L'objectif scientifique fédérateur des chercheurs au sein de l’IFR 112 PMSE consiste à caractériser les écosystèmes méditerranéens façonnés par des contraintes climatiques particulières et des perturbations humaines anciennes et fréquentes. A ce titre, les institutions lancent des appels d'offre, tels que les deux derniers appels d'offre de l'Institut Français de la Biodiversité (IFB) sous la thématique Biodiversité et Changement Global. En outre, les études en Ecologie ont amorcé, depuis plus d’une dizaine d’années, un virage important en direction d’une approche plus fonctionnelle des communautés. Diverses disciplines, telles que la paléoclimatologie, palynologie, la dendroécologie et l'écologie du paysage, des communautés et des populations, sont ainsi développées, confrontées et harmonisées de manière à appréhender judicieusement l'ensemble des facteurs écologiques et évolutifs impliqués dans la perception passée, actuelle et future des paysages méditerranéens.

Parmi les aspects majeurs liés à cette problématique, l’étude de la structure et la dynamique des communautés et des populations végétales s’avère essentielle sous des angles aussi variés que, par exemple : (i) la biologie des invasions afin de mieux comprendre les stratégies d'occupation et de colonisation des habitats des espèces envahissantes et leurs impacts potentiels sur la faune et la flore indigènes; (ii) la biologie de la conservation pour connaître les potentialités d'adaptation et de survie à long terme d'espèces aux populations réduites et/ou isolées face aux variations du milieu; et enfin (iii) l'écologie de la restauration afin d'approfondir les capacités de re-colonisation naturelle ou de re-établissement facilité après une perturbation anthropique (par ex. les feux) des communautés végétales originelles.

Quel que soit l'angle d'étude envisagé, il n'est pas possible de s'affranchir de l’étude de la variation des traits d’histoire de vie (germination des graines, croissance des plantules, stratégies de reproduction, modalités de dispersion des propagules, variation morphologique et physiologique) des espèces végétales.

L'ensemble de ces paramètres fondamentaux dans la dynamique des espèces végétales peuvent être étudiés in-situ, au sein des populations naturelles, ou ex-situ, en conditions contrôlées. Le passage d’une écologie descriptive à une écologie fonctionnelle se traduit par une place de plus en plus importante de l’approche expérimentale ex-situ. L'avantage des études en conditions contrôlées réside dans le fait qu'elles permettent de s'affranchir d'un certain nombre de facteurs abiotiques (variations climatiques, paramètres édaphiques...) et/ou biotiques (herbivorie, prédation, parasitisme, compétition...) dont la prise en compte, dans les populations naturelles, demanderaient la mise en place d'expérimentations extrêmement lourdes. La possibilité de travailler dans une serre, sous des conditions contrôlées de température, d'humidité et/ou de luminosité, représente donc une pièce maîtresse pour réaliser les travaux de recherche en écologie végétale basés sur l'étude de certaines caractéristiques du cycle de vie des espèces végétales. Actuellement, il n'existe pratiquement aucune étude d'écologie végétale pour laquelle une partie au moins des expérimentations n'aie pas été effectuée dans une serre. C’est pourquoi, afin de se positionner parmi les grands laboratoires de recherche en Ecologie, au niveau national et international, l’acquisition et l’installation d’une serre expérimentale sur le site de l’Arbois représente un signal fort pour développer l’Ecologie expérimentale par plusieurs chercheurs intégrés dans l’IFR.

¨ Comparaison de la germination des graines et de la croissance des plantules de différentes espèces végétales dans des conditions contrôlées de compétition interspécifique afin de connaître leurs potentialités compétitives et leur stratégie d'occupation de l'espace et de puisement des ressources dans une communauté végétale particulière.

¨ Etude comparative de la variation des traits d’histoire de vie sous différentes conditions expérimentales recréant l’influence des facteurs abiotiques sur la dynamique des populations naturelles ;

La réduction de la lumière consécutive à la colonisation d’espèces ligneuses compétitives entraîne des effets négatifs sur la production végétative et régénérative de Isoetes setacea (Isoetaceae) transcrite dans la réduction du nombre et de la longueur des sporophylles et de la production des bulbes (Figure 2).

¨ Culture des plantules d'espèces végétales clés dans des communautés particulières afin de les transplanter et de mieux comprendre le rôle des intéractions interspécifiques dans la dynamique spatio-temporelle de ces communautés.

¨ Réalisation de pollinisations manuelles contrôlées (autogamie spontanée - autogamie manuelle - allogamie manuelle intrapopulationnelle et/ou interpopulationnelle - hybridation interspécifique) afin d'estimer les modalités de reproduction des espèces végétales et les potentialités de flux de gènes intra- et inter-populationnels et/ou intra- et inter-spécifiques dans les populations naturelles ;