Ce projet de thèse a une volonté de contribuer à la transition agro-écologique en s’appuyant sur la diversité et la conservation des communautés de macro-invertébrés du sol pour la régulation biologique des ravageurs de cultures. Ces communautés sont fortement influencées par les habitats locaux et par le paysage. Dans la plupart des études les paysages sont décrits par l’occupation du sol et la biodiversité par la caractérisation de 1 ou 2 taxons dans un faible nombre d’habitats. L’objectif de ce projet est de fournir des éléments novateurs permettant de quantifier les influences spatiales entre les éléments des paysages agricoles, l’ensemble des taxons composants les communautés de macro-invertébrés du sol et les fonctions écosystémiques associées. Nous testerons l’hypothèse que des paysages caractérisés par une forte hétérogénéité minimisent les pressions sur les communautés, que cette hétérogénéité est favorable aux diversités fonctionnelles au sein des communautés de macro-invertébrés et donc favorable processus de régulation au sein des cultures. Les communautés de macro-invertébrés du sol (proies et prédateurs) ont été (pendant 7 ans) et seront échantillonnées et caractérisées d’un point de vue taxonomique et fonctionnel (grâce à des informations bibliographiques et des mesures morphologiques). Un ensemble d’outils statistiques seront mobilisés et développés afin d’atteindre nos objectifs.

This thesis project aims to contribute to the agro-ecological transition by relying on the diversity and conservation of soil macro-invertebrate communities for the biological regulation of crop pests. These communities are strongly influenced by local habitats and the landscape. In most studies, landscapes are described by land use and biodiversity by the characterization of 1 or 2 taxa in a small number of habitats. The objective of this project is to provide innovative elements making it possible to quantify the spatial influences between the elements of agricultural landscapes, all the taxa composing the soil macro-invertebrate communities and the associated ecosystem functions. We will test the hypothesis that landscapes characterized by high heterogeneity minimize pressures on communities, that this heterogeneity is favorable to functional diversities within macro-invertebrate communities and therefore favorable to bioregulation functions within cultures. The soil macro-invertebrate communities (preys and predators) have been (for 7 years) and will be sampled and characterized from a taxonomic and functional point of view (through bibliographic information and morphological measurements). A set of statistical tools will be mobilized and developed to achieve our objectives.

Contexte socioéconomique et scientifique
Dans le cadre d’une transition agroécologique, la recherche d’un équilibre durable entre production et protection de l’environnement est devenue essentielle. Cette transition a pour objectif le passage de systèmes agricoles dépendants des intrants extérieurs à des systèmes culturaux qui valorisent les services écosystémiques (SE), naturellement présents dans la culture, tels que la régulation biologique des ravageurs. La régulation biologique est la clé de voûte d’une stratégie de protection intégrée des cultures, qui permet de réduire les coûts économiques, sanitaires et humains par rapport à une gestion des ravageurs basée sur l’usage de pesticides. La régulation biologique est principalement permise par la conservation ou l’attraction d’une biodiversité naturelle, et plus particulièrement celle relative aux communautés de macro-invertébrés du sol. Afin de gérer cette biodiversité et les SE associés de l’échelle de la parcelle jusqu’à celle du paysage, il est souvent proposé d’accroitre l’hétérogénéité paysagère et de réduire l’intensité des pratiques de gestion locale, notamment par la promotion de la diversification des cultures, des habitats semi-naturels et d’une gestion alternative et extensive des cultures.

Les hypothèses et questions posées
Les activités développées dans cette thèse permettront de mieux comprendre comment les activités humaines et les environnements qu’elles génèrent influencent les équilibres fonctionnels au sein des communautés de macro-invertébrés du sol.
Le projet de thèse est bâti sur trois hypothèses de travail :
– (H1) Les états agro-écosystémiques qui maximisent la potentialité de régulation biologique et sa durabilité sont générés simultanément par l’hétérogénéité locale et paysagère.
– (H2) Différents assemblages de communautés de macro-invertébrés du sol peuvent fournir un potentiel de régulation biologique similaire, et la nature de ces assemblages est directement liée à des états agro-écosystémiques spécifiques.
– (H3) Le potentiel de régulation biologique est relié à la diversité fonctionnelle au sein des communautés

Les grandes étapes de la thèse et démarche
Les principales étapes de cette thèse sont :
1) Analyser comment les différentes formes d’hétérogénéité permettent d’expliquer les patrons d’assemblages taxonomiques et fonctionnelles sur la base de jeux de données déjà acquis et qui seront complétés par des échantillonnages durant la thèse. Dans cette première tâche, nous faisons l’hypothèse que différents assemblages peuvent générer les mêmes potentiels de régulation biologique et que ces potentiels sont induits par des réponses fonctionnelles.
2) Analyser les réponses fonctionnelles des communautés à différents états agro-écosystémiques. Pour répondre à cette question, la caractérisation d’un ensemble de traits fonctionnels sera effectuée à la fois sur la base de recherches bibliographiques et de mesures morphologiques.
3) Développer des scenarios prédictifs de probabilités d’apparition des patrons d’assemblages d’espèces en fonction d’états agro-systémiques afin de détecter les scenarios permettant le maintien des activités agricoles et la conservation de la biodiversité.
Approches méthodologiques et techniques envisagées
– Synthèse bibliographique des liens observés entre états agro-systémiques et réponses des communautés de macro-invertébrés du sol.
– Caractérisation écologique des communautés sur la base d’échantillonnages des macro-invertébrés du sol menés bi-annuellement depuis 2016 (plus de 2000 échantillons déjà identifiés) : calcul d’indices de diversité taxonomique (Shannon, Simpson…), de diversité fonctionnelle (indice Q de Rao, CWM…) et d’indicateurs de qualité écologique (IQE, MAR…).
– Mesures de traits morphologiques afin de quantifier les variabilités intra et inter-guildes.
– Échantillonnages des communautés de macro-invertébrés.
– Analyse des réponses des communautés par l’utilisation d’outils de modélisation statistiques et mécanistes.
Compétences scientifiques et techniques requises par le candidat
La thèse est à l’interface entre l’écologie des communautés, l’écologie du paysage et l’agroécologie. Le (la) candidat(e) devra posséder de bonnes connaissances en écologie (de préférence en territoire agricole) et un goût certain pour les analyses statistiques et la modélisation (maitrise du logiciel R). Une expérience en entomologie ou inventaire faunistique sera appréciée. Des compétences en anglais seront utiles pour la publication d’articles scientifiques et la communication des travaux dans des congrès.

The thesis is at the interface between community ecology, landscape ecology and agroecology. The candidate must have good knowledge of ecology (preferably in agricultural territory) and a certain taste for statistical analyzes and modeling (mastery of R software). Experience in entomology or faunal inventory will be appreciated. Skills in English will be useful for the publication of scientific articles and the communication of work in congresses.

Organisation
La thèse sera co-dirigée par Gaël Caro de l’université de Nancy (gael.caro@univ-lorraine.fr) et Benjamin Bergerot de l’université de Rennes (benjamin.bergerot@univ-rennes1.fr). La personne recrutée sera basée à Nancy. Toutes les candidatures devront être déposées sur ADUM le 15 Mai 2022 au plus tard. Bien entendu, nous restons à votre disposition si vous avez des questions.

Le contenu de cette offre est la responsabilité de ses auteurs. Pour toute question relative à cette offre en particulier (date, lieu, mode de candidature, etc.), merci de les contacter directement. Un email de contact est disponible: gael.caro@univ-lorraine.fr

Pout toute autre question, vous pouvez contacter sfecodiff@sfecologie.org.