Sujet de la thèse :
Les lagunes méditerranéennes sont des « points chauds » du changement climatique (CC) et y sont particulièrement vulnérables. Ces milieux complexes fournissent de nombreux services écosystémiques notamment d’approvisionnement tels que la conchyliculture et la pêche. Les effets combinés du CC et de l’oligotrophisation sur le phytoplancton sont méconnus, alors que la diminution des apports en nutriments a été observée dans les lagunes méditerranéennes françaises au cours des dernières décennies. Sur la base de séries temporelles lagunaires, hydroclimatiques et d’évolution des bassins d’alimentation, analysées de façon rétrospective et avec des prévisions à horizon 2050, cette thèse vise à déterminer : 1) l’influence des climats locaux et de l’hydromorphologie sur le fonctionnement lagunaire, 2) quels taxons de phytoplancton sont marqueurs du CC, 3) quels types de lagunes sont plus résilients. Une approche interdisciplinaire sera suivie, tenant compte des systèmes « climat-bassin versant-lagune ». La thèse fournira des connaissances pertinentes pour évaluer les impacts du CC sur les lagunes et anticiper les changements futurs, en identifiant des scénarios selon les sous-régions et les types de lagunes.
Le projet soulève un défi scientifique d’analyse de vastes jeux de données (25 années, 22 stations) couvrant des thématiques variées (climat, hydrologie, écologie). Leur traitement nécessitera le déploiement de techniques statistiques novatrices pour identifier les évolutions et ruptures en termes de tendance et de saisonnalité et pour discriminer les périodes et variables clefs de forçage (ex. climat, hydromorphologie) les plus influentes sur l’écologie lagunaire (ex. salinité, phytoplancton). La déconvolution des effets liés aux variables trophiques de ceux liés au changement climatique est également un verrou scientifique pour lequel les techniques d’IA (algorithmes, modèles d’apprentissage) aideront à démêler les différents facteurs de risque et de résilience des lagunes face au CC. Pour relever les défis posés par le fonctionnement complexe des lagunes, l’approche interdisciplinaire permettra de construire des modèles conceptuels synthétisant les facteurs clés et les principales chaînes causales6. Ces modèles simples, ainsi que les prévisions d’évolution de l’hydrologie et du phytoplancton des lagunes seront aisément mobilisables par les scientifiques régionaux pour leurs recherches sur les effets du changement climatique à l’échelle des organismes, dont les huîtres en élevage et les herbiers lagunaires. Enfin, les connaissances produites viendront en appui aux politiques publiques régionales de gestion et d’adaptation au changement climatique, par l’identification des hydrosystèmes lagunaires les plus sensibles en vue de leur préservation, et de leviers favorisant leur résilience et la durabilité des services écosystémiques qu’ils soutiennent.
Mots clés: Changement climatique ; Lagunes méditerranéennes ; Trajectoires ; Hydrologie ; Phytoplancton ; Approche systémique
Quelles seront vos missions et vos activités ?
À partir de séries temporelles couvrant 25 ans (2001-2025) intégrant des données climatiques, hydrologiques et écologiques le long du continuum terre-mer, la thèse vise à déterminer l’influence des climats locaux et de l’hydromorphologie sur le fonctionnement des lagunes, et à analyser leurs trajectoires de manière rétrospective et prévisionnelle à l’horizon 2050. Le projet couvre 16 lagunes des régions de la façade méditerranéenne française (Occitanie, PACA et Corse) représentatives de la diversité de ces écosystèmes.
Le projet PHYCLIMED s’appuiera sur des techniques de traitement statistique et d’intelligence artificielle (IA) pour réaliser une analyse croisée des séries temporelles caractérisant les hydrosystèmes lagunaires méditerranéens (climat/bassin versant/lagune) sur la période 2001-2025 :
• des données climatiques des 3 régions méditerranéennes. Les données continentales seront complétées par des données locales à haute résolution spatiale (Météo-France ou SAFRAN) ;
• des données hydrologiques et hydromorphologiques caractérisant finement les lagunes et leurs bassins versants. Ces caractéristiques hydromorphologiques s’appuient sur des données quantitatives complétées par des enquêtes auprès des structures locales de gestion ;
• des données hydrologiques et phytoplanctoniques de 16 lagunes méditerranéennes. Les données sont issues des réseaux d’observation régionaux (RSL, OBSLAG) et nationaux (DCE, REPHY/PHYTOBS).
Le projet s’articulera autour de trois principales questions scientifiques. Les actions prévues pour y répondre sont détaillées ci-dessous.
Axe 1. Quelles sont les relations causales entre climat local, hydrologie du bassin versant et fonctionnement lagunaire ?
• identifier les variables climatiques (ex. vent, pluie, température, évapotranspiration) et hydrologiques caractérisant les bassins versants des lagunes (ex. débits, indice d’humidité des sols, connectivité hydrologique) ;
• consolider les groupes hydromorphologiques lagunaires en intégrant les variables essentielles caractérisant leur climat local et leur bassin versant
• analyser des tendances d’évolution et de ruptures des variables lagunaires (température, salinité, oxygène, nutriments, phytoplancton) par groupe hydromorphologique.
Axe 2. Quels sont les taxons phytoplanctoniques marqueurs du changement climatique ?
• approfondir à l’échelle estivale l’analyse rétrospective des abondances de picocyanobactéries à phycoérythrine et à phycocyanine sur l’ensemble des lagunes ;
• identifier à l’échelle saisonnière les taxons phytoplanctoniques marqueurs du CC dans les lagunes profondes, marinisées et oligotrophes considérées comme des « sentinelles du CC » ;
• déconvoluer les effets des variables climatiques, hydromorphologiques et trophiques pour modéliser les réponses des taxons phytoplanctoniques marqueurs.
Axe 3. Quels types de lagunes sont les plus résilients ?
• prédire les trajectoires lagunaires en fonction des scénarios climatiques du DRIAS à l’horizon 2050, selon des méthodes de modélisation statistique (modèle linéaire à effets mixtes) et des techniques d’IA (machine learning) ;
• identifier des facteurs de risque et des facteurs de résilience vis-à-vis de la réponse des lagunes au changement climatique ;
• construire des modèles conceptuels pour chaque type de lagunes, représentant les systèmes « climat/bassin versant/lagune », intégrant les variables-clés identifiées et leurs interactions ;
• consolider ces modèles avec les experts locaux (une lagune par type).
L’élaboration des scénarios d’évolution des lagunes méditerranéennes s’appuiera sur le portail DRIAS (Météo-France) fournissant des scénarios climatiques régionaux selon la Trajectoire de Réchauffement de Référence pour l’Adaptation au CC, construite sur les projections du GIEC.
Les résultats du doctorat seront valorisés par des articles scientifiques de haut niveau (une par axe) et des conférences nationales et internationales. Les connaissances acquises aideront les décideurs politiques et les acteurs régionaux à évaluer les impacts du changement climatique sur les lagunes côtières, à identifier les plus sensibles et à anticiper les changements futurs.
Les connaissances acquises seront également diffusées vers les acteurs locaux (usagers, gestionnaires, scientifiques, collectivités) à l’échelle des régions Occitanie, PACA et Corse (ex. Parlement de la Mer, Pôle-relais lagunes). Un effort de diffusion des résultats à destination du grand public sera réalisé (ex. vidéo sur la chaine YouTube « Écran de Savoirs » /Univ. Montpellier).
Comment se déroulera votre activité ?
• Temps complet
• Embarquements occasionnels à la journée (navires côtiers et embarcations légères)
formation recherchée : • Bac +5 en écologie (M2 ; école d’ingénieurs), si possible marine ou aquatique.
Vous avez les compétences, connaissances et expériences suivantes :
• bases solides en écologie numérique (logiciel R)
• compétences pour mettre en œuvre et développer des scripts (modèles linéaires, analyses multivariées, IA)
• ouverture aux approches interdisciplinaires
• facultés de rédaction et communication en anglais
Vous avez les qualités suivantes :
• rigueur
• autonomie
• goût pour le travail en équipe
Comment postuler ?
Le dossier de candidature doit comprendre dans un même pdf :
• un CV
• une lettre de motivation
• une lettre de référence
• un relevé de notes (Licence + Master 1 et premier semestre Master 2)
Nous vous invitons à déposer en parallèle votre dossier auprès de l’Ecole doctorale : GAÏA (Université de Montpellier).
La date limite pour la remise des candidatures est le 07/05/2026. Néanmoins, nous vous engageons fortement à faire part dès que possible de votre intention de postuler, en prenant contact avec la responsable du projet et avec le directeur de thèse : Valérie Derolez (valerie.derolez@ifremer.fr) et Hugues Lemonnier (hugues.lemonnier@ifremer.fr).
Les contrats des doctorants démarreront à compter du 5 octobre 2026, sous réserve de la production par le doctorant des documents administratifs autorisant son recrutement par l’Ifremer (attestation de réussite au master 2 ou diplôme d’ingénieur + visa pour les doctorants étrangers hors U.E.).
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