Proposition de stage de Master 2025
Analyse des relations entre le régime hydrique, la composition botanique des prairies humides, leur valeur fourragère et les flux de carbone dans des marais doux littoraux atlantiques
Période et lieu Durée (6 mois) entre février et septembre 2025
Basé sur l’unité expérimentale INRAE – 545 route du Bois Mâché – 17450 Saint-Laurent-de-la-Prée (tel : 05 46 68 30 08) – en Charente-Maritime avec des déplacements sur la Vendée et la Charente-Maritime dans un rayon de 10 à 50 km avec un véhicule de service
Niveau et domaine disciplinaire Master 2 en écologie ou biologie et agronomie ou Ingénieur en agronomie
Ecologie et Biologie
Encadrement Anne Bonis – UMR 6042 GEOLAB CNRS-Université Clermont Auvergne
Eric Kernéïs – INRAE, Unité expérimentale de Saint-Laurent-de-la-Prée
Comité de suivi Lilia Mzali, Anne Farruggia et Vincent Boutifard, INRAE, unité expérimentale de Saint-Laurent-de-la-Prée
Anaïs Perdreau, doctorante sur le carbone des prairies humides, Université de La Rochelle.
(Personne ressource potentielle : Thibault Lefort, botaniste au sein de la Réserve Naturelle Régionale du marais de la Vacherie – LPO)
Conditions Gratification légale autorisée 30,45 €/jour € par jour ouvré
Logement Possible dans le bâtiment « stagiaires » de Saint Laurent de la Prée (tarif 5 €/nuit, chambre 1 ou deux lits + cuisine, séjour communs)
Date limite de candidature 15 janvier 2025
Mots clefs : marais atlantiques, marais doux, biodiversité, flore, régime hydrique, valeur fourragère, analyses statistiques, carbone, travail de terrain
Contexte et problématique
Les prairies humides représentent plus des trois quarts des 300 000 ha occupés par les marais littoraux atlantiques situés entre l’estuaire de la Gironde et l’estuaire de la Loire. Elles sont le support d’un élevage allaitant extensif et accueillent une biodiversité terrestre et aquatique singulière. Elles sont également considérées comme des puits de carbone. Peu de travaux scientifiques de grande ampleur ont cependant été menés sur les effets des facteurs environnementaux sur la végétation de ces prairies ainsi que sur les flux de carbone propres à ces milieux, en particulier sur l’effet de la gestion de l’eau.
Dans le Marais poitevin, (1) le régime hydrique (« inondation ») et (2) la salinité du sol et de la nappe d’eau (Tournade, 1993 ; Mauchamp et al., 2024) sont les deux premiers facteurs explicatifs des variations de la composition des communautés végétales des prairies humides, couplés à un effet de l’intensité des prélèvements par le bétail (Marion et al., 2010). Le régime hydrique local dans les prairies est étroitement lié aux variations micro-topographiques présentes au sein des parcelles (Rapinel et al., 2015) : les durées d’inondation peuvent ainsi varier entre prairies et au sein des prairies, depuis de simples engorgement du sol pour les zones de prairies les plus hautes (replats) jusqu’à des inondations de plusieurs mois pour les parties les plus basses (baisses), avec des situations d’inondation intermédiaire pour les parties situées entre la baisse et le replat (Amiaud, 1998). Ainsi il est possible de distinguer des prairies ou des zones à l’intérieur des prairies, qui présentent des végétations mésophiles, méso-hygrophiles, ou hygrophiles et le plus souvent, une mosaïque de ces différents types de végétation. Les variations du régime hydrique au sein des prairies sont cependant très rarement caractérisées dans la littérature, de même que leur lien avec la composition spécifique des communautés végétales et leur valeur fourragère. Une synthèse bibliographique récente sur les prairies humides du Marais poitevin montre ainsi que peu de données quantitatives existent pour documenter les liens existants entre ce régime hydrique et la composition de la végétation (Pacé, 2024).
En ayant un impact sur le régime hydrique de ces prairies, la gestion de l’eau dans les canaux des marais comme le changement climatique représentent des facteurs potentiels forts de modification du fonctionnement des prairies, via leurs effets sur leur composition botanique, leur valeur fourragère ainsi que sur les flux de carbone afférents. Une meilleure compréhension et quantification des relations entre ces paramètres permettrait d’anticiper les changements à venir.
Financé par INRAE, la Région Nouvelle-Aquitaine et l’Agence de l’eau Adour-Garonne sur 5 ans (2023 à 2027), le projet de recherche MAVI, piloté par l’unité de Saint-Laurent-de-la-Prée, est ancré dans les territoires des marais du littoral atlantique. Il comprend un volet de recherche qui vise à analyser les processus régissant les interactions entre la biodiversité et les dynamiques du carbone sous l’effet de pratiques de gestion de l’eau.
C’est dans ce volet que s’insère ce stage.
Objectifs du stage
L’objectif du stage sera de comprendre et d’analyser les relations entre le régime hydrique, la composition botanique des prairies, leur valeur fourragère, et les flux de carbone.
Ce travail s’appuiera sur les données sur la composition botanique, la valeur fourragère, le régime hydrique et ses variations, et enfin les flux de carbone associés, collectées sur des prairies humides issues de 5 sites d’étude localisés en Vendée et en Charente-Maritime, les flux de carbone ayant été mesurés sur 1 seul site. Les 5 sites sont situés dans des marais doux (eau douce). Le régime hydrique est caractérisé sur les 5 sites par le suivi des niveaux d’eau dans le canal et la piézométrie (hauteur d’eau de la nappe). Les données issues du site de l’unité expérimentale de Saint-Laurent-de-la-Prée, objet d’un travail de thèse, sont plus nombreuses. L’ensemble de ces données ont été acquises en 2024. Le stage prévoit la réalisation du travail de terrain par l’étudiant-te pour acquérir à nouveau une partie de ces données en 2025.
Activités / travaux à réaliser
Il s’agira pour l’étudiant-te :
De réaliser une synthèse bibliographique à partir des travaux scientifiques internationaux sur la flore de prairies humides et les flux de carbone en relation avec les niveaux d’eau, le sol et les pratiques agricoles. Ce travail complétera la synthèse bibliographique réalisée sur les prairies humides du Marais poitevin réalisée par Pacé (2024) ;
De participer aux suivis terrain et notamment aux relevés botaniques sur les différents sites expérimentaux comme aux prélèvements de biomasse végétale pour l’analyse de leur valeur fourragère, en collaboration avec les technicien(ne)s de recherche de l’équipe « Biodiversité » de l’unité expérimentale SLP INRAE ;
De structurer et organiser les données de terrain acquises en 2024 et 2025 – Flore, régime hydrique, valeur fourragère dans une base de données ;
De proposer un cadre théorique d’analyse des liens entre la composition spécifique de la végétation, sa réponse au régime hydrique et sa qualité fourragère basé sur l’analyse de la littérature, en évaluant notamment l’approche par la structure fonctionnelle de la végétation (voir par exemple Violle et al., 2010, Gardarin et al., 2014, Blaix et al., 2023) ;
D’analyser les données grâce à l’analyse statistique afin de :
i. Décrire les végétations des 5 sites expérimentaux,
ii. Rechercher les relations existantes, ainsi que leurs forces, entre la végétation, la valeur fourragère et des variables permettant de décrire le régime hydrique,
iii. Etablir des corrélations entre ces différents paramètres et les valeurs d’émissions de CO2 enregistrées. Ce dernier travail sera conduit à partir des données acquises en 2024 sur une parcelle de l’unité expérimentale INRAE ; dans le cadre des travaux de la thèse, des données botaniques associées aux hauteurs d’eau et aux émissions et captation de CO2 ont en effet été acquisent sur les mêmes placettes.
D’identifier des indicateurs des régimes hydriques influençant les communautés végétales, en s’appuyant notamment sur les indicateurs identifiés dans la bibliographie (Mauchamp et al., 2024)
A partir des éléments et travaux décris ci-dessus, de proposer un cadre d’analyse statistique des données botaniques ou des pistes d’améliorations pour les acquisitions de données à venir dans la suite du projet.
Pour réaliser ces différents points, l’étudiant-te pourra travailler en collaboration avec un stagiaire centré sur une analyse géographique qui cherchera à relier les niveaux d’eau ou les niveaux piézométriques à des indicateurs surfaciques (surface de submersion) grâce aux modèles numériques de terrain disponibles.
Compétences requises
Il est attendu des compétences naturalistes en botanique, un intérêt affirmé pour les relations entre différents compartiments écologiques (biotiques et abiotiques) et un goût et des compétences pour les analyses statistiques. Des compétences en SIG sont appréciées. Le/la stagiaire doit avoir une bonne capacité d’organisation, un bon niveau d’autonomie, le goût pour le terrain et l’acquisition de données.
Renseignements ou dépôt de candidature (CV et lettre de motivation) à : anne.bonis@uca.fr, eric.kerneis@inrae.fr et vincent.boutifard@inrae.fr
Littérature citée
Amiaud B., 1998, Dynamique végétale d’un écosystème prairial soumis à differentes modalites de pâturage : exemple des communaux du marais poitevin, Thèse de doctorat de l’Université de Rennes 1
Blaix C., Chabrerie O., Alard D., Catterou M., Diquelou S., Dutoit T., Lacoux J., Loucougaray G., Michelot-Antalik A., Pacé M., Tardif A., Lemauviel-Lavenant S., Bonis A., 2023. Forage Nutritive Value Shows Synergies with Plant Diversity in a Wide Range of Semi-Natural Grassland Habitats. Agriculture, Ecosystems and Environment 347, 108369, https://doi.org/10.1016/j.agee.2023.108369
Gardarin A., Kazakou E., Garnier É., Carrère P., Cruz P., Andueza D., Bonis A., Colace M.-P., Dumont B., Duru M., Farrugia A., Grigulis K., Kernéïs E., Lavorel S., Louault F., Loucougaray G., Mesléard F. & Yaverkowski N., 2014. Plant trait-digestibility relationships across management and climate gradients in permanent grasslands. Journal Applied Ecology 51: 1207–1217.
Marion B., Bonis A. & Bouzillé J.-B., 2010. How much grazing-induced heterogeneity impact plant diversity and richness in wet grasslands ? Ecoscience, 17: 229-239
Mauchamp A., Bonis A., Crabot J. et al., 2024 Interplay between Water Regime Components and Wet Grassland Plant Communities. Wetlands 44, 50. https://doi.org/10.1007/s13157-024-01803-w
Pacé M., 2022. Connaissances sur les prairies humides du Marais poitevin : synthèse bibliographique. Sous la direction d’Anne Bonis. Rapport UMR GEOLAB, CNRS-Université Clermont Auvergne, pour EPMP-Contrat Territorial Cadre Marais poitevin 2020-2025, https://www.epmp-marais-poitevin.fr/wordpress/wp-content/uploads/20230609_Rapport_final_MP.pdf
Rapinel S., Bonis A., Oszwald J., Taureau F., Mansons J. & Bouzillé J.-B., 2015. Cartographie des végétations herbacées des marais littoraux à partir de données topographiques LiDAR. Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, 210,: 17- 21.Violle C., Bonis A., Plantegenest M., Cudennec C., Damgaard C., Marion B., Le Coeur D., Bouzillé J.-B., 2010. Plant traits capture species diversity and coexistence mechanisms along a disturbance gradient. Oikos, 120 (3): 389–398
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