Description et objectif
La décomposition de la matière organique dans les écosystèmes, c’est-à-dire sa transformation qui aboutit à la production de dioxyde de carbone et de nutriments, est la deuxième fonction écosystémique la plus importante pour le maintien de la vie sur Terre (Gessner et al., 2010). Elle peut être divisée en trois processus : les transformations physico-chimiques, microbiennes et animales. La plupart des transformations animales sont réalisées par une très grande diversité d’invertébrés, appelés détritivores. Dans les sols, leur présence augmente la décomposition de 50% en moyenne, surtout les détritivores de grand taille (macrodétritivores : e.g. vers de terre, isopodes). Toutefois, leur contribution peut-être très variable et demeure mal comprise (García-Palacios et al., 2021). En effet, face à la complexité des réseaux trophiques des sols (Wolkovich, 2016), un paradigme majeur un peu simplificateur prétend que les détritivores sont des consommateurs généralistes, préférant consommer des litières facilement accessibles, molles, hautement colonisées par des microorganismes et de hautes qualités nutritionnelles. Les recherches passées ont donc étudié majoritairement l’interaction détritivore-litière par le prisme des contraintes nutritionnelles et digestives uniquement, en ne mesurant souvent que des caractéristiques de la litière.
Récemment, un cadre conceptuel de l’interaction par paire détritivore-litière a été construit par une approche de concordance de traits (Marchand et al., 2024). Un trait fonctionnel est une caractéristique mesurable d’un organisme à l’échelle individuelle, qui a un lien clair avec sa fitness et/ou un effet sur un autre organisme et/ou l’environnement (Joimel et al., 2024). Ce cadre est en rupture avec le paradigme précédent puisqu’il fait l’hypothèse que la consommation d’une litière par un détritivore est gouvernée par cinq facettes séquentielles d’interactions, distinctes mais complémentaires (spatiale, biomécanique, digestive, élémentaire et énergétique), régies par des traits fonctionnels du détritivore, de la litière et leur éventuelle concordance. Une partie de cadre a été mis à l’épreuve de travaux expérimentaux. Il a été ainsi démontré l’importance relative des facettes mécanique et élémentaire, et l’importance de mesurer des traits des détritivores et des litières (Marchand et al., 2024b; Marchand et al., 2024c). Hors de ce nouveau cadre conceptuel (mesures non systématiques des traits des détritivores et des litières), il a par ailleurs été démontré que le couplage des contraintes énergétiques et élémentaires améliorent les prédictions de l’interaction détritivore-litière (Ott et al., 2012; Ruiz et al., 2021). Il semblerait donc pertinent de considérer de manière simultanée les facettes élémentaire et énergétique par une approche de concordance des traits. Un autre argument majeur pour justifier cette approche conjointe est le fait que les contraintes énergétiques sont dépendantes de la température (Brown et al., 2016). Dans un contexte de dérèglement climatique, la hausse des températures pourrait complétement modifier ces règles d’interactions.
Le présent sujet de thèse aura pour objectif majeur d’établir les règles mécanistiques d’interaction entre un détritivore et une litière, relatives aux contraintes élémentaires et énergétiques, en mobilisant une approche par concordance de traits. Ces résultats contribueront à améliorer la compréhension et la prédiction de l’interaction détritivore-litière, et donc de la décomposition de la matière organique dans les sols et sa prise en compte dans les modèles biogéochimiques.
Contexte de réalisation
La réalisation de la thèse est soumise à la réussite du candidat lors du concours de l’Ecole doctorale SDU2E qui aura lieu en juin 2026.
La thèse sera supervisée par Benjamin Pey (Maître de conférences, INP Toulouse) et Mathieu Santonja (Maître de conférences, Aix Marseille Université). Le poste sera basé au Centre de Recherche sur la Biodiversité et l’Environnement (Campus AgroToulouse, Toulouse, France), avec des visites prolongées à l’Institut Méditerranéen de Biodiversité et d’Ecologie marine et continentale (Marseille, France). L’équipe encadrante est spécialisée dans la compréhension du rôle des organismes dans la dynamique de la matière organique au sein des sols. L’ensemble des frais de fonctionnement de la thèse (missions, fonctionnement, etc…) seront largement couverts par des crédits déjà acquis par l’équipe encadrante. Le projet de thèse s’appuiera également sur un socle de connaissance robuste et d’un réseau de collaborateurs existant, issus d’une thèse récemment soutenue (Théo Marchand, thèse SDU2E 2020-2023, directeur : B. Pey) et de projets récemment fini (projet Elementary, 2022-23) ou en cours (projets PEPR FORESST BOSFOR et PEPR FairCarboN Drought ForC). Ce contexte ouvre la porte à cette thèse qui ambitionne de répondre à des questions complexes encore non résolues concernant l’interaction détritivore-litière. Un nouveau projet dont les thématiques seront étroitement associées au présent sujet de thèse sera déposé à l’appel d’offres EC2CO en septembre 2026. Le doctorant pourra ainsi bénéficier de collaborations officielles et/ou informelles avec le réseau de collaborateurs déjà formé, et du cadre programmatique des projets en cours ou à venir.
Le doctorant aura à mener des expérimentations en laboratoire et sur le terrain sur différents sites forestiers français. Il bénéficiera de l’environnement scientifique et technique des deux laboratoires pour mettre en place ses expérimentations (e.g. collaborations, aide technique, infrastructures expérimentales). Notamment, il bénéficiera de l’accès aux plateformes analytiques des laboratoires impliqués, qui lui permettront d’acquérir les données nécessaires au projet de thèse. Le doctorant aura par ailleurs l’opportunité d’encadrer les travaux de recherche d’au moins un stagiaire de Master 2.
Profil recherché
Etudiant.e de niveau M2 ou équivalent, en écologie, biologie ou sciences agronomiques ou environnementales. Expériences d’échantillonnage et/ou en laboratoire recommandées. Compétences en communication écrite et orale requises, maîtrise basique de l’anglais requis. Compétences en analyses de données sous R recommandées. Une expérience internationale serait un plus. Compétences spécifiques : goût pour la manipulation d’organismes vivants, autonomie, travail en équipe, santé physique pour travail de terrain, permis B.
Calendrier
Envoyez dans un premier temps et le plus tôt possible votre C.V. et une lettre de motivation (2 pages maximum) au mail suivant : benjamin.pey@toulouse-inp.fr ; mathieu.santonja@imbe.fr
En cas de questions, n’hésitez pas à prendre contact au préalable. Les candidatures seront évaluées au fur et à mesure et des entretiens seront proposés aux candidats les plus en adéquation avec les prérequis de la thèse.
Plus d’informations concernant la thèse et le concours doctoral SDU2E :
http://sdu2e.obs-mip.fr/
Allez à la rubrique, « Faire une thèse à l’ED » puis « Propositions de sujets de thèse ouverts au concours pour l’attribution d’un contrat doctoral » pour trouver plus de détails sur le présent sujet de thèse.
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