Etablissement : Université de Poitiers.
Unité de recherche : Ecologie et Biologie des Interactions (UMR CNRS 7267 EBI).
Encadrement de la thèse : Nicolas DEGUINES (MCF) et Thierry Bergès (Prof HDR).
Dates prévues : du 1er octobre 2026 au 31 septembre 2029.
Date limite de candidature : 15 mai 2026.
## Mots-clés
Agrosystèmes, Biologie de la Conservation, Communautés, Invertébrés, Paysage, Pédofaune, Produits phytopharmaceutiques, Pratiques agricoles, Sciences participatives.
## Projet de thèse
A l’ère de l’Anthropocène et de la sixième crise majeure d’extinction causées directement et indirectement par les activités anthropiques, il est crucial de veiller à la santé de l’environnement et réduire les pressions sur la biodiversité. Nécessaire, l’agriculture a cependant un impact majeur sur la biodiversité – initialement via la conversion d’écosystèmes naturels en terres arables, puis du fait de l’intensification des pratiques agricoles [1–3]. Les études démontrant un fort déclin de la biodiversité dans les espaces agricoles s’accumulent [4–6]. Parmi d’autres facteurs, l’utilisation de pesticides pour la production agricole comporte des risques pour la biodiversité [7], exposée à ces produits qui diffusent largement dans l’environnement [8–10]. Des pesticides sont retrouvées dans les tissus d’espèces non-cibles de plantes [11], de pollinisateurs [12], d’oiseaux [13], ou encore d’invertébrés du sol [10,14]. Il est donc primordial d’évaluer les conséquences de l’exposition in natura de la biodiversité aux pesticides, souvent rencontrées à des doses sublétales mais en mélange (cocktail).
La thèse s’insère dans le projet PhytoPharmacovigilance pour les inVertébrés du sol (PPinVsol) qui propose de contribuer à cet objectif en se concentrant sur les invertébrés du sol des milieux agricoles. Alors qu’ils participent à des fonctions et services écosystémiques importants comme la décomposition de la matière organique et le contrôle des ravageurs et adventices [15,16], ces organismes souterrains demeurent insuffisamment étudiés [17,18]. La littérature écotoxicologique existante relative à ces organismes pointe des effets délétères en moyenne à l’échelle des individus et populations [19] et également à l’échelle des communautés [20]. Néanmoins, ces résultats sont i) majoritairement issus d’études en laboratoires ou en champ semi-contrôlées, ii) ne couvrent pas l’ensemble des pesticides utilisés, et iii) ne reflètent pas nécessairement les communautés sauvages d’invertébrés du sol. La thèse permettra de pallier ces manques en adoptant une approche à large échelle englobant des contextes biogéographiques et agricoles variés grâce à l’analyse des données du programme de sciences participatives Observatoire Agricole de la Biodiversité [5]. Ces données seront mises en relation avec celles de la Banque Nationale des Ventes de produits phytopharmaceutiques par les Distributeurs agréés pour évaluer les effets potentiels des pesticides sur les invertébrés du sol, tout en les dissociant d’autres pratiques agricoles et facteurs environnementaux.
La thèse sera structurée en trois questionnements :
Q.1 Quelles sont les effets éventuels des pesticides sur l’abondance de différents invertébrés du sol ? Une approche globale de l’ensemble des substances sera mise en œuvre, reposant sur un indicateur de risque total et un indicateur de diversité des risques, chacun prenant en compte les propriétés des substances (dose létale médiane, temps de demi-vie, métabolites).
Q.2 A l’échelle de la France, des mélanges de pesticides peuvent être caractérisés [21] : les communautés d’invertébrés du sol voient-elles leur composition diverger entre ces différents mélanges d’exposition ?
Q.3 Des substances ou familles de substances ont-elles des effets particulièrement importants sur les différents invertébrés du sol ? Cette analyse sera orientée par les résultats de la question 2 en ciblant des substances dominantes des mélanges influençant le plus la composition des communautés. Une approche temporelle est envisageable afin d’évaluer si l’apparition ou l’interdiction de certaines substances modifient les communautés (p. ex. l’interdiction au 1er septembre 2018 de l’usage des néonicotinoïdes).
Les réponses apportées par la thèse auront des applications en biologie de la conservation et en agroécologie.
## Objectifs de valorisation
o Publication de plusieurs articles scientifiques dans des revues internationales
o Présentation de résultats en congrès (national et/ou international)
o Participer à la diffusion des résultats envers les agriculteurs (participants à l’OAB ou non) et la société au sens large.
## Encadrement
Basé.e au laboratoire EBI au sein de l’équipe EES, l’étudiant.e sera encadré.e par Nicolas DEGUINES (Maître de conférences, EBI, Université de Poitiers) et Thierry Bergès (Professeur HDR, EBI, Université de Poitiers). Des réunions régulières seront prévues, à un rythme à définir en fonction de l’étudiant.e et à adapter selon les besoins.
Un comité de suivi de la thèse multidisciplinaire sera mis en place, constitué de trois (enseignant.e.s)-chercheur.e.s extérieurs au projet, dont au moins deux hors Université de Poitiers.
Le projet se fera en collaboration avec des membres du laboratoire CESCO (Muséum national d’Histoire naturelle – CNRS – Sorbonne Université ; UMR 7204 CNRS) où est hébergé la base de données de l’OAB.
## Profil recherché
Mener à bien ces travaux de thèse reposera sur l’analyse de grandes bases de données déjà disponibles à l’aide d’outils statistiques relativement avancés : modèles mixtes généralisés [24] (potentiellement bayésiens [25]) ou méthodes d’apprentissage automatique ou profond (machine learning, deep learning) aux forts potentiels en écologie [26]. La récolte et le traitement de données spatiales, à mettre en relation avec les données de biodiversité, sera également nécessaire et des compétences en SIG sont recherchées (avec R, QGIS, ou autres).
Outre un intérêt pour les organismes étudiés et des connaissances solides en écologie du paysage / fonctionnelle / des communautés et/ou en écotoxicologie, l’étudiant.e devra apprécier (et maîtriser) la manipulation et l’analyse de données écologiques complexes (aucune campagne de terrain n’est nécessaire à la réalisation de la thèse).
## Compétences souhaitées
o Maîtrise de manipulation de grandes bases de données avec le logiciel R
o Utilisation d’outils statistiques avancés (p.ex. mixtes, bayésiens) ; intérêt éventuel pour les méthodes émergentes (machine learning, deep learning)
o Maîtrise de l’anglais : lecture de la littérature scientifique, rédaction.
o Goût pour la recherche et la diffusion des connaissances (orale, écrite).
o Aptitude à travailler en autonomie et en équipe.
## Pour candidater – jusqu’au 15 mai 2026 à 23h59
Envoyez votre dossier de candidature par email à nicolas.deguines[at]univ-poitiers.fr et thierry.berges[at]univ-poitiers.fr avec pour sujet d’email ‘Candidature thèse PPINVSOL’.
Votre candidature doit contenir :
□ CV □ Lettre de motivation □ Contact d’une ou plusieurs références
□ Relevés de notes de Master □ Dernier rapport de stage
L’audition des candidat.e.s sélectionné.e.s se fera fin mai/début juin et pourront se faire en visio. Pour toute demande de précisions, contactez Nicolas DEGUINES par email.
## Financement de la thèse
Le financement de la thèse est en bonne voie mais sera définitivement confirmé (ou non) le 17 avril 2026.
## Références citées
1. Deguines N, Jono C, Baude M, Henry M, Julliard R, Fontaine C. Large-scale trade-off between agricultural intensification and crop pollination services. Frontiers in Ecology and the Environment. 2014;12: 212–217. doi:10.1890/130054
2. Foley JA, Ramankutty N, Brauman KA, Cassidy ES, Gerber JS, Johnston M, et al. Solutions for a cultivated planet. Nature. 2011;478: 337–342. doi:10.1038/nature10452
3. Tilman D, Clark M, Williams DR, Kimmel K, Polasky S, Packer C. Future threats to biodiversity and pathways to their prevention. Nature. 2017;546: 73–81. doi:10.1038/nature22900
4. Donald PF, Sanderson FJ, Burfield IJ, van Bommel FPJ. Further evidence of continent-wide impacts of agricultural intensification on European farmland birds, 1990-2000. Agriculture, Ecosystems and Environment. 2006;116: 189–196. doi:10.1016/j.agee.2006.02.007
5. Billaud O, Vermeersch R, Porcher E. Citizen science involving farmers as a means to document temporal trends in farmland biodiversity and relate them to agricultural practices. Pocock M, editor. Journal of Applied Ecology. 2021;58: 261–273. doi:10.1111/1365-2664.13746
6. Rigal S, Dakos V, Alonso H, Auniņš A, Benkő Z, Brotons L, et al. Farmland practices are driving bird population decline across Europe. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2023;120: e2216573120. doi:10.1073/pnas.2216573120
7. Monnet A-C, Cairo M, Deguines N, Jiguet F, Vimont M, Fontaine C, et al. Common birds have higher abundances in croplands with lower pesticide purchases. Proc R Soc B. 2026;293: 20252370. doi:https://doi.org/10.1098/rspb.2025.2370
8. Putri ZS, Sato T, Yohannes YB, Ikenaka Y, Yamamuro M. Neonicotinoid detection in rainwater in Japan. Environmental Monitoring and Contaminants Research. 2025;5: 57–65. doi:10.5985/emcr.20240042
9. Silva V, Mol HGJ, Zomer P, Tienstra M, Ritsema CJ, Geissen V. Pesticide residues in European agricultural soils – A hidden reality unfolded. Science of The Total Environment. 2019;653: 1532–1545. doi:10.1016/J.SCITOTENV.2018.10.441
10. Pelosi C, Bertrand C, Daniele G, Coeurdassier M, Benoit P, Nélieu S, et al. Residues of currently used pesticides in soils and earthworms: A silent threat? Agriculture, Ecosystems and Environment. 2021;305: 107167. doi:10.1016/j.agee.2020.107167
11. Mogren CL, Lundgren JG. Neonicotinoid-contaminated pollinator strips adjacent to cropland reduce honey bee nutritional status. Scientific Reports. 2016;6: 29608. doi:10.1038/srep29608
12. Hladik ML, Vandever M, Smalling KL. Exposure of native bees foraging in an agricultural landscape to current-use pesticides. Science of The Total Environment. 2016;542: 469–477. doi:10.1016/J.SCITOTENV.2015.10.077
13. Lennon RJ, Peach WJ, Dunn JC, Shore RF, Pereira MG, Sleep D, et al. From seeds to plasma: Confirmed exposure of multiple farmland bird species to clothianidin during sowing of winter cereals. Science of the Total Environment. 2020;723: 138056. doi:10.1016/j.scitotenv.2020.138056
14. Šerić Jelaska L, Jelić M, Anđelić Dmitrović B, Kos T. Bioaccumulation of pesticides in carabid beetles in a vineyard and olive grove under integrated pest management. EJE. 2024;121: 269–279. doi:10.14411/eje.2024.028
15. Kromp B. Carabid beetles in sustainable agriculture: a review on pest control efficacy, cultivation impacts and enhancement. Agriculture, Ecosystems & Environment. 1999;74: 187–228. doi:10.1016/S0167-8809(99)00037-7
16. Crowther TW, Thomas SM, Maynard DS, Baldrian P, Covey K, Frey SD, et al. Biotic interactions mediate soil microbial feedbacks to climate change. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2015;112: 7033–7038. doi:10.1073/pnas.1502956112
17. Phillips HRP, Cameron EK, Ferlian O, Türke M, Winter M, Eisenhauer N. Red list of a black box. Nat Ecol Evol. 2017;1: 0103. doi:10.1038/s41559-017-0103
18. FAO, ITPS, GSBI, SCBD, EC. State of knowledge of soil biodiversity – Status, challenges and potentialities. Summary for policy makers. Rome: FAO; 2020. Available: https://doi.org/10.4060/cb1929en
19. Gunstone T, Cornelisse T, Klein K, Dubey A, Donley N. Pesticides and Soil Invertebrates: A Hazard Assessment. Front Environ Sci. 2021;9: 643847. doi:10.3389/fenvs.2021.643847
20. Beaumelle L, Tison L, Eisenhauer N, Hines J, Malladi S, Pelosi C, et al. Pesticide effects on soil fauna communities—A meta-analysis. Journal of Applied Ecology. 2023;60: 1239–1253. doi:10.1111/1365-2664.14437
21. Cairo M, Monnet A, Robin S, Porcher E, Fontaine C. Identifying pesticide mixtures at country-wide scale. PCI Ecotox Env Chem. 2023. Available: https://hal.science/hal-03815557v3
22. Potts SG, Imperatriz-Fonseca V, Ngo HT, Aizen MA, Biesmeijer JC, Breeze TD, et al. Safeguarding pollinators and their values to human well-being. Nature. 2016;540: 220–229. doi:10.1038/nature20588
23. Deguines N, Julliard R, de Flores M, Fontaine C. The whereabouts of flower visitors: contrasting land-use preferences revealed by a country-wide survey based on citizen science. PLoS ONE. 2012;7: e45822. doi:10.1371/journal.pone.0045822
24. Zuur AF, Ieno EN, Walker N, Saveliev AA, Smith GM. Mixed effects models and extensions in ecology with R. New York, NY: Springer-Verlag; 2009. doi:10.1007/978-0-387-87458-6
25. Bürkner PC. Advanced Bayesian multilevel modeling with the R package brms. R Journal. 2018;10: 395–411. doi:10.32614/RJ-2018-017
26. Pichler M, Hartig F. Machine learning and deep learning – a review for ecologists. Methods in Ecology and Evolution. 2023;14: 994–1016. doi:10.1111/2041-210X.14061
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