Chez de nombreuses espèces de poissons, et particulièrement chez les espèces migratrices, le suivi des conditions environnementales vécues par un individu au cours de sa vie reste un défi. Il est cependant essentiel pour identifier les causes de déclins de populations et de baisses de la condition des individus. Les pièces calcifiées (otolithes vertèbres, écailles) constituent à ce titre un enregistrement précieux, mais intégrant l’effet de nombreuses sources de variations notamment métaboliques souvent difficiles à démêler. L’objectif de ce projet sera double : (1) évaluer notre capacité à distinguer les empreintes de stress environnementaux aigus et chroniques sur les otolithes et (2) construire un modèle théorique de la physiologie de l’individu permettant de distinguer les effets de différents types de stress (thermique, hypoxique, métabolique) sur ces pièces.
Le premier volet s’appuiera sur des échantillons d’anguilles (Anguilla anguilla) issus de lagunes méditerranéennes (étangs du Bolmon, de Berre et de Vaccarès) pour laquelle les conditions environnementales (température et concentration en oxygène) sont mesurées à haute fréquence Cette partie sera réalisée en collaboration avec l’Université de Nîmes. Le projet pourra également s’appuyer sur des anguilles et des saumons soumis à des stress contrôlés d’exondation en conditions expérimentales. Plusieurs marqueurs chimiques et microchimiques précédemment identifiés comme liés aux conditions environnementales et au métabolisme (Mg, Mn, P, Zn) [1, 2] seront mesurés simultanément sur les otolithes avec une résolution de deux semaines de vie. Les mesures seront réalisées par couplage laser et HR-ICPMSLA-ICPMS en collaboration avec l’équipe de l’IPREM à Pau. Cette première étape permettra de préciser la capacité à détecter des stress environnementaux aigus (résolution temporelle) ainsi que la capacité à distinguer un stress aigu intense d’un stress chronique plus modéré (discrimination).
Le second volet du projet consistera à développer un modèle bioénergétique issu de la Théorie des Budgets Energétiques Dynamiques (DEB). Cette approche a déjà été mobilisée pour reconstruire l’abondance de nourriture sur la base de la croissance de l’otolithe [3,4]. En s’appuyant sur la littérature, il s’agira ici de construire un modèle complémentaire des variations élémentaires et isotopiques dans les otolithes. Le principal défi vient de ce que les marqueurs chimiques et microchimiques donnent des informations semi-quantitatives, fiables pour retracer des variations relatives mais plus difficiles à transposer en valeur absolue lorsque l’on change d’espèce, voire de population. Les performances de ce modèle seront évaluées sur la base des séries de données microchimiques et environnementales issues du premier volet.
Objectifs : L’étudiant(e) aura pour objectif de :
(1) analyser la composition le long d’un transect de vie pour environ 20 otolithes ;
(2) traiter ces signaux chimiques en synergie avec la structure des arrêts de croissance pour extraire les chroniques de croissance et les chroniques des traceurs métaboliques ;
(3) adapter un modèle DEB de la physiologie de l’organisme permettant de lier les traceurs des variations métaboliques à la croissance de l’otolithe.
[1] Heimbrand, Y., Limburg, K., Hüssy, K., Næraa, T., & Casini, M. (2024). Cod otoliths document accelerating climate impacts in the Baltic Sea. Scientific reports, 14(1), 16750.
[2] Heimbrand, Y., Limburg, K. E., Hüssy, K., Casini, M., Sjöberg, R., Palmén Bratt, A. M., … & Öhlund, J. (2020). Seeking the true time: Exploring otolith chemistry as an age‐determination tool. Journal of fish biology, 97(2), 552-565.
[3] Pecquerie et al. 2012 Marine Ecology Progress Series
[4] Fablet et al. 2011 PLOS ONE
Profil recherché :
· Master 2 en écologie ou biologie
· Intérêt pour le travail de laboratoire et(/ou) la modélisation mathématique
· Niveau avancé en analyses statistiques et aisance avec le langage R
· Autonomie, rigueur et capacités rédactionnelles en français
Aucun sujet de thèse n’est financé pour 2025-2028 dans la continuité de ce stage.
Informations pratiques :
• Maîtres de stage : Charlotte Recapet et Françoise Daverat (UMR ECOBIOP), collaboration avec Hélène Tabouret (IPREM Pau) et Sylvain Rigaud (Université de Nîmes)
• Stage conventionné avec gratification. Durée : 5-6 mois, début entre janvier et mars 2025.
• Lieu de stage : UMR ECOBIOP, INRA-Université Pau Pays de l’Adour, 173 RD 918 Route de St Jean de Luz, 64310 St Pée sur Nivelle – https://ecobiop.com/ (+ missions à Pau)
Pour candidater :
CV,lettre de motivation et rapports de stages précédents (si des stages ont déjà été effectués) à envoyer aux encadrants de stage : charlotte.recapet@univ-pau.fr et francoise.daverat@inrae.fr.
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