiques biomécaniques, de traits morpho-anatomiques et de composition en fibre des feuilles. L’épaisseur des feuilles, leur système de nervation et leur teneur en fibres ont une influence significative sur les propriétés mécaniques des feuilles, mais l’importance relative de ces traits varie selon le test biomécanique réalisé. Enfin, nous avons montré que les traits biomécaniques permettaient de faire le lien entre les concepts du compromis croissance-défense et du syndrome d’économie foliaire. Nos travaux mettent en avant la pertinence d’utiliser des traits associés à la phénologie et à la défense comme axes de spécialisation des plantes dans les études comparatives, nous permettant de réévaluer leur importance dans la description des stratégies écologiques.

https://www.youtube.com/watch?v=RIL2u27gJSk

Soutenance de Thèse : Charlotte Roemer

Avis de Soutenance
Charlotte ROEMER

Soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés
Bat movement ecology at the local scale and anthropogenic collision risks


Soutenance prévue le mercredi 14 novembre à 14h
Lieu : Grande salle du CEFE

In the Anthropocene, new sources of animal mortalities appeared consequently to the development of fast transport infra-structures (e.g. roads) and wind turbines. Collisions with these fast-moving objects are a high concern, especially for bats which survival relies on low mortality rates. To prevent these collisions, the siting of these infrastructures must be carefully thought. Insectivorous bats use echolocation to sense their environment and their preys, and their movements are tightly linked to the landscape structures that they use for orientation. Yet, knowledge about the influence of landscape on bat movements, and thus bat collision risks, is scarce. The main objective of this thesis was to enhance the understanding of the influence of landscape on bat movements, with the final aim of highlighting landscapes leading to high collision risks at roads and wind turbines.

First, the association between bat traits and their ability to forage and commute in elevated altitudes above ground was demonstrated.  The second study shows that this vertical partitioning exposes some species more than others to collision risks at wind turbines. For this, the first species-specific index of bat susceptibility to wind turbine collisions calculated from empirical data was created.

Thereafter, the third and fourth studies investigated the landscape factors influencing bat collision risks at secondary roads and wind turbines. One main goal was to determine how bat flight behaviour contributes to collision risks, independently of bat local density. Both studies showed a high influence of distance to trees on bat local density, but flight patterns meas-ured at roads responded more often to landscape variables than flight patterns measured at wind masts.

This thesis provides recommendations for the siting of secondary roads and wind turbines in function of landscape fea-tures. The behavioural measures realised in this thesis also enhanced the fundamental understanding of the links between bat movements and landscape features.

Keywords : road collisions; wind turbine collisions; acoustic flight path tracking; environmental impact assessment studies; bats

Membres du jury :

Prof. Fiona Mathews        Professeur, University of Sussex, Brighton, Royaume-Uni                                            Rapportrice
Dr. David Grémillet           Directeur de Recherche, CEFE - CNRS, Montpellier                                                    Rapporteur
Dr. Sylvie Vanpeene         Ingénieure chargée de recherche, INRA, Aix-en-Provence, France                                 Examinatrice
Prof. Romain Julliard        Directeur de Recherche, Muséum national d’histoire naturelle, Paris, France                  Directeur de thèse
Dr. Aurélie Coulon            Maitre de Conférence, Muséum national d’histoire naturelle, Paris, France,                    Directrice de thèse
Dr. Yves Bas                   Ingénieur chargé de recherche, Muséum national d’histoire naturelle, Paris, France         Co-encadrant de thèse
M. Thierry Disca             Directeur d’études, Biotope, Mèze, France                                                                    Invité

Soutenance de Thèse : Thomas Aubier

Avis de Soutenance
Thomas AUBIER
Soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés
Diversity of warning signals, speciation and clade diversification
Soutenance prévue le vendredi 14 septembre à 14h
Lieu : l'Amphithéâtre de la Délégation Languedoc-Roussillon du CNRS

The display of warning signals by unpalatable (or otherwise defended) prey provides a wonderful opportunity for establishing an integrative view of biological diversification. Warning signals are known to be under strong natural and sexual selection. On the one hand, the sampling strategy of predators, characterized by a learned avoidance of signals associated with unpalatability, generates natural selection in favour of warning signals in high frequency in the prey community. Such positive frequency-dependent selection favours phenotypic uniformity and causes unpalatable species to converge on common warning signals (mutualistic "Müllerian" mimicry), as seen in a large panel of taxa. On the other hand, warning signals are used as a phenotypic cue for mate choice, generating sexual selection with important consequences for reproductive isolation and speciation.


Paradoxically, despite powerful selection favouring phenotypic convergence, warning signals are fantastically diverse, both within and between species, and this morphological diversification is often associated with extensive species diversification at the clade level. In this thesis, I tackle this apparent paradox from the ground up and I thereby refine our understanding of the role of positive frequency-dependent selection and mutualistic interactions for evolutionary diversification at micro- and macroevolutionary scales. First, I show that the predator sampling strategy can favour the emergence of diversity of warning signals despite positive frequency-dependent selection. Second, I dissect the conditions allowing the evolution of strong and stable reproductive isolation, necessary for speciation to occur, in a number of ecological situations where warning signals are under natural and sexual selection. Third, I highlight important indirect effects of frequency-dependent selection on diversification at macro-evolutionary scale via spatial constraints and by-product ecological convergence.


Keywords: frequency-dependent selection, mutualism, predator cognition, speciation, clade diversification, theory

Membres du jury:
M. Michael KOPP         Aix Marseille Université - CNRS UMR 7373 (I2M)         Rapporteur
M. Christophe THÉBAUD          Université Paul Sabatier - CNRS UMR 5174 (EDB)         Rapporteur
Mme Emmanuelle PORCHER          Museum National d'Histoire Naturelle - CNRS UMR 7204 (CESCO)         Examinatrice
Mme Carole SMADJA          Université de Montpellier - CNRS UMR 5554 (ISEM)         Examinatrice
M. Mathieu JORON         Centre d'Ecologie Fonctionnelle et Evolutive - CNRS UMR 5175         Directeur de these
Mme Marianne ELIAS          Museum National d'Histoire Naturelle - CNRS UMR 7205 (ISYEB)         Co-directrice de these

Soutenance HDR - Stéphanie Bedhomme

Stéphanie BEDHOMME

Chargée de recherche CNRS - CEFE

Habilitation à Diriger des Recherches

Soutenance prévue le 20 juin, à 14:00

Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive, Grande salle de réunion,

1919 Route de Mende, 34293 Montpellier

 

Power and constraints of experimental evolution approaches across systems: from specialisation in plant viruses to post horizontal gene transfer evolution in bacteria

 
 

Composition du jury :

Isabel GORDO                    Group leader, Instituto Gulbenkian de Ciencias

Gwenael PIGANEAU           Directrice de Recherche CNRS, Observatoire Océanologique de Banyuls

Laurent DURET                   Directeur de Recherche CNRS, Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive, Lyon

Delphine SICARD                Directrice de Recherche INRA, Sciences pour l’œnologie, Supagro, Montpellier

Oliver KALTZ                       Directeur de Recherche CNRS, Institut des Sciences de l’Evolution de Montpellier