Sujet de thèse ED 227 RochelleNewall_Leloup

Appel à propositions :
Sujet de thèse de doctorat à soumettre au Conseil de l’école doctorale 227 en vue de leur
présentation au concours de juillet 2014
Intitulé du sujet de thèse: Co-evolution of dissolved organic matter and bacterial functional
and genetic diversity in a newly colonized freshwater aquatic system/ Co-évolution de la
matière organique et de la diversité bactérienne phylogénétique et fonctionnelle lors de la
colonisation d’un écosystème aquatique artificiel.
Directeur de thèse HDR 1 : ROCHELLE-NEWALL, Emma Jane
Courriel : [email protected]
Unité du directeur de thèse de recherche (intitulé, label, numéro) : IEES-Paris, UMR 7618
Equipe (intitulé, directeur) : Communautés Microbiennes (COMIC), J.-F. HUMBERT
Doctorants en cours d’encadrement (prénom, nom, nombre d’années d’inscription, codirecteurs le cas échéant) : NGUYEN THI MAI Huong, 1ière inscription 01/2013, codirecteur: Mme LE THI PHUONG Quynh, Hanoi, Vietnam
Co-directeur(s) HDR, si c’est le cas : prénom, nom, unité, équipe, doctorants en cours
d’encadrement : Co-encadrant(s) sans HDR, si c’est le cas : prénom, nom, unité, équipe, doctorants en cours
d’encadrement : Julie LELOUP, IEES-Paris, équipe "COMIC", 1 doctorant en cours
d'encadrement : Imen LOUATI
Sujet 2 : (1500 caractères espaces compris) :
Comprendre comment les communautés bactériennes répondent aux facteurs
environnementaux reste une question essentielle en Ecologie Microbienne. Les bactéries
jouent un rôle fondamental dans le fonctionnement des écosystèmes, toutefois les liens qui
existent entre la matière organique (MO) et sa dégradation par les communautés bactériennes
ne sont pas encore pleinement décrits. Afin de mieux connaître ces liens, nous proposons de
suivre la colonisation de lacs artificiels mis en place au Centre Expérimental de Recherche en
Ecologie expérimentale et prédictive (CEREEP-Foljuif). Ces infrastructures innovantes
(Equipex Planaqua) permettent de réaliser des études intégratives, du gène à l’écosystème. Le
principal objectif de cette thèse sera donc d’étudier la dynamique d’installation des
communautés bactériennes dans des systèmes présentant des niveaux trophiques différents, en
s’intéressant en particulier, à l’évolution de la diversité structurale et fonctionnelle de ces
communautés en réponse aux changements intervenant dans la qualité et la quantité de la MO
disponible (par exemple sélection d’espèces « généralistes » ou « spécialistes » utilisant une
gamme plus ou moins large de MO). Sachant que les autres communautés biotiques,
notamment le phytoplancton, feront également l’objet de suivis par d’autres équipes, nous
serons ainsi capables de mieux comprendre les interactions entre ces communautés et le
fonctionnement global de ces écosystèmes.
Contexte national et international 3 (1000 caractères espaces compris) :
La plateforme Planaqua offre un outil expérimental sur les milieux aquatiques peu profonds
unique en Europe. Cette plateforme nous permettra de s’intéresser à la question jusqu’ici peu
étudiée, de la dynamique de colonisation d’un nouveau milieu par les communautés
microbiennes. Dans ce questionnement large, notre projet se propose d’apporter un éclairage
fonctionnel sur ce processus de colonisation en examinant les liens entre l’évolution de la
MO et celle des communautés bactériennes, ce qui n’a jamais été réalisé à cette échelle à
notre connaissance. Par ailleurs, les résultats obtenus pourront être replacés dans la question
plus globale de compréhension du fonctionnement des écosystèmes aquatiques puisque des
suivis seront réalisés en parallèle aux nôtres, sur l’ensemble des communautés microbiennes
et sur le zooplancton par un consortium réunissant cinq équipes françaises.
Résultats attendus, stratégie de publication 4 (750 caractères espaces compris) :
Parmi les résultats attendus, nous vérifierons s’il y a une évolution dans nos écosystèmes, de
communautés bactériennes dominées par des espèces généralistes capables d’utiliser des
molécules de MOD diverses en début de colonisation, à des communautés dominées par des
espèces plus spécialistes capables d’utiliser des sources de MOD plus stables, en fin de
colonisation. Nous comparerons également en fonction des niveaux trophiques de nos
systèmes (oligotrophe versus eutrophe), la variabilité dans les réponses de ces communautés
bactériennes, sachant que des différences sont attendues entre niveaux trophiques, en liaison
avec la qualité et la quantité de MO disponible. Au moins trois publications dans des journaux
de rang A sont attendues.
Possibilité de réorientation 5 (250 caractères espaces compris) :
Faisabilité en trois ans, échéancier 6 (750 caractères espaces compris) :
Année 1 : Poursuite de la collecte des échantillons (qui débute au printemps 2014 pour
s’achever au printemps 2016) ; Analyses de la diversité bactérienne par biologie moléculaire
(pyrosequencing) et diversité fonctionnelle (Ecoplate microplaques) ; Analyses de la matière
organique (méthodes chimiques et optiques).
Année 2 : Analyses des échantillons pour la diversité microbienne et de la MO ; rédaction
d’un premier article sur la dynamique de la matière MO pendant le période de colonisation
initiale
Année 3 : Terminer les analyses de diversité, croiser les données chimiques et génétiques ;
rédaction de la thèse ; soumission d’un deuxième article sur la dynamique de la colonisation
bactérienne, soutenance à la fin de la troisième année, soumission du troisième article de la
thèse.
Publications 7 (une à trois publications récentes de l’encadrement, en rapport avec le sujet
de thèse titre des articles in extenso etc….) :
- Rochelle-Newall E, Hulot FD, Janeau JL, Merroune A (2014). CDOM fluorescence as a
proxy of DOC concentration in natural waters: a comparison of four contrasting tropical
systems. Environ Monit and Assess 186: 589-596.
- Combe M, Bouvier T, Pringault O, Rochelle-Newall E, Bouvier C, Agis M et al (2013).
Freshwater prokaryote and virus communities can adapt to a controlled increase in salinity
through changes in their structure and interactions. Estuar Coast Shelf Sci 133: 58-66.
- Rochelle-Newall EJ, Chu VT, Pringault O, Amouroux D, Arfi R, Bettarel Y et al (2011).
Phytoplankton diversity and productivity in a highly turbid, tropical coastal system (Bach
Dang Estuary, Vietnam). Mar Pollut Bull 62: 2317–2329.
Cofinancement : un cofinancement éventuel a-t-il été obtenu sur ce projet ? Si oui, nature,
montant, durée : Une demande ANR de financement sera présentée l’an prochain par le
consortium qui est impliqué dans l’étude de la colonisation des lacs par les communautés
biotiques. Cependant, les ressources propres de notre équipe nous permettent d’ores et déjà
d’assurer le financement du fonctionnement de ces travaux, en particulier de la partie de
séquençage à haut débit et de la partie d’analyse de la MO.
Profil du candidat recherché : (250 caractères espaces compris)
Le(a) candidat(e) aura une formation en écologie microbienne aquatique et sera intéressé par
l’application des outils de pointe de biologie moléculaire (pyroséquencage, etc) pour
comprendre les liens entre la diversité fonctionnelle et génétique et les cycles
biogéochimiques.
Avis du directeur d’unité : il sera donné séparément en même temps que les sujets de son
unité qu’il transmettra à l’école doctorale.
Quelques précisions importantes:
1 Le directeur de thèse doit être HDR et rattaché à l’ED 227. Le sujet sera refusé s’il encadre
déjà 2,5 thèses à la date d’examen du sujet
2 Problématique, objectifs, déroulement du travail
3 Importance du sujet pour l’avancement des connaissances, équipes éventuellement en
compétition, situation nationale et internationale de l’unité sur cette problématique, caractère
innovant
4 La soutenance est conditionnée à l’existence d’un article publié ou accepté et un soumis
5 Notamment, si le sujet comporte une grosse part de risque ou d’imprévu (caractère très
innovant, dépendance à l’obtention de matériels particuliers,…)
6 Le doctorant est un collaborateur salarié, en apprentissage de la recherche par la recherche ;
il intègre une équipe pour la durée de son contrat et seulement celle-ci. Il doit, à la fois,
recevoir une formation et avoir une autonomie favorisant créativité, inventivité et innovation.
Aucune autre mission que celles qui sont prévues dans son contrat et dans une éventuelle
mission doctorale complémentaire ne peut lui être confiée. Une quatrième inscription reste
possible mais est dérogatoire et soumise à financement. Il convient alors de prendre contact
avec la direction de l’ED au plus tard vers le milieu de la troisième année. S’il s’agit d’un
simple délai pour soutenance, celle-ci doit s’effectuer avant le premier janvier de la quatrième
année.
7 Indiquer les références, comprenant le titre in extenso, d’un maximum de trois publications
récentes en rapport avec le sujet pour chacune des personnes impliquées dans l’encadrement
scientifique de la thèse.