Offre de stage de Master 2 – 6 mois
Temporalité des réponses des écosystèmes de montagne aux variations climatiques : télédétection et écologie fonctionnelle dans les Alpes
Lieu : Laboratoire d’Écologie Alpine (LECA), Grenoble
Responsable pédagogique : Pierre Gaüzère
Durée du stage : 6 mois de Janvier à Juin 2027
Gratification : 4,50 € par heure (35h/semaine)
Disciplines : écologie, écologie fonctionnelle, télédétection, biogéographie, analyse quantitative
Mots-clés : écologie fonctionnelle ; télédétection ; changements climatiques ; séries temporelles ; écologie quantitative
Contexte et objectifs
Les écosystèmes de montagne sont particulièrement sensibles aux variations climatiques. L’augmentation des températures, les changements de durée d’enneigement et de date de fonte, ainsi que les épisodes de sécheresse peuvent modifier la phénologie, la productivité et l’état hydrique de la végétation. Ces effets sont très variables dans l’espace et entre communautés, notamment le long des forts gradients climatiques et topographiques caractéristiques des Alpes (Gaüzère et al., 2026). Au-delà de l’intensité de la réponse, sa temporalité constitue une dimension encore relativement peu étudiée. Une même anomalie climatique peut provoquer une réponse immédiate ou retardée, transitoire ou persistante. À l’échelle des Alpes, les changements d’enneigement et de durée de saison de croissance se traduisent déjà par des dynamiques spatiales contrastées de verdissement de la végétation (Choler et al., 2021, 2025). Caractériser conjointement la latence, l’amplitude et la persistance des réponses permet ainsi de mieux comprendre la sensibilité, la résistance et la capacité de récupération des écosystèmes face à la variabilité climatique. Les traits fonctionnels et leur distribution au sein des communautés peuvent contribuer à expliquer les différences de réponse au changement climatique, et les suivis alpins montrent que traits et fonctions des communautés se réorganisent déjà le long des gradients environnementaux (Bektaş et al., 2026). Les séries temporelles de télédétection offrent aujourd’hui la possibilité de suivre finement les dynamiques saisonnières et interannuelles de la végétation à l’échelle des Alpes (Choler et al., 2021), tandis que leur couplage avec des données de biodiversité permet de distinguer effets climatiques directs et effets médiés par les communautés (Gaüzère et al., 2026). Dans les Alpes françaises, elles peuvent être croisées avec les données du réseau ORCHAMP, qui documente la composition des communautés végétales et leur environnement le long de gradients altitudinaux. Le stage visera ainsi à combiner télédétection, climat, neige et traits fonctionnels afin de comprendre pourquoi certaines communautés répondent plus rapidement, plus fortement ou plus durablement aux anomalies climatiques.
Questions scientifiques
Le travail s’articulera autour de trois questions :
À quelle vitesse, avec quelle amplitude et pendant combien de temps les prairies de montagne répondent-elles aux anomalies de température, d’eau et d’enneigement ?
Dans quelle mesure ces réponses varient-elles le long des gradients environnementaux alpins ?
Les traits et la diversité fonctionnelle des communautés permettent-ils de prédire leur sensibilité, leur résistance ou leur récupération après une anomalie climatique ?
Données et méthodes
Le ou la stagiaire travaillera sur de grands jeux de données combinant :
séries temporelles Sentinel-2 et/ou Landsat, permettant de caractériser l’activité photosynthétique, la productivité, l’état hydrique, la chlorophylle ou la diversité spectrale ;
données climatiques et nivologiques spatialisées ;
relevés de végétation ORCHAMP ;
traits fonctionnels des espèces et métriques de diversité fonctionnelle.
Les analyses seront réalisées principalement sous R. Une part importante du stage concernera la manipulation, le nettoyage, l’agrégation et la mise en relation de jeux de données spatiaux et temporels de grande taille. Selon les questions retenues et la structure des données, les approches pourront notamment mobiliser des modèles linéaires et modèles linéaires mixtes, des modèles à effets retardés (distributed lag models) pour quantifier les réponses climatiques dans le temps, des analyses de médiations visant à tester l’effet des traits et de la diversité fonctionnelle sur les réponses climatiques de l’écosystème. L’objectif méthodologique sera de quantifier trois dimensions complémentaires de la réponse : la latence, c’est-à-dire le délai entre l’anomalie climatique et la réponse de la végétation, l’amplitude de cette réponse et sa persistance dans le temps.
Profil recherché
Nous recherchons un profil d’écologue quantitatif : un ou une étudiante disposant d’une bonne formation en écologie et d’une réelle assise théorique en écologie, avec un fort intérêt pour l’analyse quantitative des systèmes écologiques. Le stage conviendra particulièrement à une personne qui apprécie le travail analytique et souhaite consacrer une part importante de son stage à la manipulation et à l’analyse de grands jeux de données. Une bonne maîtrise de R est attendue, ainsi qu’une certaine aisance avec la programmation, la structuration de données et les statistiques. Une expérience avec tidyverse/data.table, les données spatiales sous R (sf, terra), les modèles mixtes (lme4, glmmTMB ou équivalents), la télédétection ou les séries temporelles constituera un atout.
Le profil recherché devra idéalement associer :
de solides bases en écologie, notamment en écologie des communautés, écologie fonctionnelle ou écologie des changements globaux ;
un intérêt marqué pour les statistiques, la modélisation et le raisonnement quantitatif ;
une capacité à manipuler et organiser des jeux de données volumineux et complexes ;
une bonne maîtrise de R et des pratiques d’analyse reproductible ;
de la curiosité scientifique, de l’autonomie et un goût pour la résolution de problèmes méthodologiques.
Une expérience préalable en télédétection n’est pas indispensable. Une bonne base en écologie quantitative et une forte motivation pour apprendre les outils nécessaires seront davantage valorisées.
Encadrement et environnement scientifique
Le stage sera réalisé au LECA à Grenoble, dans un environnement réunissant écologues de terrain, spécialistes d’écologie fonctionnelle, modélisateurs et chercheurs travaillant en télédétection et sur les changements globaux. Le ou la stagiaire bénéficiera d’interactions avec les personnes impliquées dans ORCHAMP et plus largement avec les équipes du laboratoire. Une attention particulière sera portée à la qualité de l’encadrement. L’encadrant principal (Pierre Gaüzère) assurera un suivi régulier, avec des échanges fréquents sur les hypothèses, les choix méthodologiques, le développement des analyses, l’interprétation des résultats et la rédaction. L’objectif sera d’accompagner le ou la stagiaire tout en favorisant progressivement son autonomie scientifique et sa maîtrise des outils quantitatifs.
Candidature
Les candidatures devront comporter un CV et une courte lettre ou un message de motivation présentant les intérêts scientifiques du ou de la candidate, sa formation en écologie, son expérience en analyse de données et sa maîtrise de R. Ces pièces devront être fournies en un seul PDF et envoyées à :
Références
Choler, P., Bayle, A., Fort, N., et al. (2025). Waning snowfields have transformed into hotspots of greening within the alpine zone. Nature Climate Change, 15, 80–85.
Bektaş, B., Rutten, G., Saillard, A., et al., Thuiller, W. & Münkemüller, T. (2026). Traits and functions of alpine plant communities respond strongly but not always sufficiently to in situ climate change. New Phytologist, 249, 1173–1187.
Choler, P., Bayle, A., Carlson, B. Z., Randin, C., Filippa, G. & Cremonese, E. (2021). The tempo of greening in the European Alps: Spatial variations on a common theme. Global Change Biology, 27, 5614–5628.
Gaüzère, P., Hällfors, M., Mäkinen, J., et al. (2026). Direct and biodiversity-mediated effects of climate on grassland productivity across the Alps. EcoEvoRxiv, preprint.
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