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AgrobiodiverSity for a food-Secure planET

Crop diversity as an insurance against climate risks to food production

 

 

ASSET (2018-2022) is a French Government funded project (2018-2022). Its main objective is to evaluate the role of crop diversity to reduce the vulnerability of food production and livelihoods to climatic instability and shocks.

 

Severe drought and extreme heat in recent years have caused yield losses across the world that, combined with socioeconomic, demographic, and policy conditions, have increased poverty and worsened access to nutritious food for many people, especially in developing nations. Climate projections show that these impacts and their human costs will worsen, making many of today's problems, including poverty, malnutrition and population movements, even more complex. 

 

The breadth and urgency of the challenge posed to global food security by an increasingly warmer and unpredictable climate requires exploring any policies and actions that could promote more robust food systems. ASSET currently contributes to this effort.

 

Combining ecology, agronomy and ethnoecology, our team will provide new insights into where (field, landscape, regions) and what components (variety, species, functions) of crop diversity (i.e. agrobiodiversity) are critical for the resilience of food production under climate change. We are also strongly engaging with farmers in France, Morocco and Senegal to understand how they currently use agrobiodiversity to face increasing risks linked to climate variability and extremes. The ASSET project will yield novel insights for the design and implementation of adaptation strategies that are based on a deep understanding of the agroecological systems investigated, but which remain rooted in the practicalities of on-the-ground food production.

 

 

Team members

PI: Delphine Renard

PhD students: Marilou Demongeot, Antoine Doncieux

Postdocs : Lucie Mahaut, Pierre-Antoine Precigout

Researchers from IBC: Doyle McKey, Sophie Caillon, Yildiz Aumeeruddy-Thomas

Researchers from other departments: Cyrille Violle, Florent Mouillot (IRD)

Researchers from IRD: Cécile Berthouly, Adeline Barnaud

Researchers from INRA: Corinne Robert


 

Reyes GarciaVictoria Reyes-García est au CEFE de septembre 2017 à août 2021.

Short biography

Victoria Reyes-García (PhD in Anthropology, 2001, U of Florida) is ICREA Research Professor at the Institut de Ciència i Tecnologia Ambientals de la Universitat Autònoma de Barcelona (ICTA-UAB). Her research focuses on Indigenous and local knowledge systems, particularly in relation to the natural environment, and on the relevance of these knowledge systems to understand and deal with the climate and environmental crises. She co-directs the Laboratory of Analysis of Social-Ecological Systems in a Global World (LASEG), a research group that analyzes the impacts of global change on socio-ecosystems. Her last ERC-funded project studies local perceptions of climate change impacts (LICCI, www.licci.eu). She participates in the Transformative Change Report of the Intergovernmental Science and Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services (IPBES). She is member of the National Academy of Science, USA (2021) and the Academie d'Agriculture de France (2022).

Research interests

My research encompasses the interdisciplinary study of the dynamic relations among peoples, biota, and environments. I use a multidisciplinary perspective (working with ecologists, economists, psychologists, agronomists, archaeologists, and computer scientists) and empirical data to analyse 1) the effects of global change on rural livelihoods and local environments and 2) social responses to environmental changes. My research draws on insights from anthropology and the behavioural sciences to work at multiple levels- from the views of villagers in developing nations to those of policy-makers in industrial nations. My current areas of research include 1) local indicators of climate change impacts, 2) public participation in the documentation of local knowledge, 3) the adaptive nature of local environmental knowledge, 4) Indigenous peoples and cultural change, and 5) local participation in biodiversity conservation.

Key words

Biocultural diversity; Conservation; Global change; Ethnoecology; Indigenous and local knowledge systems; local indicators climate change.

Websites

https://www.icrea.cat/Web/ScientificStaff/Victoria-Reyes-Garcia-390

 

 

Google Scholar Citations

 

ResearchGate Profile

 

ORCID 0000-0002-2638-4247

 

 

 

 

 

 

E-mail : fabien.demares (at) cefe.cnrs.fr

Résumé des projets de recherche

[scroll down for english version]

Je suis chercheur en éco-toxicologie et je m’intéresse à différents aspects de la physiologie des insectes, notamment les pollinisateurs généralistes (abeilles et bourdons). Mon projet au sein de l’équipe IBT, sous la supervision de Magali PROFFIT, porte sur l’impact de la pollution à l’ozone sur le comportement des pollinisateurs.

Plus précisément, j’étudie l’effet d’une intoxication à l’ozone sur les capacités olfactives et mémorielles des abeilles domestiques. Une des principales interactions entre plantes et insectes s’effectue par les composés organiques volatils (COV) émis par les plantes et détectés par les insectes, par exemple dans le cadre de la pollinisation. Bien que l’effet de l’ozone soit plutôt bien décrit sur les plantes et les COV qu’elles émettent, au final peu d’études s’intéressent au versant pollinisateurs – et encore moins à l’aspect détection et réponse comportementale. Ainsi, je caractérise la réponse des antennes des abeilles exposées à l’ozone par EAG (électroantennographie) couplée ou non à un GC (chromatographie gazeuse). De plus, par des méthodes de conditionnement classique type PER (réflexe d’extension du proboscis), j’explore à la fois les processus d’apprentissage & mémoire et les processus de perception et traitement olfactif au niveau central. Notre approche est assez nouvelle et des manuscrits sont en cours d’écriture pour ce projet.

Avant de travailler sur les effets de l’ozone, j’ai mené (et publié) plusieurs travaux sur l’impact des pesticides sur la physiologie des insectes, principalement les abeilles (Toulouse France, et Prétoria, Afrique du Sud) mais aussi les moustiques (Floride, É-U). J’ai notamment caractérisé l’effet des néonicotinoïdes sur la thermorégulation et le goût chez les abeilles (2016 – 2018) ; précisé les rôles de variants d’un récepteur au glutamate dans l’apprentissage olfactif chez les abeilles (2012 – 2014) ; et exploré de nouveaux composés insecticides bloquant spécifiquement des canaux potassiques chez les moustiques anophèles, notamment les lignées résistantes aux pyréthroïdes & carbamates (2018 – 2020).

Je me situe à l’interface entre différents domaines tels que les neurosciences, la nutrition, l’écologie chimique, la toxicologie, et la gestion intégrée de luttes contre les nuisibles (IPM en anglais), auxquels s’ajoutent des compétences techniques en biologie cellulaire & moléculaire, en électrophysiologie, et en analyses de données.

Summary of research projects

I am an ecotoxicology scientist, and I am interested in insect physiology, with a focus on generalist pollinators (honey bees and bumblebees). Within team IBT, and under Dr Magali PROFFIT supervision, my current project studies the impact of ozone pollution on pollinators behaviors.

In more details, I study the effect of ozone intoxication on olfactory and memory capabilities of domesticated honey bees. One of the main plant-insect interactions is mediated by volatile organic compounds (VOCs) emitted by plants and detected by insects, within the scope of pollination for instance. Although the effects of ozone have been pretty well-described on plants and the VOCs they release, only a few reports looked at the pollinator side – and even less at the perception and behavioral response. Thus, I characterize the antenna activity of ozone-exposed bees by EAG (electroantennography) coupled or not with GC methods (gas chromatography). Moreover, through classical conditioning of honey bee PER (proboscis extension reflex), I explore both learning & memory processes and olfactory coding & perception at central level. Our approach is relatively new, and manuscripts are being written up for this project.

Before working on ozone effects, I lead and published several studies on the effects of pesticides on insect physiology, mainly on honey bees (in Toulouse, France, and Pretoria, South Africa) and also mosquitoes (Florida, USA). Notably, I characterized the effects of neonicotinoid pesticides on honey bee regulation and sugar taste (2016 – 2018); I detailed the roles of variants of a glutamate receptor on honey bee olfactory learning (2012 – 2014); and I explored new insecticide compounds specifically blocking potassium channels of Anopheles mosquitoes, including strains resistant to pyrethroids and carbamates (2018 – 2020)

I work at the nexus of many research fields such as neuroscience, nutrition, chemical ecology, toxicology, and integrated pest management (IPM), to which I can add technical skills in molecular & cell biology, electrophysiology, and data analysis.

Publications choisies / Selected bibliography

[Full list available on Google Scholar & ResearchGate – links above]

  • Norris E., Démares F., Zhu X., & Bloomquist J. (2020). Mosquitocidal activity of p,p’-difluoro-diphenyl-trichloroethane (DFDT). Biochem. Physiol. 170, 104686. DOI: 10.1016/j.pestbp.2020.104686.
  • Démares F., Coquerel Q., Richoux G., Linthicum K., Bernier U. & Bloomquist J. (2018) Fatty Acids and Related Kv2 Channel Blockers: Electrophysiology and Toxicity on Mosquitoes. Insects 9(4), 155. DOI: 10.3390/insects9040155.
  • Démares F., Pirk C.W.W., Nicolson S.W. & Human H. (2018). Neonicotinoids decrease sucrose sensitivity of honey bees. J Insect Physiol. 108, 25-30. DOI: 10.1016/j.jinsphys.2018.05.004.
  • Démares F.*, Tosi S.*, Nicolson S.W., Medrzycki, P., Pirk C.W.W., & Human H. (2016). Effects of a neonicotinoid pesticide on thermoregulation of African honey bees (Apis mellifera scutellata). J Insect Physiol. 93–94:56-63. DOI: 1016/j.jinsphys.2016.08.010.
  • Pirk C.W.W, Strauss U., Yusuf A., Démares F. & Human H. (2015). Honeybee Health in Africa – a review. Apidologie 47 (3), 276-300. DOI: 10.1007/s13592-015-0406-6.
  • Démares F., Drouard F., Massou I., Crattelet C., Loeuillet A., Bettiol. , Raymond V. & Armengaud C. (2014). Differential involvement of GluCl splice variants in olfactory memory processes of the honeybee Apis mellifera. Pharmacol Biochem Be. 124, 137-144. DOI: 10.1016/j.pbb.2014.05.025.
  • Démares F., Raymond V. & Armengaud C. (2013). Expression and localization of glutamate-gated chloride channel variants in honeybee brain (Apis mellifera). Insect Biochem. Mol. Bio. 43 (1), 115–124. DOI: 10.1016/j.ibmb.2012.10.003.

Doctorante


Université Montpellier 2

Département Interaction, Écologie et Sociétés

Équipe Interactions & Adaptations Bioculturelles

CEFE/CNRS
Campus du CNRS
1919, route de Mende
34293 Montpellier 5
France

Bureau 211C et (+33)781952220

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 Sujet de thèse

Contributions de l'agrobiodiversité et des savoirs locaux à l'adaptation aux changements climatiques.

Directrice et co-encadrante de thèse

Yildiz Aumeeruddy-Thomas

Delphine Renard 

Financement de la thèse 

Logo ASSETCette thèse s’inscrit dans le cadre du projet ASSET (AgrobiodiverSity for a food Secure planET) financé par le programme Investissement d’Avenir Make Our Planet Great Again (MOPGA). Le financement de la thèse est assuré par la région Occitanie.

Contexte

L'objectif principal du projet ASSET est de tester les bénéfices de l'agrobiodiversité pour la stabilité temporelle de la production agricole, et ce, d'une échelle locale à une échelle globale dans un contexte de changement climatique. Les impacts du changement climatique sur l'agriculture sont multiples : ils portent à la fois sur la quantité et la qualité des produits agricoles, ils décalent les calendriers de semis et de récolte et augmentent l'imprévisibilité des rendements, accroissent les besoins en eau, la dégradation des sols et les risques parasitaires (Ademe, 2020).

Dans un contexte où l'intensification et la spécialisation de l'agriculture ont contribué à réduire la biodiversité, la fertilité des sols, la disponibilité et la qualité des ressources en eau et à augmenter l'émission de polluants et gaz à effet de serre, les systèmes agricoles fondés sur une agrobiodiversité élevée sont perçus à l'échelle internationale et nationale comme une solution à la fois d'atténuation du changement climatique et d'adaptation. Localement pourtant, les effets de l'agrobiodiversité sur la stabilisation de la production à l'échelle des fermes sont peu documentés (Renard, Tilman 2019), de même que les perceptions et les stratégies d'adaptation au changement climatique mis en œuvre par les petits agriculteurs.

Les petites exploitations, notamment les systèmes d'exploitation traditionnels et familiaux et les savoirs locaux qui y sont liés sont reconnus par la Convention pour la Diversité Biologique et par la Plateforme Intergouvernementale sur la Biodiversité et les Services Ecosystémiques pour favoriser et maintenir une forte agrobiodiversité (Díaz et al 2018). Or ce sont ces mêmes exploitations qui subissent le plus durement les impacts du changement climatique (Morton, 2007). De plus, le changement climatique est un facteur parmi une imbrication de facteurs devant être pris en compte par les agriculteurs dans leurs choix de conduites de cultures (fluctuation des marchés agricoles ; politiques publiques régionale, nationale ou supranationale ; restructuration des filières ; etc.).

L'hypothèse principale développée dans ma thèse est que les savoirs locaux dans un contexte d'agriculture paysanne favorisent une agrobiodiversité qui elle-même sous-tend la résilience du socio-écosystème face au changement climatique. La mise en regard de deux terrains, en France et au Maroc, permettra de comprendre les freins et les leviers de l'adaptation aux conséquences du changement climatique par l'agrobiodiversité dans deux contextes de pratiques, de systèmes d'organisation sociale et de conditions environnementales différents.

Ademe, 2020. S'adapter au changement climatique, Angers, 20

Díaz, S., et al., 2018. Assessing nature's contributions to people. Science, 359(6373), pp270-272.

Morton, JF., 2007. The impacts of climate change on smallholder and subsistence agriculture. Proc. Natl Acad. Sci. USA 104, 19 68019 685.

Renard, D., Tilman, D., 2019. National food production stabilized by crop diversity. Nature 571, 257260.

Objectifs et méthodes

L’objectif de ma thèse est de mieux comprendre (1) les liens entre l’agrobiodiversité (les variétés de plantes cultivées), la production alimentaire et sa stabilité dans le temps (2) les usages et valeurs multiples liés à l’agrobiodiversité (3) les perceptions des changements environnementaux et les stratégies fondées sur la diversification face à l'imprévisibilité accrue par ces changements.

Pour répondre à ces questions, je combine des approches issues des sciences humaines et sociales (géographie, ethnoécologie), des sciences écologiques et agronomiques.

Mots clefs

Agrobiodiversité, adaptation, savoirs locaux, valeurs, changements climatiques

Publications

DEMONGEOT Marilou, RAYMOND Richard (2019) « Jardiner dans les rues de Paris et la fabrique de territoires urbains. Les figures de l’engagement révélées par les pratiques d’agriculture urbaine dans les quartiers parisiens de Stalingrad et de La Chapelle » in Ville et agriculture. Innovations architecturales, urbaines et territoriales, Éditions de l’Espérou, Séminaire INRA-SUPAGRO / LIFAM-ENSAM, sous la direction de Hassan Ait Haddou, Lambert Dousson, Brigitte Nougaredes, Pascale Scheromm, Christophe Soulard, Laurent Viala 167 p. ISBN : 97B-2-91-2261-96-0

DEMONGEOT Marilou, RAYMOND Richard et ROUSSET Élisa (2018), « La persévérance du jardinier. Condition d’une réappropriation de la ville par et pour la nature » in CLERGEAU Philippe (coord.), La biodiversité en ville dense : nouveaux regards, nouveaux dispositifs. Programme de recherche ECOVILLE. Synthèse opérationnelle. Plante & Cité, Angers, pp. 23-24

Communications

DEMONGEOT, Marilou « Contributions de l'agrobiodiversité et des savoirs locaux à l'adaptation aux changements climatiques dans le Nord du Maroc, démarche de recherche et premiers résultats », Med2020, « Méditerranée : l’expertise scientifique pour les décideurs, la recherche sur le climat et l’environnement au service des objectifs de développement durable », 16-18 novembre 2020

RENARD Delphine, DEMONGEOT Marilou « La diversification agricole pour la sécurité alimentaire face aux changements climatiques » Université Polydisciplinaire de Larache, 22 octobre 2019

DEMONGEOT Marilou, RAYMOND Richard, ROUSSET Élisa, « La "nature en ville" pour recréer de la diversité ? Retrouver des singularités locales pour faire face aux enjeux globaux », Colloque Diversité sociale et diversité écologique : vers plus de synergie ? ENS Ulm - 23 et 24 mai 2019

DEMONGEOT Marilou, GISCLARD Marie RAYMOND Richard, « Jardiner la ville pour se réapproprier les territoires urbains ? Écarts et dominations autour de la nature en ville » CIGAL, Rabastens, 12-16 juin 2019

DEMONGEOT Marilou, RAYMOND Richard, ROUSSET Elisa, SCAPINO Julie, WATISSEE Pauline « Appréciations et appropriations citoyennes », Présentation et visite de terrain. Journée technique Plante & Cité, IAU Ile-de-France - 15 rue Falguière, Paris, 4 juillet 2018.

DEMONGEOT Marilou, « Retours sur la participation habitante aux initiatives de végétalisation des quartiers de Stalingrad et La Chapelle – Paris ». Végétalisons Paris, Mairie du 18e arrondissement de Paris, Paris, 26 mars 2018.

DEMONGEOT Marilou et RAYMOND Richard, « La culture de la ville et la persévérance du jardinier. Les figures de l’engagement révélées par les pratiques d’agriculture urbaine dans les quartiers parisiens de Stalingrad et de La Chapelle », Ville et Agriculture. Innovations architecturales, urbaines et territoriales. ENSAM, INRA, Sup-Agro Montpellier, Montpellier, 20 juin 2017 https://vaiaut2017.sciencesconf.org/

Enseignement

UE « Ethnobotanique et Interactions bioculturelles » à l’Université de Montpellier 2

Rapports

DEMONGEOT Marilou (2019) Transitions et cohésion des territoires, rapport pour la mission Gouvernance de l’environnement, sciences et société, Service de la recherche, Commissariat général au développement durable, Ministère de la transition écologique et solidaire

DEMONGEOT Marilou (2017) La culture de la ville et la persévérance du jardinier : Les figures de l’engagement révélées par les pratiques d’agriculture urbaine dans les quartiers parisiens de Stalingrad et de La Chapelle, mémoire de Master 1 Environnement et Risques, sous la dir. de Richard RAYMOND (CNRS) et Julien BLANC (MNHN), Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne, 144 p.

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