Axe écosystèmes et biodiversité

Les recherches de ce domaine scientifique sont organisées selon deux volets :

1. Changements climatiques et impact sur les écosystèmes et la biodiversité : il s’agit d'une part de caractériser les changements climatiques et leurs conséquences sur  l'environnement abiotique (sol, eau et sédiment), et d'autre part d’étudier les patrons et les processus impliqués dans la dynamique de la biodiversité en relation avec les changements climatiques. La stratégie développée porte d'une part des approches de modélisation et d'autre part d'observations directes (terrain, serres) ou indirectes (données moléculaires). Un nouveau volet concerne l'étude des interactions entre plantes et pollinisateurs comme témoins de l'impact des changements climatiques sur le fonctionnement des communautés. En effet, la disponibilité des ressources florales peut être altérée par les changements climatiques et la modification de l’usage des sols ; de même les modifications climatiques en synergie avec d’autres forçages anthropiques, comme la pollution de l’air, sont susceptibles d’affecter la survie des communautés de pollinisateurs. L’impact écologique des évènements climatiques extrêmes peut être très important, notamment en environnement urbain. Ce volet vise alors à évaluer les impacts potentiels des changements climatiques le long d’un gradient d’urbanisation et donc d’un possible gradient thermique (effet d’îlot de chaleur) et d’anthropisation sur les réseaux d'interactions mutualistes plantes/pollinisateurs.
   
   Un autre aspect de ce volet concerne l'étude de l'impact des changements climatiques sur la dynamique de la biodiversité au travers de l'étude du processus de spéciation. En effet, la diversité mesurée par le nombre d’espèces actuelles est le résultat d’une dynamique, qui combine à la fois des processus à l’origine de nouvelles espèces (les événements de spéciation) et d’autres processus réduisant ce nombre (les extinctions). Les taux contemporains d’extinction mesurés par la réduction du nombre des espèces ou par la réduction en cours des tailles des populations se révèlent être élevés chez les plantes comme chez les animaux. Si les facteurs responsables des extinctions commencent à être bien définis, nos connaissances sur les dynamiques de spéciation sont davantage embryonnaires, nous empêchant de percevoir les conséquences sur le long terme des changements globaux rencontrés actuellement. Un des objectifs alors de ce volet consiste à explorer les contributions des facteurs génomiques, géographiques et environnementaux sur l’apparition de nouvelles espèces.
   
    
2. Pollution des milieux et effets sur les organismes et les écosystèmes : Ce volet concerne l’étude de la distribution des polluants au sein des écosystèmes terrestres, de l'impact de ces polluants sur les organismes et les communautés, ainsi que de leur résilience. Un effort important est mené pour exploiter la disponibilité de séquences de génomes entiers, de méthodologies de séquençage à haut débit, et de compétences importantes en interne pour l'utilisation d'outils bio-informatiques performants, afin d'identifier les gènes et/ou régions génomiques impliquées dans l'adaptation à ces polluants. Des approches expérimentales en conditions contrôlées sont menées notamment sur l'évolution de la tolérance aux éléments traces métalliques chez les végétaux, et sur l'impact des conditions micro-climatiques variables mais également de la charge en polluants sur la dynamique des communautés d’animaux du sol (notamment la mésofaune) et de leurs traits de vie.

Animateurs d'axe :

• Sébastien Lemière (LGCgE)
• Pascal Touzet (EEP)