Projet thématique : Perturbations à l’Echelle des Populations (PEPS)

L’étude des interactions entre populations et perturbations résulte d’enjeux sociétaux, du fait des liens entre espèces exploitées ou proliférantes, risques sanitaires, certains services écosystémiques et l’état écologique. Ces interactions posent également des questions de recherchequi, pour DYNECO, se traduisent par des actions sur plusieurs modèles biologiques. Ce type de questions conduit à identifier et sélectionner les processus majeurs, en supposant que, en première approximation, un nombre limité d’interactions au sein de l’écosystème permet d’expliquer et prédire l’état et le devenir d’une population d’une même espèce.

Au sein de ce projet on visera à comprendre et modéliser la dynamique d’espèces exploitées, introduites ou invasives ayant un effet potentiel sur l’écosystème, ainsi que la distribution d’espèces d’intérêt économique ou écologique en réponse à un certain nombre de perturbations. L’analyse des populations de la même espèce permettra d’appréhender si les dynamiques spatio-temporelles dépendent d’une variabilité interspécifique et/ou d’une variabilité génotypique pour certain modèle cibles. On étudiera la phénologie à plusieurs niveaux biologiques : espèces, populations, génotypes. L’analyse comparée de ces niveaux biologiques permettra d’identifier les processus majeurs et de les intégrer dans des modèles d’écosystème.

La définition de cette thématique repose ainsi sur plusieurs considérations :

  • Pertinence de l’analyse de la réponse à des perturbationsà l’échelle des espèces et des populations,
  • Sélection des questions par rapport à des enjeux régionaux, nationaux ou internationaux dans le cadre des changements globaux,
  • Mise en œuvre d’hypothèses et de concepts généraux : identification des niches écologiques, formalisation du cycle de vie, phénologie des espèces et dynamiques des populations, principes de bioénergétique, mécanismes de biologie moléculaire, évolutions et adaptation naturelles ou induites par des changements écosystémiques, importance et rôle de la connectivité à l’échelle de métapopulations, interactions entre organismes (prédateur/proie, hôte/pathogène).

Ce projet est en lien avec les autres projets de DYNECO, que ce soit au niveau des perturbations qu’il faut identifier et quantifier (certaines font ainsi l’objet d’analyse approfondie dans le projet sur les flux de matières) ou de l’identification du rôle écologique de chaque espèces, analyse nécessaire pour comprendre les dynamiques de l’ensemble des communautés bentho-pelagiques (la diversité fonctionnelle est analysée dans le projet ETOC). On se focalisera sur des perturbations ayant été observées et documentées dans certains écosystèmes métropolitains, ou ayant fait l’objet d’un intérêt croissant par la communauté scientifique : changement de température de l’eau lié à la variabilité climatique ; épisodes hypoxiques ou anoxiques ; transport et introduction d’espèces potentiellement nuisibles ; usages des zones côtières ; émergence d’agents pathogènes.

Le choix des modèles biologiques repose sur des observations bien documentées de perturbations et de réponses des organismes qui s'inscrivent dans le contexte général des enjeux identifiés ci-dessus.Les modèles biologiques relèvent de deux catégories : les micro-algues nuisibles ; es macro-organismes benthiques. Sur cette base, les questions scientifiques abordées par ce projet sont les suivantes :

  1. Quels sont les mécanismes biologiques mis en jeu au niveau d’un organisme ?
  2. Quels sont les facteurs et mécanismes qui permettent de prédire les changements de distribution ?
  3. Quelles sont les conséquences, en termes de gestion, de la sensibilité des populations à des perturbations ?