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Bastien MACÉ
Doctorant EPHE - PSL / SPYGEN
1er étage - Aile C - Bureau 114
Contact:
ORCID – ResearchGate – Google Scholar
Directrice de thèse : Stéphanie Manel (CEFE, EPHE - PSL)
Co-encadrant : Erwan Delrieu-Trottin (CEFE, EPHE - PSL)
Co-encadrante: Alice Valentini (SPYGEN)
Projet de thèse : Empreinte urbaine sur la biodiversité marine : une approche par ADN environnemental en Méditerranée française
Les écosystèmes côtiers, véritables mosaïques d’habitats, sont des réservoirs majeurs de biodiversité, abritant de nombreuses espèces et soutenant une large gamme de fonctions écologiques. Cependant, les pressions anthropiques qui s’y exercent s’intensifient, notamment en raison de la croissance démographique et de la concentration des populations humaines sur les littoraux. Elles se traduisent par diverses menaces sur la biodiversité marine : pollutions (chimique, plastique, sonore…), surexploitation des ressources halieutiques, introduction d’espèces non indigènes, ou encore artificialisation des côtes. Le remplacement des substrats naturels par des structures artificielles altère profondément l’hétérogénéité des habitats, les fragmentant et les isolant. L’urbanisation, définie comme la transformation de l’espace au profit d’une seule espèce, Homo sapiens, n’épargne donc pas le milieu marin. Si les mêmes processus éco-évolutifs s’exercent en milieux ‘naturels’ et urbains, certains phénomènes sont amplifiés ou altérés en contexte urbain, tandis que d’autres y sont plus spécifiques, du fait des nouvelles interactions qui en découlent par la mise en contact d’espèces qui ne se rencontreraient pas nécessairement dans leur habitat d’origine. L’urbanisation favorise le plus souvent des espèces généralistes ‘pré-adaptées’ aux perturbations, au détriment d’espèces spécialistes, entraînant un changement de composition des communautés le long du gradient d’urbanisation. À l’échelle régionale ou mondiale, ces changements peuvent être tellement marqué que les communautés deviennent plus similaires entre zones urbaines, traduisant un phénomène d’homogénéisation biotique. L’urbanisation entraîne ainsi une réorganisation profonde des assemblages, et a également des conséquences au niveau intraspécifique : les centres urbains, souvent isolés les uns des autres, présentent généralement une forte différentiation génétique entre populations et une diversité génétique inférieure à celle des habitats extérieurs. Cependant, la connectivité accrue des zones marines artificialisées via le transport maritime peut inverser ces effets, favorisant la circulation génétique entre populations. La majorité des travaux d’écologie urbaine se concentrent néanmoins sur le milieu terrestre. La biodiversité marine des espaces côtiers artificialisés, comme les ports, reste largement méconnue, et les processus écologiques associés à l’urbanisation en milieu marin sont peu étudiés. L’un des principaux verrous pour comprendre ces écosystèmes réside dans le manque de méthodes standardisées, non invasives, et capables de fournir un inventaire exhaustif de la biodiversité. Le metabarcoding de l’ADN environnemental (ADNe) constitue aujourd’hui une solution prometteuse. Cette thèse vise donc à combler les lacunes de connaissances sur la biodiversité des zones côtières urbanisées, en particulier des ports, en mobilisant l’ADNe. Elle s’appuie sur des données collectées en Méditerranée française – région où l’artificialisation est stabilisée depuis les années 1980 – et cible une large diversité d’organismes, avec un accent particulier sur les communautés de poissons. La thèse combine l’évaluation des effets locaux de l’urbanisation sur les assemblages, l’analyse des processus d’homogénéisation biotique à l’échelle régionale, l’exploration des variations génétiques au sein des populations, ainsi que le développement d’outils méthodologiques pour modéliser l’occurrence et la détectabilité des espèces. Elle permet ainsi de caractériser l’empreinte de l’urbanisation sur la biodiversité marine et de mieux comprendre les processus écologiques qui façonnent les communautés côtières en milieux artificialisés.
Publications
Macé, B., Manel, S., Valentini, A., Rocle, M., Roset, N., & Delrieu-Trottin, E. (2025). NeMO: a flexible R package for nested multi-species occupancy modelling and eDNA study optimisation. bioRxiv, 2025.05.23.655794. https://doi.org/10.1101/2025.05.23.655794
Manel, S., Gauthier, J., Benestan, L., Dubois, M.-P., Romant, L., Macé, B., Bruno, M., Arnal, V., Testud, G., Garcia, M., Carrasquer Puyal, I., Bilat, J., Miaud, C., & Alvarez, N. (2025). An enrichment-based capture method from nuclear environmental DNA presents new opportunities for population genomics: A case study on the common frog. Methods in Ecology and Evolution, 16, 1106-1115. https://doi.org/10.1111/2041-210X.70039
Macé, B., Mouillot, D., Dalongeville, A., Bruno, M., Deter, J., Varenne, A., Gudefin, A., Boissery, P., & Manel, S. (2024). The Tree of Life eDNA metabarcoding reveals a similar taxonomic richness but dissimilar evolutionary lineages between seaports and marine reserves. Molecular Ecology, 33(12), e17373. https://doi.org/10.1111/mec.17373
Faure, N., Manel, S., Macé, B., Arnal, V., Guellati, N., Holon, F., Barroil, A., Pichot, F., Riutort, J.-J., Insacco, G., Zava, B., Mouillot, D., & Deter, J. (2023). An environmental DNA assay for the detection of Critically Endangered angel sharks (Squatina spp.). Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems, 33(10), 1088–1097. https://doi.org/10.1002/aqc.3954
Macé, B., Hocdé, R., Marques, V., Guerin, P.-E., Valentini, A., Arnal, V., Pellissier, L., & Manel, S. (2022). Evaluating bioinformatics pipelines for population-level inference using environmental DNA. Environmental DNA, 4(3), 674–686. https://doi.org/10.1002/edn3.269
Océane EYCHENNE
Phd Student
Floor 1 - Wing C - Office 114
Contact :
Thesis supervisor : Stéphanie MANEL (CEFE, EPHE - PSL)
Thesis supervisor : Pierre-Alexandre GAGNAIRE (ISEM, CNRS)
-- THESIS PROJECT --
Conserving marine biodiversity requires a better understanding of population dynamics and population connectivity. Recent genetic approaches based on identical-by-descent segments (IBD) make it possible to reconstruct demographics and migratory flows on time scales relevant to conservation. However, their application to marine fish must take into account their complex life cycles (high fecundity, overlapping generations, sequential hermaphroditism, etc.).
-- GOALS --
My thesis project focuses on three complementary axes:
(1) Evaluating the robustness of spatial demographic inference methods based on IBD segments, incorporating the biological characteristics of marine species.
(2) Characterizing the dispersion and connectivity of the white seabream (Diplodus sargus) in order to understand how exchanges between populations and Marine Protected Areas (MPAs) contribute to maintaining genetic diversity and local recruitment.
(3) Studying the dynamics of brown grouper (Epinephelus marginatus) population recovery following protective measures, identifying the role of self-recruitment, immigration, and “super-reproducers.”
-- MOTS CLÉS --
Conservation - Connectivity - Population Dynamics - IBD Segments - Marine Fish
Lucas DUBUS
Doctorant EPHE - PSL / Beauval Nature
Étage 1 - Aile C - Bureau 114
Contact:
Directrice de thèse: Stéphanie Manel (CEFE, EPHE - PSL)
Projet de thèse : Caractériser la distribution et la taille de la population de Lamantin d’Afrique, une espèce menacée, dans le Parc National de Conkouati Douli, en République du Congo.
L’objectif général de la thèse est d’améliorer l'état des connaissances sur le lamantin d’Afrique (Trichechus senegalensis) au sein du Parc National de Conkouati-Douli (PNCD) afin de guider les actions favorables à sa conservation (sensibilisation, méthodes de pêche, activités alternatives, …) tout en prenant en compte les impacts socio-économiques. L’aspect cryptique et méconnu de cette espèce menacée d’extinction nécessite un couplage de différentes méthodes de suivi non-destructifs ni invasifs (observation visuelle, acoustique, génomique), dont certaines sont nouvelles (ADN environnemental). Ce suivi aura pour but, d’une part, de mieux connaître les besoins écologiques de l’espèce, son habitat, et sa distribution au sein du parc ; d’autre part, il permettra d’estimer des indices de l’abondance de la (ou les) population(s) de lamantin présente(s) au sein du PNCD. Finalement les résultats de ce projet permettront de proposer des mesures d’évitement, de réduction ou de compensation des menaces qui pèsent sur l’espèce tout en limitant les effets négatifs pour la population humaine locale.
Objectif 1 : Caractériser la distribution de l’espèce en lien avec l’environnement (paramètre physico-chimiques, végétation, pressions anthropiques, …) et proposer un modèle d’occurrence au sein du parc et une cartographie.
Nous chercherons à identifier les besoins écologiques de l'espèce au sein du PNCD, sa répartition en vue d'établir une carte de probabilité d'occurrence.
Objectif 2 : Estimer la taille de la population de lamantins dans le parc grâce à la génomique.
Nous analyserons la structure et la diversité génétique du Lamantin au sein de PNCD. Nous estimerons également un indice de taille de l'échantillon que nous avons.
Objectif 3 : Apport de l’acoustique dans la caractérisation spatiale et saisonnière de l’habitat du Lamantin, la caractérisation des individus et l’apport pour un indice d’abondance en lamantins, et comparaison avec les résultats génétiques.
Nous testerons la capacité de l’approche acoustique à identifier individuellement les lamantins ainsi qu’à obtenir une estimation de la taille de population. Les résultats seront comparés à ceux obtenus par le suivi génétique (Objectif 2).
Objectif 4 : Proposer un programme de conservation et identifier les zones de protection prioritaire en interaction avec les populations pour en limiter les impacts socio-économiques.
Nous utiliserons alors les connaissances acquises sur la répartition spatiale et l’abondance du Lamantin d’Afrique dans le PNCD (Objectifs 1, 2 & 3) pour guider les actions de conservation de l’espèce dans le parc.
---English---
Thesis projet : Characterize the distribution and population size of the African manatee, a threatened species, in Conkouati-Douli National Park, Republic of the Congo
The general objective of the thesis is to improve the knowledge about the African manatee (Trichechus senegalensis) within Conkouati-Douli National Park (CDNP) in order to guide conservation actions (awareness, fishing methods, alternative activities, etc.) while considering socio-economic impacts. The cryptic and poorly understood nature of this threatened species necessitates a combination of different non-destructive and non-invasive monitoring methods (visual observation, acoustic, genomic), some of which are new (environmental DNA). This monitoring aims to better understand the ecological needs of the species, its habitat, and its distribution within the park, as well as to estimate indices of manatee population abundance within the CDNP. Ultimately, the results of this project will enable the proposal of avoidance, reduction, or compensation measures for threats to the species while minimizing negative effects on the local human population.
Objective 1: Characterize the species distribution in relation to the environment (physico-chemical parameters, vegetation, anthropogenic pressures, etc.) and propose an occurrence model within the park along with mapping.
We will seek to identify the ecological needs of the species within the CDNP, its distribution to establish a probability map of occurrence.
Objective 2: Estimate the size of the manatee population in the park using genomics.
We will analyze the genetic structure and diversity of the manatee within the CDNP. We will also estimate a sample size index that we have.
Objective 3: Contribution of acoustics to the spatial and seasonal characterization of manatee habitat, individual characterization, and contribution to a manatee abundance index, and comparison with genetic results.
We will test the ability of the acoustic approach to individually identify manatees and to obtain an estimation of the population size. Results will be compared with those obtained through genetic monitoring (Objective 2).
Objective 4: Propose a conservation program and identify priority protection areas in interaction with populations to mitigate socio-economic impacts.
We will use the knowledge gained about the spatial distribution and abundance of the African manatee in the CDNP (Objectives 1, 2 & 3) to guide species conservation actions in the park.
Nadia FAURE
Doctorante EPHE - PSL / Beauval Nature
Étage 1 - Aile C - Bureau 114
Contact:
Directrice de thèse: Stéphanie Manel (CEFE, EPHE - PSL)
Thesis project: Genetic diversity and conservation of threatened marine species: exploring innovative solutions
The main objectives of this thesis are: (1) to develop genomic tools adapted to the monitoring of threatened populations and (2) to improve existing genetic diversity indicators in order to provide relevant and accessible information to conservation stakeholders. This second point will seek to valorise the intra-specific genetic component, which is still neglected when assessing the status of IUCN species and guiding conservation decisions. These approaches will be applied specifically to two marine species on the IUCN Red List in the Mediterranean: the angelshark (Squatina squatina) and the bottlenose dolphin (Tursiops truncatus). Genomic analysis of angelshark populations will be based on tissue samples from individuals caught accidentally by fishers, given the difficulty of sampling genetic material from this rare shark. For bottlenose dolphin populations, we will develop an eDNA capture-hybridization method to generate Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs) genomic data from eDNA sampled behind dolphin pods by seawater filtration. This latest approach, still at the proof-of-concept stage, will allow us to examine the performance of this non-invasive technique for obtaining intra-specific genetic information. It could replace traditional sampling methods that require tissue collection from living organisms, which runs counter to efforts to conserve imperiled species.
Publications
Faure, N., Vilcot, M., Pichot, F., Riutort, J. J., Barroil, A., Holon, F., ... & Manel, S. (2025). A Fragile Stronghold: Genomics Reveal Angelshark Population Vulnerability in Corsica, a Key Mediterranean Refuge. Ecology and Evolution, 15(10), e72275. https://doi.org/10.1002/ece3.72275
Meyers, E. K., Faure, N., Jiménez-Alvarado, D., Barker, J., Toledo-Padilla, H., Tuya, F., ... & Feldheim, K. A. (2025). Distinct management units for the Critically Endangered angelshark (Squatina squatina) revealed in the Canary Islands. Conservation Genetics, 26(1), 103-116. https://doi.org/10.1007/s10592-024-01655-1
Deter, J., Ballesta, L., Barroil, A., Marre, G., Faure, N., Riutort, J. J., ... & Holon, F. (2024). Gigantic breeding colonies of a marine fish in the Mediterranean. Current Biology, 34(18), R852-R853. https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.06.078
Vilcot, M., Faure, N., Andrews, K. R., Bowen, B. W., Leprieur, F., & Manel, S. (2024). Neutral processes and taxonomic scale drive beta species‐genetic diversity correlations in a submesophotic tropical reef fish. Molecular Ecology, 33(13), e17423. https://doi.org/10.1111/mec.17423
Faure, N., Manel, S., Macé, B., Arnal, V., Guellati, N., Holon, F., Barroil, A., Pichot, F., Riutort, J-J., Insacco, G., Zava, B., Mouillot, D., Deter, J. (2023). An environmental DNA assay for the detection of Critically Endangered angel sharks (Squatina spp.). Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems, 33(10), 1088-1097. https://doi.org/10.1002/aqc.3954
Mathon, L., Marques, V., Manel, S., Albouy, C., Andrello, M., Boulanger, E., ... Faure, N., … & Mouillot, D. (2023). The distribution of coastal fish eDNA sequences in the Anthropocene. Global Ecology and Biogeography, 32(8), 1336-1352. https://doi.org/10.1111/geb.13698
HAL CEFE