Thèmes de recherche

La compréhension des bases fonctionnelles permettant de comprendre la façon dont les organismes intéragissent entre eux et avec leur environnement à différentes échelles est un objectif majeur du département. Une combinaison d’approches fondées sur les traits fonctionnels et l’écophysiologie permet de caractériser la structure fonctionnelle des communautés et de quantifier l’impact des organismes sur les propriétés des écosystèmes sous différentes contraintes de climat ou de perturbations. Ces informations nous permettent de conceptualiser, développer et paramétrer nos modèles de composition des communautés au niveau local, de fonctionnement des écosystèmes et des échanges biosphère/atmosphère associés, ainsi que ceux portant sur les aires de répartition d’espèces au niveau régional ou continental. L’étude des impacts des changements planétaires, notamment changements climatiques et d’utilisation des terres, sur la biodiversité, le fonctionnement des écosystèmes et la durabilité des services associés représente une thématique centrale des activités de recherche du département. Nos travaux expérimentaux et de modélisation portent principalement sur les écosystèmes terrestres avec un accent fort sur la région Méditerranéenne.

Ce département est dirigé par Stephan HÄTTENSCHWILER

Mots-clés

Changements climatiques | Changements d'utilisation des terres | Cycles des éléments | Diversité fonctionnelle | Echanges biosphère/atmosphère | Ecosystèmes terrestres | Fonctionnement du sol | Modèles basés sur les processus | Perturbations | Région Méditerranéenne | Ressource en eau | Structure des communautés | Traits fonctionnels

Publication récente

• Bopp M-C, Kazakou E, Metay A, Maillet J, Quidoz M-C, Genty L, Fried G. 2024. Climate and management changes over 40 years drove more stress-tolerant and less ruderal weed communities in vineyards. Ecological Monographs, DOI: 10.1002/ecm.1631
  

Abstract

Spontaneous plant communities have undergone considerable constraints due to human-mediated changes. Understanding how plant communities are shifting in response to land management and climate changes is necessary to predict future ecosystem functioning and improve the resilience of managed ecosystems, such as agroecosystems. Using Mediterranean weed communities as models of managed plant communities in a climate change hotspot, we quantified the extent to which they have shifted from the 1980s to the 2020s in response to climate and management changes in vineyards. The weed communities of the same 40 vineyards in the Montpellier region were surveyed using the same protocol in spring, summer, and autumn, for two years, with a 40-year interval (1978–1979 vs. 2020–2021). In four decades, the annual range of temperatures (i.e., the difference between the warmest month's and the coldest month's mean temperatures) increased by 1.2°C and the summer temperatures by 2°C. Weed management diversified over time with the adoption of mowing that replaced the chemical weeding of interrows. Chemical weeding is now mostly limited to the area under the row. Current weed communities were 41% more abundant, 24% more diverse, and with a less even distribution of abundance across species than the 1980s communities at the vineyard level. Modern communities were composed of more annual species (57% of annual species in the 1980s vs. 80% in the 2020s) with lower community-weighted seed mass and were composed of fewer C4 species. They had higher community-weighted specific leaf area, higher leaf dry matter content, and lower leaf area than the 1980s weed communities. At the community level, the onset of flowering was earlier and the duration of flowering was longer in the 2020s. Climate change induced more stress-tolerant communities in the 2020s while the diversification of weed management practices favored less ruderal communities. This study shows that plant communities are shifting in response to climate change and that land management is a strong lever for action to model more diverse and eventually more desirable weed communities in the future.

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