Les écosystèmes serpentinicoles se développent sur des roches particulières, les serpentines, et occupent environ 1% des surfaces terrestres. Ces écosystèmes sont classiquement décrits comme multiplement contraints pour la végétation en lien avec : une faible réserve utile en eau, la présence d’éléments trace métalliques toxiques (Ni, Cr, Co) et une faible disponibilité en nutriments (Brady et al. 2005, Kazakou et al. 2008). Ces contraintes particulières nécessiteraient des adaptations spécifiques et auraient conduit au fort taux d’endémisme trouvé dans les communautés serpentinicoles à travers le monde. Les écosystèmes serpentinicoles sont en effet des écosystèmes modèles pour étudier la diversification et l’endémisme (Harrison and Rajakaruna 2011).
D’autres écosystèmes métallifères sont aussi très courants, qu’ils soient spontanés ou liés aux activités humaines d’extraction minières ou sidérurgiques. Les principaux éléments traces impliqués sont le Zn, le Pb et le Cuivre, ainsi que d’autres métaux plus rares et particulièrement toxiques (Cd, As, Tl, Sb). Comme les serpentines, ces écosystèmes présentent des contraintes multiples pour la végétation, en particulier des concentrations très fortes en éléments toxiques, et des sols souvent instables et perturbés (Delerue et al. in press).
Dans la littérature, les écosystèmes métallifères sont souvent classés parmi les écosystèmes stressés (sensu Grime (2001)) en raisons des contraintes précitées (stress hydrique, oligotrophie, toxicité), et aussi possiblement perturbés en raison de l’instabilité des sols (Delhaye et al. 2020, Delerue et al. in press). Il devrait donc en résulter un fort filtre environnemental, impliquant une réduction drastique de la diversité fonctionnelle (Le Bagousse-Pinguet et al. 2017). Cependant, les écosystèmes metallifères étant distribués dans des contextes bioclimatiques diversifiés, les niveaux de contraintes subis par la végétation sont aussi surement dépendant de ce contexte (Joswig et al. 2022). L’objectif principal de ce stage est donc d’évaluer l’importance de ce possible filtre environnemental sur près de 40 communautés métallicoles étudiées à travers l’Europe, de l’Espagne à la Turquie, et de la Grèce à l’Allemagne. Plus précisément, les objectifs suivants seront poursuivis :
1. Comparaison de la diversité fonctionnelle métallicole à celle observée dans d’autres communautés de références aux contraintes environnementales variées
2. Comparaison de la diversité fonctionnelle des communautés serpentinicoles et des communautés sur sites miniers et sidérurgiques fortement anthropisés
3. Evaluer la réponse de la diversité fonctionnelle dans ces deux types de communautés à la biodisponibilité de ETM mesurés dans les sols des sites étudiés, et aux contraintes climatiques locales.
Le déroulé du stage sera le suivant :
1) Synthèse bibliographique (1 mois) concernant les contraintes connues dans les écosystèmes métallifères et les traits fonctionnels de la végétation correspondante. Cette synthèse doit aboutir à la formulation d’hypothèses concernant la diversité fonctionnelle métallicole de la végétation métallicole européenne.
2) Mesure des traits fonctionnels (2 mois). Ces mesures consistent à analyser les échantillons récoltés en 2026 et conservés au laboratoire en attente de traitement.
3) Une campagne de terrain (3 semaines) sera effectuée au cours du stage (Juin) le long d’un parcours itinérant permettant d’atteindre de nombreux sites métallifères (Alpes françaises, Italiennes, et Autrichiennes, Zones ultramafiques des Balkans (Serbie) ; Affleurement riche à Thallium (Macédoine du Nord) qui viendra compléter la caractérisation à large échelle des commuanutés métallicoles Européennes.
4) Participation à une conférence internationale en Ecologie (1 semaine. XIIème conférence internationale sur l’écologie des serpentine, Belgrade, Juin 2026).
5) Analyse et interprétation des données (1 mois) : Caractérisation de la diversité fonctionnelle, Interprétation au regard de l’influence du contexte bioclimatique, mais aussi des teneurs en ETM des sols issus des sites étudiés.
6) Rédaction (1 mois).
Contexte :
Ce stage s’intègrera à un projet de recherche en cours sur l’écologie fonctionnelle des espèces végétales métallophytes et des espèces hyperaccumulatrices de métaux (projet HYPERSPACE, financé par l’ANR ; 2026-2028). Ce stage sera basé dans le laboratoire EPOC, dans les locaux de l’école d’ingénieur ENSEGID à Pessac. Ce stage se fera sous la supervision de Florian DELERUE et Mariette Laumond, enseignant chercheur et ingénieure d’étude en écologie au laboratoire EPOC.
En raison de la campagne de terrain, et de la disponibilité des encadrants, la période de ce stage doit pouvoir couvrir la période estivale (période de stage de Mars à Aout ou Avril à Septembre).
Selon la réponse à des appels d’offre en cours, une thèse de doctorat pourra être proposée à l’issu de ce stage (pour un démarrage prévu fin 2027 début 2028).
Compétences requises :
– Rigueur et organisation pour assurer des mesures de qualité au laboratoire.
– Intérêt et endurance pour le travail de terrain
– Statistiques et analyses de données, en particulier de données multivariées.
– Communication facile : savoir exprimer ses besoins, ses questionnements, mais être aussi force de proposition
– Maitriser la communication scientifique écrite et orale
– La communication fluide en anglais est un plus, pour faciliter les missions à l’étranger.
Gratification :
Le montant de la gratification suivra les règles en vigueur.
Candidature
Par email à fdelerue@bordeaux-inp.fr avant le 30 Octobre 2026
References:
Brady, K. U., A. R. Kruckeberg, and H. D. Bradshaw Jr. 2005. Evolutionary Ecology of Plant Adaptation to Serpentine Soils. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics 36:243–266.
Carmona, C. P., C. G. Bueno, A. Toussaint, S. Träger, S. Díaz, M. Moora, A. D. Munson, M. Pärtel, M. Zobel, and R. Tamme. 2021. Fine-root traits in the global spectrum of plant form and function. Nature 597:683–687.
Delerue, F., M. Pauwels, H. Frérot, S. Díaz, H. Randé, V. Mauro, V. Sappin-Didier, C. Nguyen, and R. Michalet. in press. Revisiting the functional strategy of herbaceous metallophytes helps understanding leaf metal accumulation. Ecological Monographs.
Delhaye, G., O. J. Hardy, M. Séleck, E. Ilunga wa Ilunga, G. Mahy, and P. Meerts. 2020. Plant community assembly along a natural metal gradient in central Africa: Functional and phylogenetic approach. Journal of Vegetation Science 31:151–161.
Díaz, S., J. Kattge, J. H. C. Cornelissen, I. J. Wright, S. Lavorel, S. Dray, B. Reu, M. Kleyer, C. Wirth, I. Colin Prentice, E. Garnier, G. Bönisch, M. Westoby, H. Poorter, P. B. Reich, A. T. Moles, J. Dickie, A. N. Gillison, A. E. Zanne, J. Chave, S. Joseph Wright, S. N. Sheremet’ev, H. Jactel, C. Baraloto, B. Cerabolini, S. Pierce, B. Shipley, D. Kirkup, F. Casanoves, J. S. Joswig, A. Günther, V. Falczuk, N. Rüger, M. D. Mahecha, and L. D. Gorné. 2016. The global spectrum of plant form and function. Nature 529:167–171.
Grime, J. P. 2001. Plant Strategies, Vegetation Processes, and Ecosystem Properties. Second Edition. John Wiley & Sons.
Harrison, S., and N. Rajakaruna. 2011. Serpentine: The Evolution and Ecology of a Model System. First edition. University of California Press.
Joswig, J. S., C. Wirth, M. C. Schuman, J. Kattge, B. Reu, I. J. Wright, S. D. Sippel, N. Rüger, R. Richter, M. E. Schaepman, P. M. van Bodegom, J. H. C. Cornelissen, S. Díaz, W. N. Hattingh, K. Kramer, F. Lens, Ü. Niinemets, P. B. Reich, M. Reichstein, C. Römermann, F. Schrodt, M. Anand, M. Bahn, C. Byun, G. Campetella, B. E. L. Cerabolini, J. M. Craine, A. Gonzalez-Melo, A. G. Gutiérrez, T. He, P. Higuchi, H. Jactel, N. J. B. Kraft, V. Minden, V. Onipchenko, J. Peñuelas, V. D. Pillar, Ê. Sosinski, N. A. Soudzilovskaia, E. Weiher, and M. D. Mahecha. 2022. Climatic and soil factors explain the two-dimensional spectrum of global plant trait variation. Nature Ecology & Evolution 6:36–50.
Kazakou, E., P. G. Dimitrakopoulos, A. J. M. Baker, R. D. Reeves, and A. Y. Troumbis. 2008. Hypotheses, mechanisms and trade-offs of tolerance and adaptation to serpentine soils: from species to ecosystem level. Biological Reviews 83:495–508.
Le Bagousse-Pinguet, Y., N. Gross, F. T. Maestre, V. Maire, F. de Bello, C. R. Fonseca, J. Kattge, E. Valencia, J. Leps, and P. Liancourt. 2017. Testing the environmental filtering concept in global drylands. Journal of Ecology 105:1058–1069.
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