Mécanismes de coexistence entre lichens saxicoles

Proposition 2025 de stage de Master 2
Mécanismes de coexistence entre lichens saxicoles
Durée : 6 mois entre janvier et juin 2025
Lieu : Laboratoire d’Ecologie Alpine (LECA, UMR CNRS-USMB-UGA 5553), Université Savoie Mont Blanc, Savoie Technolac, Le Bourget du Lac, France.
Gratification de stage : oui, sur la base légale
Contact : Sébastien Ibanez (Maitre de Conférences USMB, LECA ; Sebastien.Ibanez@univ-smb.fr)

Prérequis : Formation en écologie, notamment en écologie des communautés et écologie théorique. Une solide expérience en SIG (Photogrammétrie, segmentation et classifications d’images) et en analyse de données (logiciel R) est nécessaire. Des profils atypiques (maths appliqués, géographie) seront aussi considérés.

Contexte : Un enjeu central en écologie est de comprendre les mécanismes de coexistence entre espèces. Dans la plupart des communautés naturelles, ces mécanismes deviennent obscurs à cause de la complexité des interactions entre espèces. Par exemple, dans une communauté végétale les plantes peuvent interagir directement via la compétition pour la lumière, l’eau, les nutriments, ou indirectement via les ennemis ou amis qu’elles partagent. De plus, la mesure de nombreuses caractéristiques individuelles est délicate, notamment la biomasse totale ou le recouvrement spatial. Enfin, le résultat des interactions 2 à 2 peut dépendre de la présence d’autres espèces. En somme, dans de nombreuses communautés les paramètres régissant leur dynamique sont extrêmement nombreux et difficilement quantifiables, ce qui suggère qu’un modèle biologique plus facile d’accès serait utile.
Les communautés de lichens saxicoles, dont de nombreuses espèces coexistent à petite échelle spatiale, pourraient se prêter à une simplification de la dynamique de la communauté. On peut en effet supposer que l’essentiel des interactions entre individus a lieu au niveau de la zone de contact entre eux et que, par conséquent, la compétition entre lichens dépend surtout de l’espace qu’ils occupent sur le support rocheux. La dynamique de l’ensemble de la communauté serait alors le résultat de cette multitude d’interactions locales, qui pourraient elles-mêmes dépendre des espèces et de variables environnementales comme le type de substrat rocheux, son orientation et son inclinaison. A terme, l’objectif général du projet est de faire le lien entre ces deux échelles spatio-temporelles, les interactions 2 à 2 et la dynamique de l’ensemble.
Méthodes : Une base de données photographiques de 60 surfaces rocheuses d’environ 1m² a été constituée à Bonneval-sur-Arc (Savoie), sur des blocs granitiques d’orientation et d’inclinaison variables. Pour chaque surface, il sera d’abord nécessaire de combiner les nombreuses prises de vue, puis de délimiter automatiquement chaque individu et de l’assigner à une espèce de champignon lichénisé (le développement méthodologique et l’expertise taxonomique étant assuré par les encadrants). Enfin, les informations issues de ces images seront utilisées pour des premières analyses portant sur les mécanismes de coexistence entre lichens saxicoles. En particulier, nous faisons l’hypothèse que la structure des communautés dépend des variables environnementales mesurées. Cette hypothèse sera testée en étudiant plusieurs variables issues des images, comme la richesse spécifique, la fréquence des zones de contact entre chaque paire d’espèces, et pour chaque espèce la distribution des tailles des individus, la surface occupée par les apothécies, et le pourcentage de recouvrement. Un travail portant sur la forme des zones de contact est aussi prévu, dans le but de déterminer les hiérarchies compétitives entre chaque paire d’espèces.
Perspectives : Ce projet de M2 pourrait, en fonction de l’avancée du projet et de la motivation du candidat, se poursuivre par un projet de thèse soumis au concours de l’école doctorale. Par rapport au M2, le sujet s’enrichira de l’observation de la dynamique temporelle interannuelle, dans le but entre autres de quantifier les hiérarchies compétitives entre chaque paire d’espèces. Le projet de thèse inclura aussi un couplage avec un modèle mathématique spatialement explicite et l’utilisation d’images hyperspectrales (en plus du visible).