Un sujet de thèse est susceptible d’être proposé à l’école doctorale EGAAL de Rennes au printemps 2025 (début de le thèse septembre/octobre 2025). Si vous êtes intéressé(e), veuillez nous contacter par email en joignant un CV.
Titre: Distribution des insectes aquatiques dans les paysages : vers une approche régionale des services écosystémiques pour l’agriculture en Bretagne
Co-direction de la thèse : Jean-Marc Roussel (INRAE DECOD, jean-marc.roussel@inrae.fr) et Benjamin Bergerot (Université de Rennes ECOBIO, benjamin.bergerot@univ-rennes.fr).
Co-encadrement : Christophe Piscart (CNRS ECOBIO, christophe.piscart@univ-rennes.fr)
1. Contexte et problématique
Les populations mondiales d’insectes sont en chute libre, et les conséquences pour l’agriculture sont nombreuses : baisse des pollinisateurs et des auxiliaires des cultures, altération de la formation et de la fertilité des sols. Les insectes aquatiques, peu étudiés, assurent certaines de ces fonctions, et nous défendons qu’il est urgent de les considérer en agro-écologie. Chez beaucoup d’espèces en effet, les adultes sortent de l’eau et s’envolent vers les écosystèmes terrestres. Les travaux pionniers en Bretagne (thèses de J. Raitif en 2018 et R. Gerber en 2022) ont permis d’estimer les biomasses d’insectes émergeant des cours d’eau et de concevoir les modèles de leur distribution dans les paysages agricoles. Dans l’ANR STRANGE (ecosystem Services provided by sTReams to AdjaceNt aGricultural tErrestrial ecosystems) en cours (2023- 27), ces modèles sont ajustés à large échelle (Zones Ateliers Brest-Iroise, Armorique et Loire), et les services de pollinisation, fertilisation des sols et soutien au contrôle biologique sont quantifiés. Or, les quantités d’insectes aquatiques sont fortement sous-évaluées dans nos modèles actuels. Les milieux aquatiques temporaires (zones humides, prairies inondées) n’ont fait l’objet d’aucune estimation, alors qu’ils sont productifs, couvrent de grandes surfaces et qu’ils sont sous l’influence des changements climatiques (inondation/sécheresse).
En s’appuyant sur les sites bretons et résultats de STRANGE, la thèse a pour objectif :
– De quantifier les surfaces de milieux aquatiques temporaires à partir d’images satellites à différentes saisons.
– D’estimer la biomasse d’insectes aquatiques qu’ils produisent.
– Adapter les modèles de leurs distributions saisonnières dans les paysages agricoles.
– Produire des cartes de services écosystémiques associés pour l’agriculture.
La thèse proposera des bilans régionaux de ces services, accompagnant la transition régionale vers des systèmes agricoles plus respectueux de l’environnement.
2. Hypothèses de travail
Dans les différents sites étudiés qui représentent un gradient de pression agricole, les hypothèses qui seront testées sont 1- les milieux aquatiques temporaires produisent des insectes émergents plus tôt que les cours d’eau permanents, 2- les biomasses produites et exportées dans les paysages sont plus élevées que celles des cours d’eau permanent, 3- les espèces qui émergent des milieux temporaires ont des patrons de dispersion spatiales différents de ceux des milieux permanents 4- en intégrant les biomasses produites par les milieux temporaires dans les modèles de distributions spatiaux existant, les flux de biomasse estimés et les services associés pour l’agriculture sont augmentés.
3. Méthodes envisagées
La première étape de la thèse consistera à caractériser et quantifier à l’aide d’images satellites dans le temps (i.e. fluctuations saisonnières) les milieux aquatiques temporaires sur la période hiver-printemps.
La deuxième étape sera de quantifier la production de biomasse et la diversité des insectes aquatiques émergents, principalement des Diptères, dans les milieux temporaires en hiver et début de printemps (zones inondées) par des suivis de terrain. Ces données seront ensuite analysées et comparées avec celles obtenues dans le cadre de l’ANR STRANGE, pour lesquels l’effort a été centré sur les milieux aquatiques permanents en fin de printemps et en été.
La troisième étape sera de faire des modèles pour prédire la distribution spatiale des biomasses d’insectes aquatiques émergents issus des milieux aquatiques temporaires, en tout point du territoire. Seront notamment développées des cartes par familles et genres à partir des modèles de dispersion dans les paysages, tels que déjà développés au sein du laboratoire (thèse Rémi Gerber), et qui seront étendus pour prendre en compte les milieux temporaires et les variations saisonnières.
Enfin, en s’appuyant sur les résultats de l’ANR Strange sur la quantification des services de fertilisation, pollinisation et auxiliaires des cultures, ces cartes de distribution de biomasse d’insectes aquatiques émergents dans les paysages agricoles seront déclinées en carte de services écosystémiques des milieux aquatiques pour l’agriculture.
4. Profils du ou de la candidat(e)
Le candidat ou la candidate devra être titulaire d’un master en écologie terrestre et/ou aquatique. Il/elle devrait avoir des connaissances en traitement de données et un intérêt pour la recherche fondamentale et appliquée. Une appétence à la fois pour le travail de terrain, le travail en laboratoire et le traitement de données est essentielle, tout comme de bonnes aptitudes rédactionnelles, y compris en anglais. Le travail en équipe demande de bonnes aptitudes relationnelles. Des connaissances sur les insectes aquatiques ne sont pas requises mais un intérêt pour ce groupe taxonomique serait apprécié.
5. Moyens financiers supportant la thèse
Les moyens financiers supportant cette thèse sont associés au projet STRANGE (Ecosystem Services provided by sTReams to AdjaceNt aGricultural tErrestrial ecosystems ; financement ANR, 2023-2027). Ce projet réunit 10 unités de recherche françaises. Il a pour objectif d’évaluer les services écosystémiques rendus par les écosystèmes aquatiques aux milieux agricoles adjacents via des insectes ailés (services fertilisation des cultures, pollinisation, contrôle des ravageurs). Le projet prendra en compte les facteurs paysagers, en particulier la répartition spatiale des zones ripariennes dans la matrice agricole, la gestion et gouvernance de ces zones, les variables essentielles de biodiversité qu’elles représentent et leur rôle comme refuge, filtre, barrière ou corridor pour la biodiversité. Les sites d’étude sont situés au sein de trois zones ateliers (ZA) : la ZA Armorique, la ZA Loire et la ZA Brest-Iroise.
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