Les études écologiques des communautés de méso et macroinvertébrés du sol jouent un rôle crucial dans la compréhension des dynamiques écosystémiques et de la santé des sols. Les méso et macroinvertébrés, tels que les vers de terre, les collemboles ou les insectes, sont impliqués dans de nombreux processus écologiques, y compris la décomposition de la matière organique, la formation de la structure du sol, la régulation des cycles des nutriments, ou la régulation biologique. Cependant, la manière dont les plans d’échantillonnage sont construits peut avoir une influence significative sur les conclusions.
Traditionnellement, les études sur ces communautés s’appuient sur des échantillonnages ciblés. Cette approche est guidée par des hypothèses spécifiques et des sites d’observation déterminés à l’avance, souvent choisis en fonction de critères écologiques (gradients écologiques) ou de anthropiques (par ex. pratiques agricoles). En ciblant des sites spécifiques, les chercheurs concentrent leurs efforts sur des zones où les données sont les plus susceptibles d’être informatives, maximisant ainsi l’efficacité des ressources (temps, argent, main-d’œuvre) disponibles. Cependant, cette méthode présente également des limites importantes. En se concentrant sur des sites présélectionnés, cette approche introduit un biais d’échantillonnage, ne capturant pas l’ensemble de la variabilité des écosystèmes. Les sites non échantillonnés peuvent contenir des valeurs extrêmes ou des configurations particulières de communautés qui restent invisibles, mais qui sont cruciales pour comprendre la dynamique globale et la résilience des écosystèmes. Les valeurs extrêmes (par exemple, des densités très élevées ou très faibles d’une espèce, ou la présence d’espèces ou de combinaisons de traits fonctionnels rares) peuvent être essentielles pour évaluer la résilience des communautés et les réponses des écosystèmes aux perturbations. Ces valeurs peuvent être sous-représentées ou totalement ignorées par les méthodes d’échantillonnage ciblé.
Face à ces limites, une approche alternative consiste à utiliser un échantillonnage systématique sur une grille régulière, sans a priori sur les sites à échantillonner. Cette méthode consiste à diviser la zone d’étude en une grille régulière, chaque nœud de la grille représentant un site d’échantillonnage potentiel. En échantillonnant de manière systématique, cette méthode offre une meilleure représentation de la diversité et de la variabilité des communautés. Elle permet de capturer des tendances spatiales qui pourraient être invisibles avec un échantillonnage ciblé : des valeurs extrêmes ou des distributions inhabituelles. En évitant les biais introduits par la sélection préalable des sites, l’échantillonnage systématique peut révéler des modèles écologiques inattendus, conduisant à de nouvelles hypothèses et à une compréhension plus approfondie des dynamiques écologiques.
L’adoption d’une approche systématique pourrait modifier les gammes de variations connues des indicateurs basées sur les communautés d’organismes des sols. En révélant une plus grande variabilité écologique et en capturant des informations sur les valeurs extrêmes, cette méthode pourrait enrichir les indicateurs de santé des sols basés sur les communautés biologiques. Ces indicateurs sont essentiels pour les pratiques de gestion durable des sols, particulièrement dans un contexte de changements environnementaux rapides.
Objectifs et questions de recherche :
L’objectif principal de ce stage est d’évaluer l’efficacité de l’échantillonnage sur une grille régulière, non supervisée, dans la détection des valeurs extrêmes des paramètres écologiques des communautés de méso et macroinvertébrés du sol. Plus précisément, il s’agira de comparer les résultats obtenus par cette méthode avec ceux issus d’échantillonnages orientés et de déterminer si cette approche permet de capturer des formes et des étendues de distribution non renseignées auparavant. Les questions sont :
L’échantillonnage sur une grille régulière permet-il de détecter des valeurs extrêmes des paramètres étudiés (abondance, diversité taxonomique et fonctionnelle) qui n’ont pas été captées par les échantillonnages précédents orientés par des questions spécifiques ?
Quelle est la variabilité spatiale des valeurs extrêmes détectées par l’échantillonnage systématique par rapport à l’échantillonnage ciblé ?
Cette méthode permet-elle d’améliorer notre compréhension des patrons de distribution et des dynamiques écologiques des méso et macroinvertébrés du sol pour produire des indicateurs de santé des sols ?
Méthodologie :
Phase 1 : Revue de la littérature sur les méthodes d’échantillonnage des invertébrés du sol et sur la détection des valeurs extrêmes dans les données écologiques.
Phase 2 : Participation à un échantillonnage systématique sur une grille régulière dans des sites d’étude sélectionnés (RMQS-biodiversité)
Phase 3 : Comparaison des résultats obtenus avec ceux des échantillonnages précédents (déjà organisés en base de données).
Phase 4 : Analyse statistique pour identifier les valeurs extrêmes et évaluer leur répartition spatiale et/ou les facteurs écologiques sous-jacents.
Phase 5 : Rédaction d’un rapport de stage.
Compétences requises :
Connaissances en écologie des invertébrés du sol.
Maîtrise des techniques d’échantillonnage en écologie.
Compétences en analyses statistiques et en traitement de données.
Capacités de rédaction scientifique.
GRATIFICATION : standard
Le stage se fera entre l’université Paul Valéry et Institut Agro Montpellier, distants de 2,5 km.
Les candidatures (CV, lettre de motivation, relevés de notes) sont à envoyer à mickael.hedde@inrae.fr et jerome.cortet@univ-montp3.fr
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