Mécanismes comportementaux contrôlant la dynamique de la répartition animale

Daniel Fortin   

Centre d'étude de la forêt, Université de Laval, Canada

Le vendredi 13 janvier 2017 - 11h30 Grande Salle CEFE (1919 Rte de Mende, 1e étage, aille C)

 (Séminaire en français)

Comprendre les mécanismes comportementaux qui déterminent la répartition animale est un objectif parmi les plus fondamentaux des sciences écologiques. Depuis plus de 20 ans, nous avons entrepris des recherches afin de mieux comprendre les forces évolutives qui structurent la répartition spatiale de bisons des prairies dans leur milieu naturel. Nos travaux démontrent que la répartition des bisons peut être largement expliquée par la recherche d’une nourriture maximisant les gains énergétiques. L’impact de cette quête alimentaire optimale sur la répartition des bisons est toutefois modulé par les capacités cognitives des individus, par leur risque de prédation, de même que par la dynamique temporelle de leurs interactions sociales. L’effet combiné de ces facteurs nous permet d’ailleurs d’expliquer comment a pu se développer l’utilisation intensive d’un piège écologique par les membres de la population. Ainsi, la compréhension des mécanismes comportementaux régissant la répartition des bisons des prairies permettent de comprendre les dangers qui guettent cet animal menacé, et d’élaborer des stratégies pour sa conservation.

Recent publications:

Sigaud, M., Merkle, J.A., Cherry, S.G., Fryxell, J.M., Berdahl, A. & Fortin, D. (2016) Collective decision-making promotes fitness loss in a fusion-fission society. Ecology Letters doi: 10.1111/ele.12698

Merkle, J.A., Cherry, S.G. & Fortin, D. (2015) Bison distribution under conflicting foraging strategies: site fidelity vs. energy maximization. Ecology 96:1793-1801.

Merkle, J.A., Sigaud, M. & Fortin, D. (2015) To follow or not? How animals in fusion-fission societies handle conflicting information during group decision-making. Ecology Letters 18: 799–806.

Contact : Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser.

Contact du Comité SEEM: Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser..   Contact du Labex CEMEB: Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser.www.labex-cemeb.org.

3e colloque Prospectives CNRS-INEE

Les 3e Prospectives du CNRS-INEE auront lieu les 22 (14h), 23 et 24 février 2017 à l'Athénée Père Joseph Wresinski de Bordeaux.

Ces journées de réflexion sur les priorités de recherche à l'horizon 2020-30 serviront à définir les grandes avancées de la recherche en écologie et environnement, à se projeter dans l’avenir, définir les priorités, les domaines de recherche et les nouveaux outils à encourager, à développer, à soutenir...

L'inscription est gratuite et obligatoire avant le 10 janvier 2017

Vos contributions sont attendues pour préparer les ateliers du colloque proposés ci-dessous.

Lire la suite : 3e colloque Prospectives CNRS-INEE

Soutenance de thèse - Blaise PIEDALLU

Avis de Soutenance

Blaise PIEDALLU

Soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés

Approche intégrative de la gestion des conflits homme-nature : le cas de l'ours brun en France

Soutenance prévue le lundi 12 décembre 2016 à 14h00

 Lieu : L'Amphi de la Délégation du CNRS

Composition du jury proposé

M. Guillaume CHAPRON Associate Professor, Swedish University of Agricultural Sciences Rapporteur
M. Olivier GIMENEZ Directeur de Recherche, CNRS Directeur de thèse
M. David GREMILLET Directeur de Recherche, CNRS Examinateur
Mme Anja MOLINARI Chargée de recherche, KORA Examinatrice
Mme Coralie MOUNET Chargée de recherche, CNRS Invitée
M. Pierre-Yves QUENETTE Chargé de Recherche, ONCFS Co-directeur de thèse
M. François SARRAZIN Professeur, Université Pierre et Marie Curie Rapporteur

Mots-clés : Ecologie, Ours Brun, Ursus arctos, Sociologie, Conflits homme-nature

Résumé :  

La conservation des populations animales autour desquelles existe une controverse passe entre autres par une compréhension de l’écologie de l’espèce, mais également par une analyse des attitudes humaines vis-à-vis de sa présence. Cependant, ces deux aspects sont rarement mobilisés ensemble au sein de travaux combinant sciences de l’environnement et sociologie. Nous proposons ici une étude portant sur la population d’ours brun (Ursus arctos) résidant dans les Pyrénées, intégrant à la fois dynamique de la population et de sa distribution, et une analyse de l’attitude des Pyrénéens vis-à-vis des plantigrades. Nous conduisons également une réflexion sur les méthodes à employer afin d’intégrer ces résultats au sein d’une approche socio-écologique. Nos modèles écologiques, qui utilisent des données de suivi obtenues dans le cadre d’un partenariat transfrontalier entre France, Andorre et Espagne, mettent en évidence une augmentation des effectifs et une réduction de la distribution de la population entre 2008 et 2014. Si ces conclusions ne semblent pas aller dans le sens d’une dégradation rapide de leur état de conservation, les ours pyrénéens restent menacés du fait de leurs faibles effectifs et du fort taux de consanguinité au sein de la population. Notre enquête sociologique, réalisée dans les communes sur lesquelles l’ours est ou a été présent entre 2008 et 2013, a mis en évidence une hétérogénéité spatiale dans l’attitude des habitants des Pyrénées sur la question de l’ours, avec notamment des variations significatives en fonction de leurs lieux de naissance et de résidence. Nous discutons ensuite d’une approche intégrant résultats de sociologie et d’écologie avec le but de créer un modèle pouvant servir d’outil à un responsable chargé de la gestion ou de la résolution du conflit, en analysant les méthodes à notre disposition, leurs avantages et leurs limites. Nous concluons sur l’intérêt des approches pluridisciplinaires dans la gestion des controverses autour de la conservation de populations animales.

Soutenance de thèse - Sarah KADA

Avis de Soutenance

SARAH KADA

Soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés

Sources d'hétérogénéité dans la circulation d'agents infectieux transmis par les vecteurs

le cas des tiques et maladies à tiques dans des systèmes d'hôtes structurés spatialement

Soutenance prévue le jeudi 15 décembre 2016 à 9h00
Lieu :   grande salle de réunion du CEFE



Résumé :

Tous les hôtes ne contribuent pas également à la transmission de parasites. Certains individus ou espèces peuvent par exemple être davantage infectés que d'autres, une observation qui a mené à la proposition de la règle des "20/80", selon laquelle 20% des individus seraient responsables de 80% de la transmission. Cependant, les études qui se sont intéressées à l'hétérogénéité de la transmission se sont principalement focalisées sur les sources d'hétérogénéité intrinsèques à l'espèce ou à l'individu, telles que la susceptibilité ou l’infectivité, tandis que les facteurs extrinsèques, comme la connectivité entre espèces au sein de la communauté d'hôtes et le rôle de différents types de mouvements des hôtes ont été relativement négligés. Dans ce contexte, cette thèse aborde le rôle des causes extrinsèques de l'hétérogénéité de transmission sur la propagation d'infections dans les systèmes multi-hôtes, en utilisant notamment les systèmes tiques-oiseaux marins-microparasites comme support empirique à des approches de modélisation théorique. Quatre principales sources d'hétérogénéité dans les systèmes à transmission vectorielles ont ainsi été considérées : (i) l'hétérogénéité de la propagation d'infections en raison de différents types de comportements des hôtes (avec en particulier, l'importance de considérer les mouvements de prospection entre groupes d'hôtes chez les espèces sociales), (ii) l'hétérogénéité dans les capacités de dispersion et de transmission d'infections entre vecteurs à traits d'histoire de vie contrastés (dispersion en fonction du stade de vie), (iii) l'hétérogénéité de contacts entre espèces de communautés multi-hôtes et multi-vecteurs, et (iv) l'hétérogénéité de l'abondances des vecteurs, de leur distribution, et l'estimation des paramètres de la dynamique de leurs populations. Nous avons d'abord exploré le rôle de la contribution de différents comportements de déplacement des hôtes et des traits d'histoire de vie des vecteurs sur la propagation d'agents infectieux. Une revue de la literature nous a permis de souligner l'importance potentielle, relativement aux autres comportements de déplacement plus communément considérés, des mouvements de prospection entre groupes d'hôtes sur le rôle dans la transmission d'infections. Les résultats d'un travail théorique nous on également permis de montrer l'importance des caractéristiques des traits d'histoire de vie des vecteurs (notamment la durée de repas sanguins) et des contraintes démographiques (effet Allee) sur le potentiel de colonisation des tiques. Cette différence de dispersion en fonction du stade est ainsi susceptible d'avoir une incidence sur la propagation d'infections à transmission vectorielle et la structure génétique des populations de tiques. Ensuite, nous avons utilisé une approche permettant d'étudier l'impact des caractéristiques du réseau d'interactions au sein de la communauté d'hôtes sur la transmission et le maintien d'infections. Nos résultats indiquent que la structure de la communauté mais aussi les propriétés locales des espèces modèlent l'émergence d'espèces qui contribuent disproportionnellement à la transmission de l'infection (superspreader) et d'espèces qui contribuent disproportionnellement au maintien de l'infection (keystone) dans les communautés d'infections multi-hôtes, multi-vecteurs. Enfin, nous soulignons l'importance potentielle d'une estimation robuste des abondances d'ectoparasites, à l'aide d'approches hiérarchiques susceptibles de prendre en compte à la fois l'hétérogénéité de leur probabilité de détection et leur distribution agrégée. Dans l'ensemble, les travaux menés ont permis de mettre en évidence l'importance de l'étude des déterminants des hétérogénéités de transmission et leurs conséquences dans les systèmes à transmission vectorielle, pour une meilleure compréhension de l’écologie et l’évolution des interactions entre hôtes et parasites, avec des implications potentielles pour le contrôle des maladies.

 

Composition du jury :

M. Olivier RESTIF     Université de Cambridge   Rapporteur
M. Gabriele SORCI     CNRS, Université de Bourgogne   Rapporteur
Mme  Nathalie CHARBONNEL     CBGP INRA   Examinatrice
Mme Muriel Dietrich     University of Pretoria   Examinatrice
M. Alexandre CARON     CIRAD, Université de Maputo   Examinateur
M. Thierry BOULINIER     CEFE, CNRS                                            Directeur de thèse

Mots clés: Hétérogénéité de la transmission, infections transmises par les tiques, estimation d'abondance, réseaux d’interactions, dispersion, écologie des communautés.

Soutenance de thèse - Virginie DEMEYRIER

Avis de Soutenance

Virginie DEMEYRIER

 Soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés

Habitats urbanisés : des trappes écologiques potentielles pour les oiseaux sauvages ?

Soutenance prévue le mercredi 14 décembre 2016 à 14h00

 Lieu : L'Amphi de la Délégation du CNRS

Composition du jury proposé

Dr. Anne CHARMANTIER DR CNRS, CEFE Montpellier Directeur de thèse
Dr. Arnaud GREGOIRE MCF, Université de Montpellier Co-encadrant de thèse
Dr. Sylvie MASSEMIN-CHALET MCF Université de Strasbourg Rapporteur
Dr. Romain JULLIARD Professeur, MNHN, CESCO Paris Rapporteur
Dr. Clotilde BIARD MCF, Université UPMC, Paris Examinateur
Dr. Sylvie HURTREZ-BOUSSES Professeur, Université de Montpellier Examinateur
       

Mots-clés : ville, mésanges, trappe écologique, ressources alimentaires, morphotypes

Résumé :  

L’urbanisation des milieux est un phénomène croissant induisant des changements importants des habitats naturels auxquels doit faire face la biodiversité. Ces modifications rapides et profondes de l’environnement vont créer de nouvelles conditions potentiellement contraignantes pour les individus. En effet, le cocktail de paramètres artificiels (par exemple : lumière, bruit, pollution chimique) couplé à une présence humaine ainsi qu’une ressource alimentaire souvent modifiée et/ou peu disponible peuvent contraindre la survie et la reproduction des espèces ayant colonisées les milieux urbains. Par ailleurs, les modifications profondes des habitats urbains sont susceptibles d’amener les individus à mal décrypter les indices communément utilisés dans les milieux non perturbés conduisant ces derniers à des réponses maladaptatives, et les populations associées jusqu’à des situations de trappe écologique. C’est dans ce contexte que s’inscrivent ces travaux de thèse chez la Mésange charbonnière, Parus major. Ces oiseaux ont été suivis en reproduction dans des nichoirs placés sur des sites présentant des niveaux d’artificialisation variables, que nous avons quantifiés, au sein de la ville de Montpellier. La taille de la cavité de reproduction a été également manipulée expérimentalement (manipulation de l’indice). Nous avons pu observer une préférence pour les cavités les plus grandes ainsi qu’un investissement dans la ponte plus important mais un nombre de jeunes envolés plus faible relativement aux cavités de taille plus petite. Cette réponse maladaptative associée à la taille de la cavité nous a amené à nous questionner plus précisément sur le rôle des ressources alimentaires associées au milieu urbain et sur le potentiel adaptatif de nos oiseaux urbains. Les expériences menées, en lien avec les ressources alimentaires, ont mis en évidence qu’effectivement la ressource est un facteur clé contraignant la reproduction des mésanges urbaines. Par ailleurs, grâce à un dispositif forestier historique situé à une vingtaine de kilomètres de notre site d’étude urbain, nous avons testé la présence de deux écotypes urbains et ruraux. Nous avons pu mettre en évidence des différences de morphologies entre habitats, sans détecter pour autant de différence de condition physique. Pourtant, à l’échelle plus fine du gradient d’urbanisation, ces différences apparaissent. De plus, l’étude des personnalités des oiseaux a mis également en évidence un différentiel de personnalités inter-habitat mais aussi intra-habitat, qui soulève encore à l’heure actuelle des questions d’adaptation autour de ces phénotypes particuliers. Ces travaux soulignent la complexité des questions écologiques et évolutives dans les environnements fortement perturbés que sont les milieux urbains et nécessitent de continuer à approfondir nos connaissances afin d’apporter au mieux des solutions pour la gestion de la biodiversité urbaine.

 

Soutenance de thèse : Lillian RODRIGUEZ

Avis de Soutenance

Lillian RODRIGUEZ

EERGP Écologie,

Evolution, Ressources Génétique, Paléobiologie

Soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés

Evolution et écologie des Ceratosolen des Philippines, pollinisateurs des figuiers du sous genre

Sycomorus

Soutenance prévue le vendredi 09 décembre 2016 à 14h00

 Lieu : CEFECNRS

UMR 5175 1919 route de Mende 34293 Montpellier

Grande salle de réunion, 1ère étage

 

Composition du jury proposé

M. Finn KJELLBERG                                      CEFECNRS  UMR 5175                                                               Directeur de these

M. JeanYves RASPLUS                                  INRA, CBGP UMR 1062                                                              CoDirecteur de these

Mme Nina RøNSTED                                     Natural History Museum of Denmark, University of Copenhagen Rapporteur

M. Marc GIBERNAU                                      SPE, UMR CNRS 6134                                                               Rapporteur

Mme Emmanuelle JOUSSELIN                       INRA, UMR 1062 CBGP                                                            Examinateur

Mme AnneGeneviève BAGNèRESURBANY        Institut de Recherche sur la Biologie de l'Insecte UMR CNRS 7261    Examinateur

Motsclés : Agaonidae,phylogénie,Ficus,,

Résumé :

La spéciation et la diversification sur les iles sont des processus évolutifs tirés par de nombreux facteurs tels qu’histoire géologique et complexité topographique. Réciproquement, l’histoire évolutive d’une espèce contribue à expliquer ses traits biologiques et écologiques actuels. J’ai cherché à analyser ces patrons et processus à travers un système modèle présent à travers toutes les régions tropicales du monde : les Ficus et leurs insectes pollinisateurs (Hymenoptera : Chacidoidea). Plus particulièrement je me suis focalisée sur les Ficus du sous genre Sycomorus et leurs pollinisateurs, les insectes du genre Ceratosolen. Les deux objectif principaux de ma thèse ont été de : (1) étudier l’histoire biogéographique des espèces de Ceratosolen des Philippines à partir des reconstructions phylogénétiques et (2) étudier quelques aspects de la biologie et de l’écologie de ces espèces et de les relier à leur histoire évolutive. Pour l’objectif 1, nous montrons que, comme la plupart des biota des Philippines, les Ceratosolen sont arrivés du sud par Palawan ou par

l’archipel de Sulu, à de multiples reprises. Il semble que l’histoire géologique, les bras de mer profonds et les changements de niveau des mers du Pléistocène ont une valeur explicative faible pour comprendre la distribution et la diversification des groupes d’espèces. Les facteurs importants seraient plutôt la complexité topographique des iles, les distances entre iles, la capacité intrinsèque de dispersion des insectes et la spécialisation écologique. Pour l’objectif 2 nous avons étudié les traits suivants : la modification des pattes arrière, la durée de vie, l’activité journalière, la structuration génétique spatiale et la perception des odeurs de figues réceptives. Nous montrons que les pattes postérieures modifiées de C. corneri ont des propriétés hydrophobes plus fortes que celles, non modifiées, de son proche parent, C. jucundus. Le caractère hydrophobe de ces pattes permet aux males de C. corneri de respirer même submergé dans du liquide dans les figues. Cette adaptation est probablement le résultat de la sélection sexuelle car ces males peuvent émerger plus tôt de leurs galles pour féconder les femelles. Nous montrons ainsi comment un trait de la figue, la quantité de liquide, contraint la morphologie et le comportement du pollinisateur. Par ailleurs nous

documentons plusieurs cas de coexistence locale de plusieurs espèces de pollinisateurs associées à F. septica. Dans un site nous montrons que les deux espèces de pollinisateurs diffèrent par leur durée de vie mais débutent leur activité en même temps. De plus, F. septica et ses clades de pollinisateurs noirs présentaient une structure géographique similaire. Ce patron a pu apparaitre dans le contexte de barrières géographiques fortes, menant à l’isolement, à l’adaptation locale et finalement, à la codiversification.

Nous montrons que la coexistence de pollinisateurs a probablement été rendue possible par un déplacement initial de caractère suivi d’une extension d’aire. Finalement, nous fournissons des éléments montrant que les variations géographiques d’odeurs de figues réceptives ne limitent pas l’expansion géographique des insectes pollinisateurs.

Ceci est confirmé par nos résultats sur la gamme d’odeurs perçues par les insectes. Nous montrons que cette perception était fortement dépendante des stimuli rencontrés. Ainsi nous voyons une convergence des odeurs perçues entre insectes partageant un même hôte. Ceci est une démonstration de la plasticité évolutive du système de perception des odeurs des insectes. Ainsi notre travail explore des aspects historiques et biologiques de l’ensemble des Ceratosolen des Philippines, avec une focalisation sur la diversification en cours dans le système Ficus septicainsectes associés. La suite du travail abordera les moteurs biologiques et les processus biologiques tels que la cospéciation ou le partage de pollinisateurs que nous avons documentés ici.

Soutenance de thèse - Joana NOGUEIRA

Avis de Soutenance

JOANA NOGUEIRA

Soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés

Apports de la télédétection globale pour la caractérisation et modélisation du régime des incendies au Brésil: vers une approche des patchs de feux

Soutenance prévue le mardi 13 décembre 2016 à 9h00
Lieu :   CNRS | Amphithéâtre de la Délégation



Résumé :

Les incendies sont des perturbations intrinsèques au fonctionnement des écosystèmes agissant sur la distribution des espèces, les cycles biogéochimiques et les interactions biosphère/atmosphère. La distribution spatiale et temporelle des surfaces brûlées résulte principalement d'un compromis entre la disponibilité en biomasse combustible et son état hydrique. Ainsi, caractériser et modéliser un régime d'incendie repose donc sur une évaluation principalement de la saisonnalité et l'intensité de la sécheresse. Dans les écosystèmes fortement soumis aux incendies comme les savanes, biome le plus affecté au niveau global, les informations disponibles ne sont issues que des observations issues de la télédétection globale. Malgré que ces types de données ont été largement utilisés depuis les années 2000 pour la quantification des émissions de carbone par les modèles globaux, les incertitudes restent grandes entre les différents produits mis à la disposition des scientifiques. De même les processus utilisés dans la modélisation dynamique des surfaces incendiées, couplés aux modèles de végétation repose sur des équations empiriques de quantification de la sécheresse. Pour des écosystèmes comme les savanes du Brésil, où les informations incendies sont uniquement obtenues par les informations issues de la télédétection globale, et où la variabilité des types fonctionnels de la végétation affecte le bilan hydrique des sols, évaluer les incertitudes sur ces variables est un pré requis important pour une modélisation appropriée des processus. Cette thèse aborde donc la caractérisation de la variabilité saisonnière des incendies et ses incertitudes dans les différents biomes du Brésil à partir des principales sources d'information sur les surfaces brulées issues de la télédétection globale (GFED4, GFED4s, MODIS MCD45A1, ESAFIRECCI) et des principaux indicateurs de sécheresse développés par les différents services forestiers. La même analyse est aussi appliquée aux surfaces incendiées issues des principaux modèles globaux de dynamique de végétation (DGVM) couplés avec un modèle incendie, afin d'identifier si les relations feux/sécheresse observées sur les produits satellitaires étaient conservées dans le modèles globaux. Après une analyse des processus utilisés dans les DGVMs, et notamment les nouveaux développements sur la caractérisation des patches de feux, la deuxième partie de mon travail a cherché à évaluer la capacité des produits globaux issus de la télédétection à méso-échelle (500m) à conserver la morphologie des patchs de feux observés à résolution plus fine pour une utilisation dans la caractérisation du régime des incendies et l'évaluation des DGVMs. La dernière partie de ce travail utilise une approche de biogéographie fonctionnelle basé sur les traits morphologiques des feux pour décrire un assemblage d'événements incendies et les comparer entre différents produits de télédétection pour en évaluer leurs similitudes ou leurs différences, ou entre différents biomes pour une nouvelle approche de pyrogéographie comparative

Composition du jury :

Mme Isabelle CHUINE CEFE-CNRS,Montpellier Directeur de these
M. Florent MOUILLOT IRD, Montpellier Co-Directeur de these
M. Nikos KOUTSIAS Université de Patras, Grèce Rapporteur
M. Roger PRODON CEFE-CNRS, Montpellier Examinateur
M. Boris VANNIERE CNRS Chrono-Environnement, Besançon Examinateur
Mme Veronique CHERET Ecole d'Ingénieurs de Purpan,Toulouse Rapporteur

Mots clés: Télédétection globale, surface brulée, sécheresse, métriques des patches du paysage, indicateurs de diversité fonctionnelle,  risque de feu, Brésil