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Permanents |
Aters, Thésards, Postdoc |
Disciplines |
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Biologie de la conservation et biologie des invasions Ecologie et biogéographie insulaires Malacologie |
Thèmes de Recherche
Concepts
Le paysage, objet et cadre de la recherche, est perçu comme une mosaïque des ystèmes écologiques interconnectés, dont lacaractéristique principale réside dans líhétérogénéité spatialerésultant de perturbations majoritairement anthropiques. L'hétérogénéité apparaîtdésormais comme une caractéristique fondamentale dans l'approche écologique, en se retrouvant à tous les niveaux d'organisation biologique ou spatiale. Cette nouvelle reconnaissance ne doit pas faire oublier que l'hétérogénéité d'un système a toujours une composante subjective, et qu'elle dépend de l'échelle de mesure : selon que l'on se placeà une échelle ou à une autre un système peut apparaître comme homogène ouhétérogène. Il n'existe donc pas une hétérogénéité absolue, mais des hétérogénéitésdéterminées par les filtres d'observation utilisés. La notion d'échelle est intimement liée à la théorie de la hiérarchie,à travers laquelle les acquis conceptuels, telsl'écosystème ou la notion d'homogénéité s ont reconsidérés.
La théorie des échelles comporte deux aspects principaux qui sont approfondis grâceà la confrontation des différents types d'approche regroupés dans l'équipe : la dépendanced'échelle et l'organisation hiérarchique :
- La dépendanced'échelle constitue un aspect de la relation observateur/objet observé qui a été considérablementnégligé dans les études écologiques et de ce fait a conduit à des débats stériles portant sur les causes de certains phénomènes ou sur descorrélations contradictoires. Dès lors, les données recueillies à des échellesdifférentes ne peuvent pas être comparéesdirectement car elles ne s'adressent pas au même objet. Cetécueil doit être évité en menant desétudes simultanément à plusieurs échelles.
- La notion d'organisation hiérarchique définit les systèmesécologiques comme une suite d'emboîtement d'unités et de phénomènes se déroulantà des échelles de plus en plus grandes. Les niveaux supérieurs contraignent la " liberté " des niveaux inférieurs et sont eux même la résultante de la tendance globale des niveaux inférieurs. Chaque niveauprésente une certaine autonomie et des facteurs decontrôle propres. Il apparaît alors souhaitable d'identifier et d'étudier séparément chacun des niveaux hiérarchiques (également nommés "niveaux d'organisation").
En écologie, l'essentiel des travaux consiste à analyser la distribution des espèceset plus particulièrement à cerner la dynamique des populations, liée à l'organisation spatiale et temporelle des habitats
.Dès lors, les populations animales et végétales,pour se maintenir, doivent s'adapter à la dynamique du paysage.A un niveau fin et en terme de niche, l'influence des changements dans l'organisation du paysage (notamment les changements dans les régimes de perturbations) peut se traduire par des changements dans les stratégies adaptatives des populations en réponse à des modifications plus oumoins importantes de leurs biotopes. Cette réaction que l'on peut qualifier "d'homéostasie adaptative in-situ" va contribuer de manière importante à une structuration de la biodiversité dans les situations d'isolement, où la population locale est déconnectée des processusd'échanges de type méta population.
A un niveau grossier et en terme d'habitat, la tendance majoritaire de la dynamique du paysage est la fragmentation. L'organisation en métapopulations va permettre une homéostasie de la biodiversité au niveau du paysage. Les extinctions locales pouvant être compensées par des processus de recolonisation depuis des refuges fonctionnellement connectés. Ce n'est qu'à partir d'un couplage entre l'analyse spatiale et l'étude des flux biologiques que les modalités d'échanges inter-tâches pourront être mises en évidence, et que l'on pourra évaluer si les populations locales s'organisent selon un schéma de type métapopulation et quelles sont les échelles spatiales et temporelles limites,c'est à dire les distances maximales à la fois dans l'espace et dans le temps pour lesquelles les flux biologiques vont pouvoir se maintenir.
Il s'avère alors que l'intégration de la structure spatiale et de ses changements dans le temps constitue un élément incontournable pour la compréhension des processus écologiques. En donnant un formalisme spatial à toutes les investigations et ens'appuyant sur les changements d'échelles lors du traitementet de l'interprétation des résultats, l'écologie du paysage constitue un cadre conceptuel et méthodologique privilégié pour établir une hiérarchie parmi les facteurs structurant les écosystèmes et pourévaluer leur impact par rapports aux différentesstratégies biologiques.
Pour cerner les modalités de la structuration des systèmes écologiques au niveau du paysage, il est alors nécessaire de diversifier les types de descripteurs biologiques (pris comme descripteurs fonctionnels)parallèlement à un élargissement dans la recherche des facteurs d'organisation (depuis l'intégrationdes paramètres topo-pédologiques jusqu'aux activités humaines).
Méthodes
L'étude de l'organisation spatiale des systèmes écologiques et de leurréponse aux perturbations, à différenteséchelles d'espace et de temps constitue une problématique de recherche nécessitant le regroupementde différents types d'approche pour espérer obtenir desrésultats représentatifs. C'est pourquoi,l'équipe "écologie du paysage" recoupe desmodèles relevant de la phytoécologie et de la zooécologie, avec un souci permanent de confrontation, voire d'imbrication, des différentes approches.
La végétation reste le descripteur incontournable dans l'analyse des systèmesécologiques. Toutefois, tout en gardant le principe des relevés, les stratégies d'échantillonnage ontévolué, ne serait-ce que dans une perspective decorrélations des données avec d'autres descripteurs. Par ailleurs, l'effort de spatialisation étant un des points forts de la démarche en écologie du paysage, tous les relevés sont effectués sur des surfacesprécises, prédéfinies etgéo-référencées. Cette politique méthodologique permet notamment d'étudier des systèmes très hétérogènes (sans souci d'identification d'unités "homogènes" a priori), d'aborder les aspects liés à la biodiversité, etde poser la réflexion dans un cadre d'organisation hiérarchique (en particulier par la mise en place d'unités d'échantillonnage suivant des gradients de surfaces emboîtées). Dans ce cadre, la position spatiale des placettes constitue le pivot autour duquel peuvent s'articuler toutes les approches relatives au système étudié(en particulier à l'aide de bases de données relationnelles et de S.I.G.). La référence permanenteà l'espace est la seule voie possible pour effectuer des changements d'échelle, sur lesquels se base l'identification des niveaux d'organisation fonctionnelle.
Pour aborder les processus mis en jeu dans la structuration des écosystèmes, et plus particulièrement dans un objectif de modélisation, une part importante de nos activités de recherche estconsacrée à la définition d'une typologie des groupes fonctionnels chez les végétaux et plusgénéralement díune
approche fonctionnelle de la biodiversité;.En basant cette typologie (avec un nombre réduit de groupes) sur une caractérisation la plus précise possible des attributs vitaux, sans référence aux milieux dans lesquels poussent les espèces, l'élaboration de modèles peut être plus raisonnablement envisagée. La perte d'information lors du passage de l'identitétaxonomique à la caractérisation "fonctionnelle" se traduit par une baisse de la complexité et un gain explicatif. D'autre part, il devient possible de faire des comparaisons inter-biomes (en se focalisant sur les patrons fonctionnels).Les aspects zooécologiques sont essentiellement représentés par la
malacologie et le modèle "gastéropodes terrestres". Dotés d'une faible capacité de dispersion active et vivant essentiellement à la surface du sol, les gastéropodesterrestres sont particulièrement dépendants de la structure des formations végétales et du recouvrement de la surface du sol par différents matériaux comme lalitière, les pierres et la végétation. A un autre niveau, la composition des communautés malacologiquesest également influencée par la structure du paysage et par les conditions climatiques. Leur coquille calcaire se conservantgénéralement bien dans la plupart des sédiments quaternaires, les gastéropodes constituent un remarquable bio-indicateur des écosystèmes et deséco complexes à différentes échelles d'espace et de temps, de la station à la région, de la succession secondaire au cycle climatique.Dans cette perspective, il est nécessaire de conduire en parallèle des approchesnéoécologiques et des approches paléoécologiques. Par exemple l'effet de la compétition interspécifique sur la distribution actuelle de certaines espèces est étudiéà différents niveaux d'observation (massif montagneux isolé, région méditerranéenne française, Europe) tandis que l'analyse paléoécologique permet d'étudier l'impact des changements climatiques et de l'anthropisation sur les patrons de distribution liés à ces processus decompétition. De la même manière, les conséquences de l'anthropisation sur les communautés degastéropodes terrestres sont abordées au niveau local (relation malacofaune végétation), au niveau du paysage (structure du paysage, modes de gestion, processus de dispersion) et au niveau régional (invasions, dispersion passive,phénomènes biogéographiques) ; le "reculpaléoécologique" permet alors de reconstituer la mise en place des peuplements actuels en relation avec l'anthropisation progressive du paysage depuis le Néolithique et de replacer ainsi les patrons et les processus actuels dans leur cadre historique (changements dans les modes de gestion, la structure et le fonctionnement du paysage, processus d'invasion et de dispersion passive au niveau régional).
Perspectives
Les études passées et actuelles font ressortir une grande convergence des résultats dans les analyses phytoécologiques et malacologiques. Le rôle d'éco-indicateur joué par les communautés de gastéropodes est particulièrementintéressant pour les reconstitutions paléoenvironnementales, et constitue ainsi une passerelle avec les travaux menés en paléoécologie. Cependant, chaque organisme percevant le paysage suivant des échelles et des critères propres, les recherches utlérieures devront intégrer de nouveaux groupes biologiques, notamment les vertébrés.
D'une manière globale, il est impératif de fixer les grandes lignes suivant lesquelles doivent s'orienter les travaux de recherche, en s'appuyant sur la notion de modèle comme outil privilégié dans l'émission et la vérification d'hypothèses. Le recours à la modélisation doit conduire àidentifier les paramètres pertinents qu'il conviendra alors de quantifier le plus précisément possible (cf. groupe deréflexion "Méthodes et Modèles").
Axes derecherche
Dans un premier temps, l'accent est mis sur la validation des modèles de dynamique de lavégétation en régionméditerranéenne par l'intégration des composantes spatiales, visant à modéliser les processus structurants. Plus généralement, sous un chapeau thématique axé sur la dynamique spatio-temporelle des systèmes écologiques, les travaux de recherches, entrepris et envisagés, recoupent les problématiques suivantes :
- En ce qui concerne les patrons de recolonisation des terres abandonnées ou incendiées, faire la part entre les facteurs exogènes (flux biologiques etmatériels depuis les systèmes voisins) et les facteurs endogènes (potentialités séminales et composantes topo-édaphiques) qui sont mis en jeu dans les processus de reconstitution de la végétation. Cetteapproche est plus particulièrement développée dans la thématique "
agroécosystèmes et territoires en déprise ".- Développer la signification spatiale des modèles phyto-dynamiques de manièreà les relier à la structuration des sociétés humaines et à tirer des lois sur la dynamique des populations en tant que fonction de l'organisation du paysage.
- Analyser l'impact de l'anthropisation, à différentes échelles d'espace et de temps, sur les principaux processusécologiques, notamment la dynamique de la biodiversité,et sur les espèces díintérêt patrimonial (espèces rares et/ou protégées). Cette approchesíintègre dans la thématique "
biologie de laconservation et la biologie des invasions".- Aborder l'impact des différents types de perturbations en tant que facteurs decontrôle du fonctionnement des systèmesécologiques, en essayant d'évaluer les points de rupture d'équilibre au delà desquels apparaissent les processus de dégradation. Suivant cette dernièrealternative, il s'agit de fixer le cadre théorique et pratique des opérations de réhabilitation, voire de restaurationécologique des systèmesdégradés.
- Analyser líimpact delíisolement fonctionnel et/ou spatial surlíorganisation des communautés ou des populations ensituation insulaire vrai (îles de Provence) ou en situationdíhabitats isolés ; ceci síintègre dansla thématique "
écologieet biogéographie insulaires ".