Analyse des communautés phytoplanctoniques des lacs aquitains : dynamiques temporelles et fonctionnelles

Contexte

Les lacs aquitains sont des écosystèmes naturels et suivent, par définition, une dynamique écologique
particulière. Ainsi, la composition spécifique de ces milieux varie dans l'espace et dans le temps, en fonction de la variation des facteurs environnementaux et des relations biologiques entre les espèces. De même, ces espèces modifient le biotope qu'elles occupent, modifiant ainsi leur propre dynamique évolutive. Les écosystèmes sont donc des systèmes dynamiques qui suivent des trajectoires qui ne sont que partiellement connues. Le suivi biologique et chimique de ces milieux lacustres depuis de nombreuses années par Irstea ou d’autres organismes (dont les suivis DCE), peut permettre aujourd’hui d’obtenir une vision plus globale de la dynamique temporelle des caractéristiques écologiques de ces milieux et devrait aider à mieux adapter les futures opérations de gestion.

La mise en cohérence et l’analyse de l’ensemble de ces données sont contenues dans un programme de
recherche global, intitulé Dynamique des Lacs Aquitains (DYLAQ) mis en place avec l’Agence de l’eau Adour-Garonne sur la période 2016 à 2020.

Le phytoplancton est un des maillons biologiques concernés par cette étude et pour lequel un nombre important de données est disponible sur les différents lacs aquitains. L’analyse de ces chroniques de données doit permettre de mieux appréhender l’état de ces systèmes et de mieux en comprendre la dynamique temporelle mais aussi fonctionnelle.

Objectifs du stage

L’utilisation d’approche fonctionnelle mobilisant les traits morpho-fonctionnels de la communauté algale a déjà été initiée par Maria Cellamare (cellamare, 2009 ; Cellamare et al., 2013) sur certains lacs aquitains puis par Emilie Prévost (2015) sur les quatre grands lacs aquitains. Des travaux sont en cours à l’échelle nationale ayant déjà permis de créer une table de traits morpho-fonctionnels pour plus de 500 taxons.

Une mise en œuvre sur un grand nombre de plans d’eau du littoral aquitain devrait permettre de mieux
comprendre comment la variation environnementale de la chimie des eaux influence la diversité et la variabilité fonctionnelle des communautés de phytoplancton et d’établir un état des lieux de la dynamique temporelle, fonctionnelle des communautés algales.

Méthodologie-outils

Les données biologiques relatives au phytoplancton ont été regroupées, stockées et mises en forme dans une base de données « Lacs_aquitains » en PostgreSQL pour les plus récentes et sous forme de fichiers tableurs pour les données plus anciennes.

Ces données, bien qu’assez nombreuses, sont plutôt hétérogènes du fait de protocoles d’observation qui ont évolué au cours du temps. De plus, le nombre de campagne par année et leur répartition sont aussi très variables : de une à douze campagnes par an plus ou moins bien réparties sur l’année. L’expression des données de phytoplancton ont pu varier au cours du temps (abondance ou biomasse relative, données qualitatives, quantitatives).
L’hétérogénéité des données peut être un frein à leurs exploitations et peut induire des biais dans les analyses. Ceci étant, l’ensemble de ces données sera préparé et mis en forme avant le démarrage du stage et l’utilisation d’approches fonctionnelles devrait pouvoir limiter ces biais, tout en apportant des informations sur le fonctionnement des systèmes lacustres du littoral aquitain.
Des outils de statistiques utilisant R seront mis en œuvre. Cela permettra de mettre en corrélation des traits fonctionnels et des indices de diversités fonctionnelles avec les variables environnementales (chimie des eaux notamment), par l'utilisation de modèles linéaires mixtes et d'analyses multivariées (ACP, NMDS,…). Une typologie fonctionnelle des plans d’eau basée sur la communauté algale pourra être élaborée.

Résultats attendus

Il sera demandé au stagiaire de :

  • réaliser une bibliographie sur les traits fonctionnels des taxons du phytoplancton (morphologiques, biologiques) et en extraire ceux applicables au contexte des plans d’eau du littoral aquitain ;
  • analyser les chroniques des compositions phytoplanctoniques des lacs au travers de leurs traits morpho-fonctionnels, en étudier la dynamique ;
  • apporter une attention particulière aux traits caractérisant les groupes algaux des cyanobactéries et des desmidiées ;
  • élaborer une typologie fonctionnelle des plans d’eau du littoral aquitain ;
  • réaliser un rapport synthétisant l’ensemble du travail et méthodes mises en œuvre.

Informations complémentaires

  • Calendrier prévisionnel

1 mois : recherche bibliographique + mise en forme des données à exploiter
4 mois : traitement des données et analyse des résultats d’un point de vue fonctionnel et temporel.
1 mois : rédaction du rapport.

  • Date de stage souhaitée : Possibilité de démarrage entre janvier et mars 2018
  • Durée du stage : 6 mois
  • Le stage sera effectué à Cestas (à proximité de Bordeaux).
  • Possibilité de restauration sur place au tarif préférentiel « stagiaire ».
  • Le stage sera encadré par une convention entre Irstea et l’organisme de formation du candidat.
  • Ce stage est doté d’une gratification d’un montant d’environ 500 €/mois selon le temps de présence. 
  • Voir la fiche de stage sur le site de l'IRSTEA

Profil du candidat 

  • Compétences en analyse de données, biologie des populations
  • Goût pour le travail en équipe
  • Rigueur
  • Autonomie

Candidature

Envoyer lettre de motivation et curriculum vitae détaillé, faisant apparaitre les compétences et motivations du candidat avant le 31 décembre 2017 et jusqu'au 28 février 2018. Des exemples de réalisation de travaux en lien avec la thématique seront appréciés (rapports, projets tutorés, TD, etc).

  • Envoi par courrier  :

M. Christophe Laplace-Treyture
Equipe CARMA
50, avenue de Verdun
33612 Cestas Cedex