Titre du stage
Rôle des petits plans d’eau sur la composition en acides gras de la communauté des insectes volants
Structure d’accueil
Laboratoire Chrono-Environnement
Fédération Départementale des chasseurs du Doubs (structure partenaire)
Coordonnées des encadrants, structure d’accueil
Hélène Masclaux, helene.masclaux@univ-fcomte.fr, 03 81 66 63 66
Valérie Verneaux, valerie.verneaux@univ-fcomte.fr,
Thibaut Powolny, responsableenvironnement@fdc25.com
Dates du stage
A partir du 01/03/2025, à adapter en fonction du calendrier des formations de master des candidat(e)s
Stage faisant l’objet d’une gratification.
Contexte de l’étude :
Depuis plusieurs décennies, les populations d’oiseaux voient leurs effectifs chuter partout dans le monde (Spiller et Dettmers, 2019 ; Bowler et al, 2019). Parmi les causes identifiées, l’intensification de l’agriculture depuis 60 ans est pointée du doigt dans l’ensemble des pays européens (Donald et al, 2001, Powolny 2012). Cette intensification se traduit par une utilisation massive des produits phytosanitaires (pesticides et engrais de synthèse), une homogénéisation des cultures par secteur géographique associée à des regroupements de parcelles (remembrement) mais également à la destruction d’éléments fixes du paysage, comme les haies ou les petits plans d’eau, pourtant considérés comme primordiaux pour la bonne réalisation du cycle biologique des espèces. L’ensemble de ces pratiques impacte ainsi à la fois la nidification des espèces, au travers de la destruction d’habitats favorables, mais également leur alimentation avec in fine des conséquences sur la survie des individus et donc sur la dynamique des populations. Chez les oiseaux insectivores, plusieurs études ont montré que la disponibilité de la ressource est corrélée positivement à la taille des couvées, à la taille des œufs ou encore à la vitesse de croissance des poussins et donc, de manière ultime aux effectifs des populations. Cependant, au-delà de l’apport énergétique, les consommateurs ont besoin d’une gamme variée de nutriments élémentaires et de composés organiques pour combler l’ensemble de leurs besoins physiologiques. La question de la disponibilité des ressources doit donc être considérée non seulement d’un point de vue de la quantité mais aussi de la qualité. Parmi les descripteurs de cette qualité nutritionnelle, les études mettent en avant l’importance de certains acides gras polyinsaturés (AGPI) qui ont un rôle clé dans les processus physiologiques de nombreux métazoaires. Or, la très grande majorité des métazoaires sont incapables de synthétiser ces AGPI de novo, ou à des taux insuffisants pour répondre à leurs besoins physiologiques. Ils vont donc principalement dépendre des AGPI fournis par leur alimentation. Pour les oiseaux insectivores, l’origine terrestre ou aquatiques des proies consommées n’est pas équivalente d’un point de vue de la qualité nutritionnelle. Les insectes aquatiques sont en effet plus riches en AGPI et notamment en AGPI à longue chaine carbonée, particulièrement important dans les processus physiologiques, que les insectes terrestres (Hixson et al., 2015, Twining et al., 2019), et même si très peu d’études existent sur le sujet la présence de milieux aquatiques dans leur domaine vital semble donc importante pour ces oiseaux insectivores.
Les 150 dernières années ont vu le nombre d’écosystèmes d’eau douce, majoritairement représentés par des petites systèmes (<1km²) (Dowing et al., 2006), perdent plus de la moitié de leur surface dans certaines régions suite à des actions de drainage destinées à récupérer des terres agricoles (Lotze et al., 2006). Pour les écosystèmes restants, la perte d’habitat et l’eutrophisation accélérée des masses d’eau représentent des menaces importantes pour la biodiversité et le fonctionnement de ces milieux (Junk et al., 2013). Dans de nombreux plan d’eau en effet, une diminution des surfaces occupées par les macrophytes aquatiques est observée. Or, cette végétation constitue un habitat intéressant pour de nombreux macroinvertébrés aquatiques, composés en grande partie de larves d’insectes, qui y trouvent à la fois refuge et ressources alimentaires. Par ailleurs, la dégradation des conditions d’oxygénation liée à la sédimentation et à la dégradation par des bactéries hétérotrophes d’une importante biomasse algale favorisée par l’apport en nutriments tend à diminuer la biomasse et la diversité de ces macroinvertébrés aquatiques. L’export de composés essentiel comme les AGPI des milieux aquatiques vers les milieux terrestres pourrait donc être altéré par une diminution de la biomasse et de la diversité des insectes émergents.
En région Bourgogne-Franche-Comté, et plus spécifiquement dans le département du Doubs, de nombreux travaux sont menés par les différents gestionnaires des zones humides. Ces travaux s’intègrent dans les différents plans de gestion des acteurs porteurs de la compétence GEMAPI et ont dans de nombreux cas des objectifs de restauration de la ressource en eau, de maintien ou restauration de la trame bleue et de conservation de la biodiversité. La Fédération des Chasseurs du Doubs (FDC25) s’inscrit dans cette logique locale et partage, aux côtés des acteurs gémapiens, ces objectifs de conservation des milieux humides. De nombreux travaux ont ainsi pu être menés sur plusieurs sites du département, et des plans de gestion pluriannuels ont été élaborés. Bien qu’ayant prouvés leur efficacité au niveau de la qualité de la ressource en eau, l’impact des travaux sur le fonctionnement des écosystèmes restent cependant à investiguer.
Objectifs scientifiques :
Le présent projet propose donc d’évaluer le rôle de l’émergence d’insectes provenant de plans d’eau de petites tailles (mares, étangs) dans des contextes paysagers différents, dans la qualité nutritionnelle des ressources trophiques d’insectivores terrestres.
Modalités de réalisation :
1. Au début du stage, l’étudiant(e) devra définir les principales caractéristiques morphologiques (surface, bathymétrie, substrats) de 5 plans d’eau situés en contexte contrasté (forestier/agricole) et réalisera une cartographie de chaque site. Un suivi thermique et chimique (oxygène, azote, phosphore) sera ensuite réalisé à une fréquence hebdomadaire.
2. Une fois la cartographie réalisée, des prélèvements de macroinvertébrés seront effectués sur chaque plan d’eau en début de stage. La biomasse et la diversité des insectes aquatiques dans leur phase de développement aquatique sera ainsi déterminée grâce notamment à un travail d’identification à la loupe binoculaire. Des échantillons seront également préparés pour analyser le contenu en acides gras polyinsaturés (PUFAs) des insectes dans leur phase de développement aquatique. Ces analyses seront faites en prestation extérieure.
3. Parallèlement au travail sur le milieu aquatique, des tentes malaises seront posées aux abords de chaque site pour étudier la communauté d’insectes volants. Les pièges seront relevés deux fois par semaine à partir du mois d’avril pour évaluer la biomasse et la composition en PUFA de cette communauté.
Lieu de stage / Location of the internship:
Laboratoire Chrono-Environnement, 16 route de Gray, 25030 Besançon
Conditions particulières (horaires, matériel à disposition,…) :
L'étudiant aura accès à un bureau ainsi qu'aux salles techniques et analytiques du laboratoire.
Il n'y aura pas de travail de nuit mais un travail de terrain le week-end pourra être nécessaire ponctuellement. Le permis de conduire est apprécié.
Compétences souhaitées :
L’étudiant(e) sélectionné(e) devra avoir de bonnes connaissances générales en écologie, mais des connaissances plus particulières sur le fonctionnement des écosystèmes aquatiques sont souhaitables. Il/Elle devra être à l’aise avec le travail sur le terrain et si possible avec l’identification de macroinvertébrés ainsi qu’avec la manipulation des données et les analyses statistiques. Nous attendons enfin de la personne retenue qu’elle soit rigoureuse, ponctuelle et qu’elle fasse preuve d’initiatives.
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Internship title
Role of small aquatic ecosystems on the fatty acid composition of flying insect community
Hosting structure
Chrono-Environnement laboratory
Doubs departmental hunting federation (FDC25)
Supervisor contact details
Hélène Masclaux, helene.masclaux@univ-fcomte.fr, 03 81 66 63 66
Valérie Verneaux, valerie.verneaux@univ-fcomte.fr,
Thibaut Powolny, responsableenvironnement@fdc25.com
Internship dates
From 01/03/2025, to be adapted according to the candidate's Master's course timetable
Internship subject to a gratification.
Context of the study:
For several decades, bird populations have been declining worldwide (Spiller and Dettmers, 2019; Bowler et al, 2019). Among the causes identified, the intensification of agriculture over the last 60 years has been highlighted in all European countries (Donald et al, 2001, Powolny 2012). This intensification is reflected in the massive use of phytosanitary products (pesticides and synthetic fertilisers), the homogenisation of crops by geographical sector associated with the regrouping of plots, and the destruction of fixed landscape features such as hedges and small water bodies, which are considered essential for the proper implementation of species' biological cycles. All of these practices have an impact not only on the nesting of species, through the destruction of favourable habitats, but also on their feeding, with consequences for the survival of individuals and therefore on population dynamics. In insectivorous birds, several studies have shown that the availability of the resource is positively correlated with clutch size, egg size and growth rate of chicks, and therefore ultimately with population size. However, in addition to energy intake, consumers need a wide range of basic nutrients and organic compounds to meet all their physiological needs. The question of the availability of resources must therefore be considered not only from the point of view of quantity, but also quality. Among the descriptors of this nutritional quality, studies highlight the importance of some polyunsaturated fatty acids (PUFAs), which play a key role in the physiological processes of many metazoans. However, the vast majority of metazoans are unable to synthesise these PUFAs de novo, or at insufficient rates to meet their physiological needs. They are therefore mainly dependent on the PUFAs provided by their diet. For insectivorous birds, the terrestrial or aquatic origin of the prey consumed is not equivalent in terms of nutritional quality. Aquatic insects are richer in PUFAs than terrestrial insects, particularly long-chain carbon PUFAs, which are particularly important in physiological processes (Hixson et al., 2015, Twining et al., 2019), and although there are very few studies on the subject, the presence of aquatic environments in their home range seems to be important for these insectivorous birds.
Over the last 150 years, the number of freshwater ecosystems, mostly represented by small systems (<1km²) (Dowing et al., 2006), have lost more than half their surface area in some regions as a result of drainage to reclaim agricultural land (Lotze et al., 2006). For the remaining ecosystems, habitat loss and the accelerated eutrophication of water bodies represent major threats to biodiversity and the functioning of these environments (Junk et al., 2013). In many bodies of water, a reduction in the surface area occupied by aquatic macrophytes has been observed. This vegetation is an interesting habitat for many aquatic macroinvertebrates, most of which are insect larvae, which find refuge and food resources there. In addition, the degradation of oxygenation conditions linked to sedimentation and the degradation by heterotrophic bacteria of a large algal biomass favoured by the supply of nutrients tends to reduce the biomass and diversity of these aquatic macroinvertebrates. The export of essential compounds such as PUFAs from aquatic to terrestrial environments could therefore be altered by a reduction in the biomass and diversity of emerging insects.
In the Bourgogne-Franche-Comté region, and more specifically in the Doubs department, a great deal of work is being carried out by the various wetland managers. This work forms part of the various management plans of those responsible for the management of wetlands and in many cases aims to restore water resources, maintain or restore the blue network and conserve biodiversity. The Doubs departmental hunting federation (FDC25) is part of this local approach and shares these wetland conservation objectives with other stakeholders in the region.
Scientific objectives:
The aim of this work will be to assess the role of insect emergence from small waterbodies in different landscape contexts, in the nutritional quality of the trophic resources of terrestrial insectivores.
Implementation terms :
1. At the start of the internship, the student will define the main morphological characteristics (surface, bathymetry, substrates) of 5 bodies of water located in contrasting contexts (forestry/agriculture) and will produce a map of each site. Thermal and chemical monitoring (oxygen, nitrogen, phosphorus) will then be carried out on a weekly basis.
2. Once the mapping has been completed, macroinvertebrate samples will be taken from each waterbody. The biomass and diversity of aquatic insects in their aquatic development phase will be determined by identification work using a binocular microscope. Samples will also be prepared to analyse the polyunsaturated fatty acid (PUFA) content of insects in their aquatic development phase. These analyses will be carried out by an external service provider.
3. In parallel with the work on the aquatic environment, malaise tents will be set up around each site to study the flying insect community. The traps will be collected twice a week from April to assess the biomass and PUFA composition of this community.
Location of the internship:
Laboratoire Chrono-Environnement, 16 route de Gray, 25030 Besançon
Particular conditions :
The student will have access to an office as well as laboratory's technical and analytical rooms.
No night work but weekend fieldwork may be required from time to time. Driving licence appreciated.
Desired skills:
The student will have a good general knowledge of ecology, but more specific knowledge of the functioning of aquatic ecosystems is desirable. He/she should be comfortable with fieldwork and, if possible, with macroinvertebrate identification, as well as with data handling and statistical analysis. Finally, we expect the successful candidate to be rigorous, punctual and show initiative.
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