Contexte et problématique du stage
Dans le cadre de la transition agro-sylvoécologique, la gestion de la mosaïque paysagère est une voie prometteuse pour favoriser les interactions écologiques entre systèmes agricoles et forestiers. Ces interactions peuvent soutenir divers services écosystémiques, notamment le contrôle biologique des ravageurs. Certains lépidoptères, comme la processionnaire du pin (Thaumetopoea pityocampa), la sésamie du maïs (Sesamia nonagrioides) et la tordeuse de la grappe (Lobesia botrana) causent des dégâts importants dans le Sud-Ouest de la France. Les prédateurs généralistes naturellement présents dans le paysage peuvent exercer une pression de prédation dès l’apparition des premiers individus, et ce, à différents stades de développement et de manière complémentaire selon les espèces et types fonctionnels concernés. On compte parmi eux des oiseaux qui peuvent prédater tous les stades et en particulier les chenilles, et certains arthropodes comme les carabiques, araignées, sauterelles et coccinelles qui prédatent à la fois les chenilles et les œufs (Barbaro 2008; Barbaro et Battisti 2011; Barbaro et al. 2017; Papura et al. 2020; Castagneyrol et al. 2014). La prédation des imagos hétérocères (papillons de nuit) est principalement assurée par les chiroptères (chauves-souris). L’efficacité de ces prédateurs sur les populations d’hétérocères dans les agroécosystèmes a été notamment démontrée en cultures de maïs et de vigne (Charbonnier et al. 2021; Boyles et al. 2011; Papura et al. 2018). En forêt, il a été montré à l’aide de techniques innovantes l’efficacité du contrôle biologique de la processionnaire du pin par les chiroptères (Charbonnier et al. 2014). Les proies des prédateurs généralistes mentionnés sont donc diverses en termes de traits de vie et une continuité de la ressource en proies au cours des saisons est nécessaire au maintien des populations de prédateurs. Les chiroptères, qui se nourrissent de nombreux arthropodes dont notamment des ravageurs agricoles et forestiers (Galan et al. 2018; Puig-Montserrat et al. 2020; Mata et al. 2021; Tournayre et al. 2020), ont donc un rôle de plus en plus reconnu dans le service de régulation des bioagresseurs (Boyles et al. 2011; Rodríguez-San Pedro et al. 2020).
Ainsi, la compréhension à la fois des relations entre structure des communautés et éléments des paysages agri-forestiers et les relations de traits fonctionnels prédateurs-proies, est un enjeu essentiel pour évaluer la part effective du contrôle biologique assuré par les chiroptères.
En 2021, l’activité et la diversité des chiroptères ont été étudiées en lien avec l’abondance des lépidoptères ravageurs dans des cultures cibles de paysages contrastés (simplifiés vs diversifiés). Les paysages simplifiés correspondaient à paysages comprenant des monocultures de la culture cible versus des paysages diversifiés dans lesquels les trois types de cultures (vigne, maïs, plantations de pins) étaient présentes. Les cycles biologiques de ces espèces se succédant dans le temps, l’hypothèse sous-jacente était que les paysages diversifiés peuvent assurer d’une part une complémentarité de ressources au travers de la diversité de cultures (ressources alimentaires, gîte etc.…) et d’autre part une continuité temporelle de proies alimentaires. Dans cette analyse, les paysages diversifiés, incluant les trois types de cultures, présentaient une activité et une diversité accrues des chiroptères, ainsi qu’une réduction des dégâts associés à la processionnaire du pin (Tortosa et al. 2023). Il a également été montré une augmentation de la richesse spécifique de chiroptères avec une diminution de l’abondance relative de L. botrana dans les parcelles viticoles. Cependant, aucune corrélation significative n’a été observée sur les dégâts causés par la sésamie du maïs. Cela soulève des questionnements sur les aspects fonctionnels des différentes communautés de chiroptères échantillonnées dans ces paysages. Quels sont les effets des métriques paysagères sur la diversité fonctionnelle des chiroptères, et comment ces relations influencent-elles leur rôle dans le contrôle biologique des ravageurs ? Un enjeu majeur réside dans l’existence éventuelle d’un match ou d’un mismatch fonctionnel entre prédateurs et proies.
Un match fonctionnel correspond à une adéquation entre les traits des chiroptères (e.g. période d’activité, régime alimentaire, mode de chasse) et ceux des lépidoptères ravageurs (taille des ailes, cycle de vol, etc.), favorisant ainsi les interactions trophiques et le contrôle biologique. À l’inverse, un mismatch fonctionnel traduit une inadéquation des traits, susceptible de limiter l’efficacité de la prédation dans certains contextes paysagers. Existe-t-il un match ou un mismatch fonctionnel entre les traits des chiroptères et ceux des lépidoptères ravageurs, et comment cela influence-t-il l’efficacité du contrôle biologique dans différents contextes paysagers ?
Pour répondre à ces questions, nous utiliserons une base de données sur les traits des chiroptères (Froidevaux et al. 2023) et des lépidoptères (Patrice Leraut – https://oreina.org/artemisiae/index.php) ainsi que des outils statistiques pour caractériser les aspects fonctionnels des communautés de chiroptères.
Objectifs
– Analyser la structure des communautés de chiroptères d’un point de vue fonctionnel et étudier la répartition de la diversité bêta taxonomique et fonctionnelle pour évaluer les variations spatiales (NMDS, partitionnement de la beta diversité);
– Évaluer la diversité fonctionnelle des chiroptères en fonction de la diversité du paysage ; caractériser les potentielles relations entre des métriques paysagères et les traits fonctionnels (Martin et al. 2019);
– Analyser les associations de traits fonctionnels entre les communautés de chiroptères et les lépidoptères ciblés (Herrera et al. 2024; 2015; 2021; Ancillotto et al. 2023; Arrizabalaga‐Escudero et al. 2019) en fonction des cultures cibles et du contexte paysager (simplifié vs diversifié).
Déroulement du stage. L’étudiant(e) sera chargé(e) de :
• Réaliser une revue bibliographique pour s’approprier la problématique ;
• Analyser les données acquises en 2021 concernant les communautés de chiroptères et les ravageurs dans les parcelles viticoles, agricoles et forestières (projet LepiBats) ;
• Contribuer à l’interprétation des résultats et à la rédaction d’un article scientifique ;
• Rédiger un mémoire de stage
Profil recherché et compétences requises:
• Niveau Bac+5 (Master 2 ou élève Ingénieur.e) en fin d’études en écologie et/ou agronomie ;
• Intérêt marqué pour l’écologie des communautés, l’écologie fonctionnelle et l’agroécologie ;
• Solides compétences en analyses de données (analyses statistiques uni et multivariées avec Rstudio) ;
• Capacité à travailler en équipe ;
• Capacités rédactionnelles (français et anglais)
Lieu et encadrement
• Laboratoire d’accueil : UMR Dynafor, site d’Auzeville Tolosane (Sud de Toulouse).
Le stage sera co-encadré par Axelle Tortosa (UMR Dynafor), Jérémy Froidevaux (UMR Chrono-Environnement) et Luc Barbaro (UMR Dynafor).
Durée et gratification
• Durée: 5-6 mois (à partir de Mars 2026)
• Gratification : selon la législation en vigueur.
Candidature
CV et lettre de motivation à adresser à Axelle Tortosa (axelle.tortosa@inrae.fr).
Le recrutement se fera à compter de l’édition de l’offre, jusqu’à ce qu’un(e) candidat(e) soit retenu(e).
Références:
Ancillotto, Leonardo, Angelica Falanga, Giulia Agostinetto, et al. 2023. « Predator-Prey Traits and Foraging Habitat Shape the Diet of a Common Insectivorous Bat ». Acta Oecologica-International Journal of Ecology (Amsterdam) 118 (mai): 103890. https://doi.org/10.1016/j.actao.2023.103890.
Arrizabalaga‐Escudero, Aitor, Thomas Merckx, Gonzalo García‐Baquero, et al. 2019. « Trait‐based Functional Dietary Analysis Provides a Better Insight into the Foraging Ecology of Bats ». Journal of Animal Ecology 88 (10): 1587‑600. https://doi.org/10.1111/1365-2656.13055.
Barbaro, Luc. 2008. Les oiseaux insectivores prédateurs de la processionnaire du pin. 26.
Barbaro, Luc, et Andrea Battisti. 2011. « Birds as Predators of the Pine Processionary Moth (Lepidoptera: Notodontidae) ». Biological Control 56 (2): 107‑14. https://doi.org/10.1016/j.biocontrol.2010.10.009.
Barbaro, Luc, Adrien Rusch, Evalyne W. Muiruri, Bastien Gravellier, Denis Thiery, et Bastien Castagneyrol. 2017. « Avian Pest Control in Vineyards Is Driven by Interactions between Bird Functional Diversity and Landscape Heterogeneity ». Journal of Applied Ecology 54 (2): 500‑508. https://doi.org/10.1111/1365-2664.12740.
Boyles, J. G., P. M. Cryan, G. F. McCracken, et T. H. Kunz. 2011. « Economic Importance of Bats in Agriculture ». Science 332 (6025): 41‑42. https://doi.org/10.1126/science.1201366.
Castagneyrol, Bastien, Herve Jactel, Yohan Charbonnier, et Luc Barbaro. 2014. « Egg Mortality in the Pine Processionary Moth: Habitat Diversity, Microclimate and Predation Effects ». Agricultural and Forest Entomology, 9.
Charbonnier, Yohan, Luc Barbaro, Amandine Theillout, et Hervé Jactel. 2014. « Numerical and Functional Responses of Forest Bats to a Major Insect Pest in Pine Plantations ». PLOS ONE 9 (10): e109488. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0109488.
Charbonnier, Yohan, Daciana Papura, Olivier Touzot, Noriane Rhouy, Gilles Sentenac, et Adrien Rusch. 2021. « Pest Control Services Provided by Bats in Vineyard Landscapes ». Agriculture Ecosystems & Environment 306 (février): 107207. https://doi.org/10.1016/j.agee.2020.107207.
Froidevaux, Jérémy S. P., Nia Toshkova, Luc Barbaro, et al. 2023. « A Species-Level Trait Dataset of Bats in Europe and Beyond ». Scientific Data 10 (1): 253. https://doi.org/10.1038/s41597-023-02157-4.
Galan, Maxime, Jean-Baptiste Pons, Orianne Tournayre, et al. 2018. « Metabarcoding for the Parallel Identification of Several Hundred Predators and Their Prey: Application to Bat Species Diet Analysis ». Molecular Ecology Resources 18 (3): 474‑89. https://doi.org/10.1111/1755-0998.12749.
Herrera, J. M., P. Costa, D. Medinas, J. T. Marques, et A. Mira. 2015. « Community Composition and Activity of Insectivorous Bats in Mediterranean Olive Farms ». Animal Conservation 18 (6): 557‑66. https://doi.org/10.1111/acv.12209.
Herrera, José M., Ana Carvalho, Sílvia Barreiro, et al. 2024. « Temporal Mismatches in Flight Activity Patterns between Pipistrellus Kuhlii and Prays Oleae in Olive Farms: Implications for Biocontrol Services Potential ». Journal of Applied Ecology 61 (3): 526‑37. https://doi.org/10.1111/1365-2664.14577.
Herrera, José M., Bruno Silva, Gerardo Jiménez-Navarro, et al. 2021. « A Food Web Approach Reveals the Vulnerability of Biocontrol Services by Birds and Bats to Landscape Modification at Regional Scale ». Scientific Reports 11 (1): 23662. https://doi.org/10.1038/s41598-021-02768-0.
Commentaires récents