Un projet européen ASICS sur « Biodiversité et Changement Climatique » remporté par ECOBIO



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David Renault pilote le projet "Understanding invasive species in polar and alpine regions"

David Renault (Université de Rennes 1, ECOBIO, membre junior de l'IUF) est l’heureux lauréat d’un projet international interdisciplinaire 'ASICS' retenu pour financement suite à l'appel d'offres 'Biodiversity and Climate Change' (Horizon 2020 ERA-NET, BiodivERsA – BiodivClim / ANR). Ce projet d'envergure (36 mois), qui inclut les régions polaires nord et sud, ainsi que les régions alpines, a été financé dans un appel d'offres très compétitif. Un total de 231 pré-propositions avaient été soumises, pour au final 20 projets internationaux financés, soit un taux de succès de 8,6%. Les 20 projets présélectionnés sont d'excellents projets universitaires, mobilisant un large éventail de disciplines, impliquant de nombreuses parties prenantes et abordant diverses questions scientifiques et sociétales urgentes.

Nous pouvons donc collectivement nous réjouir du financement, et de la manière positive dont les questions de recherche que nous abordons au sein de l’OSUR (CNRS, Université de Rennes 1) sont perçues par les comités d'évaluation internationaux. Il est important de souligner que ce projet interdisciplinaire d’envergure internationale est en pleine adéquation avec les développements d'observatoire de la biodiversité, et des prédictions des effets des changements globaux sur les plantes et animaux, menés à ECOBIO, et bien entendu à l'OSUR.

 

Les changements globaux constituent une menace croissante pour la biodiversité et sa distribution. Cela est particulièrement vrai dans les environnements froids qui abritent la plupart des derniers écosystèmes vierges de la planète, y compris de nombreuses communautés de plantes et d'invertébrés qui sont proches désormais de leurs limites climatiques. A l’échelle du globe, ces écosystèmes sont touchés de manière disproportionnée par le changement climatique. En tant qu'écosystèmes sentinelles, ils peuvent nous apporter des informations nouvelles sur les réactions des populations et des communautés au changement climatique. Parallèlement, de nombreux environnements froids deviennent plus vulnérables aux invasions de multiples espèces, souvent favorisées par des perturbations anthropiques croissantes et par des climats plus doux. Cependant, l'étendue et les impacts des changements d'aires de répartition des espèces liés au climat, et des invasions biologiques, ont été moins étudiés dans les écosystèmes froids que dans les régions tempérées, même si le rythme du changement exige une compréhension et une action rapides.

 

Jusqu’à présent, des mesures « grossières » (de l'échelle du paysage à l'échelle continentale) des données météorologiques ont le plus souvent été utilisées pour l’établissement de modèles de répartition des espèces (SDM : species distribution models). La précision limitée qui en résulte entrave notre capacité (i) à dériver des règles de répartition des espèces fiables et généralisables, (ii) à évaluer les impacts du changement climatique sur les changements d'aires de répartition et la perte de biodiversité. Les informations météorologiques doivent désormais être collectées à des niveaux plus fins, caractérisant les micro-conditions environnementales vécues par les organismes.  Ces micro-conditions déterminent la phénologie saisonnière et la dynamique des populations,  car les paramètres physiologiques à l’échelle des organismes sont façonnés par les conditions météorologiques micro-locales. Ainsi, le réchauffement devrait augmenter le taux métabolique et l'acquisition de ressources chez les plantes et les invertébrés, et devrait affecter l’utilisation de l'énergie produite, plus particulièrement en termes de taux de croissance et de développement, avec des conséquences potentielles sur la sensibilité aux facteurs de stress environnementaux. La compréhension des réponses des plantes et des invertébrés au changement climatique en cours nécessite donc impérativement l'intégration des informations physiologiques dans les modèles de distribution.

 

Outre les questions mentionnées ci-dessus concernant l'étendue et l'échelle des observations et des prédicteurs environnementaux, et de leur la dépendance excessive à l'égard des modèles corrélatifs (plutôt que des modèles basés sur les processus), une autre lacune importante des modèles de distribution des espèces est l'absence de prise en compte des interactions écologiques. On s'attend à ce que le changement climatique affecte considérablement ces interactions, en particulier lorsque les effets sur les populations se répercutent en cascade sur les propriétés fonctionnelles de la communauté. Les traits fonctionnels sont de plus en plus utilisés pour évaluer les interactions entre les organismes et l'environnement, et entre les organismes. Il est important de noter que les mesures de la diversité fonctionnelle permettent de cerner le rôle écologique des espèces rares ou sensibles au sein d'une communauté, et d'améliorer la qualité des modèles de distribution. Étonnamment, malgré les preuves de plus en plus nombreuses de l’importance de la diversité fonctionnelle pour notre compréhension du rôle des interactions biotiques dans la répartition des espèces, tester les hypothèses en écologie sur les effets du changement climatique et des invasions biologiques, et prévoir les futurs scénarios d'invasion, son potentiel n'a été que partiellement exploré.

 

Afin d'améliorer considérablement notre compréhension des effets du changement climatique sur la répartition des espèces natives et non-natives dans les environnements froids, et par conséquent sur la structure des communautés, David Renault et ses collègues travailleront avec des séries chronologiques à long terme qui amélioreront considérablement l’évaluation de la véritable dynamique de l'aire de répartition des espèces. À cette fin, ils ont rassemblé une série chronologique unique d'abondances de plantes et d'invertébrés natives et non-natives provenant d'environnements froids, recueillies sur plusieurs années et localités (îles subantarctiques, péninsule Antarctique, régions arctiques et régions montagneuses). Ils ambitionnent de mettre en œuvre un cadre complet (voir le résumé graphique du projet ci-dessous) et fourniront des lignes directrices pour (a) améliorer la compréhension des facteurs régissant la distribution des plantes et des invertébrés dans des conditions climatiques changeantes, (b) améliorer les prévisions de la distribution future de la biodiversité afin de (c) éventuellement proposer et identifier des stratégies de gestion visant à préserver la biodiversité.

 

Les résultats de ce projet alimenteront des rapports et des évaluations des risques environnementaux pertinents pour les décideurs politiques (Conseil de l'Arctique, SCAR/ATCM, IPBES, UICN, EU COST-Action TD1209 etc.). Plusieurs participants au consortium sont déjà impliqués dans ces comités et/ou groupes de travail. Cette implication facilitera les échanges et la diffusion des résultats du projet ASICS pour une mise en œuvre optimisée des résultats clés du projet à des fins de conservation et de gestion..

 

Afin d’élaborer des outils pour la conservation des écosystèmes vulnérables aux changements globaux, David Renault et son équipe travailleront autour de cinq objectifs principaux :

1) Améliorer la compréhension de la plasticité physiologique de diverses espèces afin d'éclairer les modèles mécanistes (SDMs basés sur les processus),

2) Formuler des modèles de distribution qui incluent la complexité écologique façonnant les redistributions d'espèces, et établir des analyses croisées et inter-systèmes pour fournir des conclusions généralisables sur les effets du changement global sur la redistribution des espèces,

3) Evaluer les conséquences de la redistribution des espèces sur le fonctionnement des communautés et des écosystèmes en utilisant la diversité fonctionnelle pour mieux prévoir les nouvelles interactions biotiques et les propriétés fonctionnelles des communautés soumises au changement climatique,

4) Identifier les futurs envahisseurs et leur dynamique temporelle d'invasion, c'est-à-dire faire des prévisions des espèces invasives de demain à partir des sources probables d’introductions selon différents scénarios de climat, de trafic et de gestion, sur la base des caractéristiques des espèces,

5) Proposer de nouveaux outils pour soutenir et guider les décideurs politiques et les gestionnaires de milieux naturels dans l'identification de stratégies visant à réduire l'impact du changement climatique et des invasions biologiques.




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>>> Le site web du projet >>>
David Renault ASICS Web





Contact OSUR
David Renault (ECOBIO) / @
Alain-Hervé Le Gall (OSUR multiCOM) / @


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