Contexte
Ce projet de thèse s’intégrera au projet « Villegarden » , porté par un consortium national composé de chercheurs, collectivités territoriales, associations, bailleurs sociaux et entreprises. L’objectif y est de mieux comprendre les services rendus par les espaces verts résidentiels (EVR) en s’appuyant sur 9 villes (Angers, Dijon, Lyon, Marseille, Montpellier, Nancy, Nantes, Paris et Toulouse). Parmi ces services, nous nous intéresserons pour cette thèse au maintien de la biodiversité sauvage.
L’urbanisation est l’une des premières causes d’érosion de la biodiversité à l’échelle globale (Diaz et al., 2019) conduisant à une diminution du nombre d’espèces présentes (Aronson et al., 2014) et à une homogénéisation biotique (McKinney, 2006). Malgré cela, certaines espèces peuvent s’adapter au milieu urbain (McDonnell and Hahs, 2015) et il est possible d’améliorer les conditions d’accueil pour de la biodiversité en ville, à travers la gestion et l’aménagement (Aronson et al., 2017). De nombreux travaux montrent que la quantité, la qualité et l’organisation spatiale des espaces verts en ville peuvent influencer la diversité et la composition des communautés végétales et animales observées, à l’échelle de sites urbains, de quartiers ou de villes entières (ex: Aronson et al., 2017; Lepczyk et al., 2017).
Les précédents projets de recherche de l’UMR BAGAP, dans et autour des villes de taille moyenne en Pays de la Loire, ont montré des variations importantes de communautés floristiques et faunistiques au sein d’espaces verts aux habitats relativement ordinaires et homogènes, situés le long du gradient urbain-rural (Cochard et al., 2017; Pithon et al., 2021; Vallet et al., 2010). Nous avons constaté une forte influence du paysage environnant, et notamment du taux d’urbanisation, sur la richesse et la composition des communautés d’espèces étudiées. Dans ces travaux centrés d’une part sur la biodiversité des boisements et d’autre part des espaces herbacés, nous n’avons pas abordé directement la contribution des jardins résidentiels qui peuvent avoir une influence importante sur la biodiversité urbaine, en fournissant des habitats et ressources variés et parfois absents des autres espaces semi-naturels urbains (Cameron et al., 2012; Fuller et al., 2008; Mimet et al., 2020). Néanmoins, nous avons déjà utilisé des indicateurs de densité de jardins résidentiels privés des agglomérations de Nantes et d’Angers et constaté que l’abondance et la diversité de l’avifaune des espaces herbacés en ville étaient influencées par la proportion de ces jardins dans leur voisinage (Pithon et al., 2021). Nous avons pu montrer aussi la fréquence accrue des espèces végétales exotiques en contexte urbain, mais les effets des espaces verts résidentiels sur la dissémination des plantes horticoles restent encore peu connus.
Nous nous sommes focalisés jusqu’à présent sur les variations de diversité au sein d’un seul type d’habitat, de façon à mettre en évidence l’influence de la structure et de la configuration du paysage environnant sur la biodiversité observée. Avec cette thèse, nous souhaitons aborder une nouvelle question qui est celle de la complémentarité des habitats, et notamment pour des espèces dont l’écologie pourrait dépendre de plusieurs types d’habitat, en situation urbaine ou périurbaine. Cette complémentarité écologique des usages du sol constitue l’une des pistes pour raisonner l’aménagement de villes favorables à la biodiversité et résilientes (Colding, 2007; Goddard et al., 2010).
Objectifs et hypothèses
L’objectif général de la thèse est de comprendre à quel point une diversité de jardins (privé ou public, gérés de façon individuelle ou collective, de surface petite ou grande, parfois menacés par la densification urbaine) peut former des réseaux de sites à l’échelle de quartiers, fournissant des ressources différentes et complémentaires aux communautés floristiques et faunistiques. Ces travaux de thèse pourront permettre de tester ces hypothèses :
– La diversité des espaces verts résidentiels à l’échelle des quartiers influe positivement sur la diversité alpha de chaque espace vert résidentiel ainsi que sur la diversité beta et/ou gamma des quartiers ;
– Le gradient urbain-rural influe fortement sur les formes et modes de gestion des espaces verts et ainsi sur les types de ressources présentes et la diversité des traits et fonctions des espèces qui y sont observées.
Les grandes étapes de la thèse
– Etat de l’art pour formuler des hypothèses d’utilisation complémentaire des habitats par deux ou trois groupes taxonomiques (flore, papillons, oiseaux) ;
– Caractérisation et cartographie des différents types d’espaces verts résidentiels (WP1 de Villegarden), et identification des sites à échantillonner (WP3 de Villegarden) ;
– Echantillonnage flore, papillons et oiseaux dans différents types d’espaces ;
– Approche complémentaire possible : mobilisation de données existantes de sciences participatives au sein des jardins (Guetté et al., 2022) pour explorer les effets de la composition paysagère des quartiers sur les observations dans les jardins ;
– Analyse et valorisation des résultats.
Les approches méthodologiques et techniques envisagées
La description des variables environnementales mobilisera les outils de géomatique, en s’appuyant, notamment pour la caractérisation des espaces verts résidentiels, sur d’autres typologies existantes (Al-Kofahi et al., 2019; Mathieu et al., 2007) avec l’appui du WP1 du projet PEPR Villegarden. Les données biologiques seront collectées en mobilisant les outils de l’échantillonnage en écologie classiques et plus innovants (relevé floristique, estimations des populations et communautés animales par comptage, utilisation de capteurs pour estimer la présence/abondance). Les logiciels QGIS et R permettront de réaliser la plupart des analyses nécessaires.
Résultat et valorisations attendues
Les résultats scientifiques donneront lieu à publications dans des revues internationales (ex : Biodiversity and Conservation, Urban Ecosystems, Landscape and Urban Planning, Urban Forestry and Urban Greening) et à la participation à au moins un colloque international au cours des 3 ans. De plus, le ou la doctorant-e pourra participer aux évènements de diffusion de la culture scientifique, (ex : Fête de la Science, la Nuit des Chercheurs) et diffuser ses résultats auprès des acteurs locaux (présentation en colloque professionnel, rédaction d’article vulgarisé). Il ou elle aura aussi des opportunités de contribuer aux enseignements ESA et IARA.
Financement : PEPR Ville Durable / Collège doctoral Pays de la Loire
Durée de la thèse : 36 mois
Encadrants : sous la direction de Joséphine PITHON, enseignante-chercheuse en écologie, ESA d’Angers. Co-encadrement Véronique BEAUJOUAN, enseignante-chercheuse en géomatique et Hervé DANIEL, enseignant-chercheur en écologie, Institut Agro (Angers).
Profil recherché et recrutement
– Niveau M2, master en écologie, ou diplôme ingénieur en sciences de la vie
– Connaissances en écologie du paysage
– Maitrise des SIG et intérêt pour les analyses spatiales
– Compétence en statistiques
– Motivation et goût pour le travail de terrain
– Bonnes connaissances naturalistes pour au moins un groupe taxonomique
– Bonne maitrise de la langue anglaise
Dossier à soumettre via la plateforme AMETHIS avant le 6 juin 2025
https://amethis.doctorat.org/amethis-client/prd/offres
Références
Al-Kofahi, S., Gharaibeh, A., Bsoul, E., Othman, Y., St. Hilaire, R., 2019. Investigating domestic gardens’ densities, spatial distribution and types among city districts. Urban Ecosystems. https://doi.org/10.1007/s11252-019-0833-7
Aronson, M.F., Lepczyk, C.A., Evans, K.L., Goddard, M.A., Lerman, S.B., MacIvor, J.S., Nilon, C.H., Vargo, T., 2017. Biodiversity in the city: key challenges for urban green space management. Front Ecol Environ 15, 189–196. https://doi.org/10.1002/fee.1480
Aronson, M.F.J., La Sorte, F.A., Nilon, C.H., Katti, M., Goddard, M.A., Lepczyk, C.A., Warren, P.S., Williams, N.S.G., Cilliers, S., Clarkson, B., Dobbs, C., Dolan, R., Hedblom, M., Klotz, S., Kooijmans, J.L., Kühn, I., MacGregor-Fors, I., McDonnell, M., Mörtberg, U., Pyšek, P., Siebert, S., Sushinsky, J., Werner, P., Winter, M., 2014. A global analysis of the impacts of urbanization on bird and plant diversity reveals key anthropogenic drivers. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 281, 20133330. https://doi.org/10.1098/rspb.2013.3330
Cameron, R.W.F., Blanuša, T., Taylor, J.E., Salisbury, A., Halstead, A.J., Henricot, B., Thompson, K., 2012. The domestic garden – Its contribution to urban green infrastructure. Urban Forestry & Urban Greening 11, 129–137. https://doi.org/10.1016/j.ufug.2012.01.002
Cochard, A., Pithon, J., Jagaille, M., Beaujouan, V., Pain, G., Daniel, H., 2017. Grassland plant species occurring in extensively managed road verges are filtered by urban environments. Plant Ecology & Diversity 10, 217–229. https://doi.org/10.1080/17550874.2017.1350764
Colding, J., 2007. ‘Ecological land-use complementation’ for building resilience in urban ecosystems. Landscape and Urban Planning 81, 46–55. https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2006.10.016
Diaz, S., Settele, J., Brondízio, E.S., Ngo, H.T., Guèze, M., Agard, J., Arneth, A., Balvanera, P., Brauman, K.A., Butchart, S.H.M., Chan, K.M.A., Garibaldi, L.A., Ichii, K., Liu, J., Subramanian, S.M., Midgley, G.F., Miloslavich, P., Molnár, Z., Obura, D., Pfaff, A., Polasky, S., Purvis, A., Razzaque, J., Reyers, B., Roy Chowdhury, R., Shin, Y.J., Visseren-Hamakers, I.J., Willis, K.J., Zayas, C.N., 2019. Summary for policymakers of the global assessment report on biodiversity and ecosystem services of the Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services. IPBES, IPBES secretariat, Bonn, Germany.
Fuller, R.A., Warren, P.H., Armsworth, P.R., Barbosa, O., Gaston, K.J., 2008. Garden bird feeding predicts the structure of urban avian assemblages: Garden bird feeding and avian assemblages. Diversity and Distributions 14, 131–137. https://doi.org/10.1111/j.1472-4642.2007.00439.x
Goddard, M.A., Dougill, A.J., Benton, T.G., 2010. Scaling up from gardens: biodiversity conservation in urban environments. Trends in Ecology & Evolution 25, 90–98. https://doi.org/10.1016/j.tree.2009.07.016
Guetté, A., Caillault, S., Pithon, J., Pain, G., Daniel, H., Marchadour, B., Beaujouan, V., 2022. Who and Where Are the Observers behind Biodiversity Citizen Science Data? Effect of Landscape Naturalness on the Spatial Distribution of French Birdwatching Records. Land 11, 2095. https://doi.org/10.3390/land11112095
Lepczyk, C.A., Aronson, M.F.J., Evans, K.L., Goddard, M.A., Lerman, S.B., MacIvor, J.S., 2017. Biodiversity in the City: Fundamental Questions for Understanding the Ecology of Urban Green Spaces for Biodiversity Conservation. BioScience 67, 799–807. https://doi.org/10.1093/biosci/bix079
Mathieu, R., Freeman, C., Aryal, J., 2007. Mapping private gardens in urban areas using object-oriented techniques and very high-resolution satellite imagery. Landscape and Urban Planning 81, 179–192. https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2006.11.009
McDonnell, M.J., Hahs, A.K., 2015. Adaptation and Adaptedness of Organisms to Urban Environments. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics 46, 261–280. https://doi.org/10.1146/annurev-ecolsys-112414-054258
McKinney, M.L., 2006. Urbanization as a major cause of biotic homogenization. Biological Conservation 127, 247–260.
Mimet, A., Kerbiriou, C., Simon, L., Julien, J.-F., Raymond, R., 2020. Contribution of private gardens to habitat availability, connectivity and conservation of the common pipistrelle in Paris. Landscape and Urban Planning 193, 103671. https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2019.103671
Pithon, J.A., Duflot, R., Beaujouan, V., Jagaille, M., Pain, G., Daniel, H., 2021. Grasslands provide diverse opportunities for bird species along an urban-rural gradient. Urban Ecosyst. https://doi.org/10.1007/s11252-021-01114-6
Vallet, J., Beaujouan, V., Pithon, J., Roze, F., Daniel, H., 2010. The effects of urban or rural landscape context and distance from the edge on native woodland plant communities. Biodivers. Conserv. 19, 3375–3392. https://doi.org/10.1007/s10531-010-9901-2
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