2011-2012 - Master SET

Stages de recherche du M2R BIOECO 2011 - 2012
mercredi 27 mars 2013
1
Responsables
Titre et résumé du stage
ANDRIEU-PONEL Valérie, IMEP,
MCF
Europôle Méditerranéen de
l'Arbois,
BP 80, 13 545 Aix-en-Provence
Cedex 04,
[e-mail]
Tél.: (33) (0)4 42 90 84 43
Portable: 06 26 15 54 36
Fax.: (33) (0)4 42 90 84 48
MIRAMONT Cécile, MCF, IMEP,
Europôle Méditerranéen de
l'Arbois, BP 80, 13 545 Aix-en-
Provence Cedex 04
cecile.miramont@univ-
provence.fr
Tel [phone]
Fax (33) (0)4 42 90 84
TALON Brigitte, MCF, IMEP,
Europôle Méditerranéen de
l’Arbois, Bâtiment Villemin, BP 80,
13545 Aix en Provence cedex 04
Téléphone : 04 42 90 84 44
e-mail : brigitte.talon@univ-
cezanne.fr
Modification des environnements et des végétations méditerranéennes planitiaires en réponse aux perturbations
climatiques et anthropiques depuis la fin de la dernière glaciation: étude du sédiment et du matériel biologique
fossiles des sondages de Beauchamp-Panières (alt. 45 m, Bouches-du-Rhône, France).
La connaissance de la mise en place des écosystèmes méditerranéens en basse-Provence est ancienne (approche
monodisciplinaire, chronologie défaillante) et nécessite d’être revue à la lumière du progrès des recherches en
paléoécologie, mais aussi en replaçant l’étude séquentielle de la série extraite dans le cadre de l’évolution régionale et
globale des environnements et des climats de la fin de la dernière glaciation à l’actuel. Il sera également nécessaire de
dater scrupuleusement cette séquence afin d’être en mesure de proposer un modèle d’âge solide et d’étudier plusieurs
marqueurs biologiques, sédimentologiques et géochimiques. De nouveaux sondages ont été effectués à l’aide d’un
carottier à piston mécanique dans la plaine palustre de St Rémy de Provence, sur le versant nord des Alpilles. Les
études menées antérieurement (Triat-laval, 1978 et 1986) montrent que le remplissage sédimentaire de cette vaste
zone planitiaire est compliqué, pluri-séquentiel, marqué par des périodes de dépôt lent ou au contraire très énergique,
et l’alternance d’environnement de dépôt terrestre ou aquatique, typiques de milieux de dépôts peu profonds, sous
contrôle climatique méditerranéen. Dans le cadre du stage de M2RBIOECO, le travail du stagiaire consistera à
effectuer 1) le relevé lithostratigraphique des nouveaux sondages de Beauchamp-Panières, 2) l’extraction et
l’indentification du matériel biologique (pollen, macrorestes végétaux carbonisés et non carbonisés) préservé dans le
sédiment, 3) l’analyse en basse résolution du profil présentant la meilleure continuité stratigraphique.

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BERTRAND Céline (MCF), IMEP,
Case 441 Université Paul Cézanne
13397 Marseille cedex 20,
Tél : [phone]
e-mail : celine.bertrand@univ-
cezanne.fr
CAVALLI Laurent (MCF), Case 75
Université de Provence, 1 PL V
Hugo, 13001 Marseille
04 13 55 07 51
e-mail : laurent.cavalli@univ-
provence.fr
Communautés planctoniques des lacs de haute altitude. Lac – phytoplancton – zooplancton - fonctionnement
Les lacs de haute altitude sont des milieux peu étudiés en raison des difficultés d’accès et de la courte période d’eau
libre. Certains lacs peuvent soumis à des impacts anthropiques directs (pâturage, présence de refuge dans le bassin
versant) ; ils peuvent être soumis à des perturbations lointaines via les retombées atmosphériques. Ils constituent
d’excellents marqueurs des changements environnementaux. Il est donc très important de bien comprendre leur
fonctionnement actuel et l’influence des variables environnementales sur la structure des communautés.
Les conditions d’accès constituant une difficulté majeure à l’étude de ces écosystèmes, il convient de développer des
outils synthétiques de diagnostic. Les communautés phytoplanctoniques constituent un excellent outil de diagnostic en
raison de la diversité des espèces présentes, de la rapidité de leur réponse aux changements des conditions
environnementales.
Lors du stage de M2, le(a) candidat(e) devra étudier le fonctionnement actuel d’un lac de haute altitude, le lac de
Muzelle, au travers des contrôles bottom-up et top-down. Il s’agira d’analyser les hétérogénéités spatiale et
temporelle des communautés planctoniques en lien avec les mesures continues de capteurs (chlorophylle a, O2,
température, conductivité). L’objectif est de valider l’utilisation d’outils biologiques synthétiques sur ces lacs de haute
altitude en vue d’une éventuelle généralisation sur un ensemble de lacs de l’arc alpin.
De plus, l’étudiant(e) devra analyser la similitude entre les peuplements planctoniques et mettre en évidence
l’influence des variables environnementales à l’échelle de différents lacs de haute altitude proches géographiquement
(Massif des Ecrins), mais présentant des caractéristiques abiotiques différentes (altitude, profondeur, occupation du
bassin versant, physico-chimie de l’eau).
FERNANDEZ Catherine, IMEP, 04
13 55 12 22;
catherine.fernandez@univ-
provence.fr, Université de
Provence - Centre Saint-Charles -
Case 4 - 3, place Victor Hugo.
13331 Marseille Cedex 03
BOUSQUET-MELOU Anne, IMEP,
04 13 55 12 20 ; anne.bousquet-
[e-mail],
Université de Provence - Centre
Etude de la relation entre la diversité chimique des litières et la diversité de la mésofaune du sol au cours du
processus de décomposition des litières dans un écosystème forestier méditerranéen soumis au changement
climatique.
La décomposition des litières est un processus clé du fonctionnement des écosystèmes car elle permet un recyclage des
éléments chimiques. Au sein de la communauté de décomposeurs figurent des organismes appartenant à la
mésofaune (taille comprise entre 0,2 et 4 mm ; e.g. acariens et collemboles). Ils jouent un rôle moteur dans les cycles
biogéochimiques et le recyclage des nutriments. Cependant, la connaissance de cette diversité biologique des sols et
son importance pour le fonctionnement des écosystèmes restent limitées.
La forêt de chêne pubescent (Quercus pubescens Willd.) constitue un modèle de choix pour l’étude du fonctionnement
des écosystèmes forestiers méditerranéens et de leur évolution dans le cadre du changement climatique.

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Saint-Charles - Case 4 - 3, place
Victor Hugo. 13331 Marseille
Cedex 03
Ce stage comprendra deux parties :
1. Au cours d’une expérimentation de décomposition des litières (litterbags) de trois espèces végétales de la
chênaie pubescente (Quercus pubescens, Acer monspessulanum L., Cotinus coggygria Scop.) et du pin d’Alep (Pinus
halepensis Mill.) dans le cadre de la remontée biologique de cette espèce avec le changement climatique, nous
étudierons la relation entre la diversité chimique (métabolites secondaires) des litières et la diversité taxonomique et
fonctionnelle de la mésofaune associée aux litières.
2. Au moyen de bioessais d’écotoxicologie menés in vitro, nous évaluerons d’une part l’effet des métabolites
secondaires contenus dans la litière sur la biomasse et l’activité d’espèces cibles appartenant à la mésofaune, et,
d’autre part, l’impact d’un stress hydrique sur l’effet de ces composés.
LE STRADIC Soizig, UMR CNRS IRD
& LEEB, Université Fédérale du
Minas Gerais, Belo Horizonte –
Brésil, [e-mail]
BUISSON Elise
UMR CNRS IRD IMEP
IUT Avignon
Site Agroparc BP 61207
84911 Avignon cedex 09
04.90.84.38.58
[e-mail]
Quel est l’impact du pâturage sur la composition et la structure des communautés herbacées de campos rupestres
(pelouses tropicales d’altitude) ?
Par le passé, les populations rurales vivant dans le Cerrado pratiquait un peu plus qu’une agriculture de subsistance
basée essentiellement sur de faible densité de bétail dans la végétation du Cerrado et sur de petites cultures.
Aujourd’hui près de 50% de l’élevage bovin brésilien est concentrée dans la région du Cerrado, où il est pratiqué de
manière plus ou moins intensive. Dans les campos rupestres, en raison de l’importante biodiversité et du nombre
d’espèces endémiques qu’ils contiennent, le pâturage, bien qu’il soit en général moins intensif, peut être néfaste pour
les communautés végétales. Les physionomies étudiées seront des campos rupestres, c'est-à-dire des pelouses
(écosystèmes herbacés) tropicales d’altitude : campos arenosos : pelouses sur sols sableux et campos pedregosos :
pelouses sur sols couverts de petits cailloux de quartz. Le but de l’étude est d’évaluer l’impact du pâturage sur la
composition et la structure de ces communautés herbacées en comparant divers sites ayant une pression de pâturage
différentes.
FARNET A.-M. (MCF), IMEP,
04.91.28.81.90; a-m.farnet@univ-
cezanne.fr)
GROS R. (MCF), IMEP,
(04.91.28.85.28,
[e-mail])
GUIRAL D. (DR), IMEP,
(04.91.28.85.29; d.guiral@univ-
Effet structurant de la salinité sur le polymorphisme des laccases et identification des espèces fongiques associées :
cas des mangroves ouest-atlantiques.
Les phénoloxydases, produites majoritairement par les champignons, sont essentielles dans le ‘turn over’ de la matière
organique récalcitrante (phénols et dérivés). Toutefois, si leur importance dans le fonctionnement des écosystèmes
forestiers en zone tempérée a été assez bien documentée, aucune investigation n’a été envisagée, à notre
connaissance, dans les mangroves : des écosystèmes forestiers propres aux zones intertidales de la ceinture
intertropicale. Or, des études récentes ont montré que certaines laccases étaient inhibées de manière drastique par les
ions chlorures (Farnet et al., 2008). Ces résultats soulèvent la question du fonctionnement de ces enzymes dans des

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cezanne.fr)
conditions environnementales particulières et notamment dans les écosystèmes littoraux soumis à des cycles hydro-
chimiques de fortes amplitudes et selon de multiples fréquences : saisonnière (cycle hydro-climatique) et journalière
(cycle marégraphique). Pour des espèces végétales remarquables de part leurs fortes concentrations en tannins, les
activités laccases sont-elles en mangrove de nature différente de celles exprimées dans des écosystèmes terrestres
exempts de stress halin ? Les champignons producteurs de laccases présentent-ils une adaptation à ces conditions en
produisant des enzymes peu ou pas inhibées par les ions chlorures et quelles sont les espèces fongiques impliquées
dans la transformation des fractions aromatiques des litières en mangrove ? En fonction des peuplements végétaux
de la mangrove et donc de la composition chimique de la litière, observe-t-on un polymorphisme enzymatique des
laccases et celui-ci est-il ou non le reflet d’une diversité fongique particulière? En un même site les communautés
fongiques et les laccases produites au sein de la phyllosphère - dont les concentrations en sel pour les espèces
excrétrices foliaires de sel sont supérieures à celles de la litière lors de sa submersion par les eaux océaniques -
différent-elles aux plans systématique et fonctionnel des communautés de la litière ?
A cette fin, au sein de divers faciès de mangrove dont les concentrations en tannins seront quantifiées, des souches
fongiques produisant des laccases seront isolées de la phyllosphère et de la litière. Ces souches seront identifiées
génétiquement, leurs laccases caractérisées biochimiquement et leur tolérance vis-à-vis des chlorures testée.
GAUQUELIN Thierry: 04 13 55 12
25; thierry.gauquelin@univ-
provence.fr, IMEP, Université de
Provence - Centre Saint-Charles -
Case 4 - 3, place Victor Hugo.
13331 Marseille Cedex 03
Modélisation Dynamique des changements de végétation en réponse aux dépôts atmosphériques d’azote et des
changements climatiques en région méditerranéenne, dans le cadre du projet DYNAMO
Le projet DYNAMO II fait suite aux travaux réalisés dans le cadre du projet DYNAMO I pilotés par le Laboratoire Ecolab
de Toulouse. Ce dernier avait pour objectif de tester l’applicabilité de la plateforme de modélisation ForSAFE-VEG sur
les écosystèmes forestiers français. Le modèle prédit l’impact des dépôts atmosphériques d’azote (N) sur le
fonctionnement biogéochimique du sol et par voie de conséquence l’impact sur la richesse écologique grâce à un
module de végétation couplé. Au regard des résultats obtenus dans le projet DYNAMO I, il s’est avéré nécessaire de
poursuivre le développement de la modélisation couplée. Il s’agit donc d’améliorer la paramétrisation de la table de
végétation française (revoir les paramètres écologiques, élaborer des groupes fonctionnels, comparer avec la table de
végétation européenne…). Il est notamment nécessaire de prédire par ForSAFE-VEG, des groupes d’espèces cibles et
menacées par les dépôts azotées. Ceci permettra par la suite, aux décideurs, de prendre les dispositions nécessaires
pour s’assurer de la sauvegarde et du suivi de ces espèces dites sensibles ou de groupes d’espèces à intérêts
particuliers.
Dans ce cadre, le stage vise, pour la région méditerranéenne, à mieux renseigner les valeurs indicatrices des espèces
végétales, d’une part et d’élaborer des groupes d’espèces dits fonctionnels, d’autre part. Cette stratégie de
raisonnement permet d’identifier les principaux traits phénotypiques des espèces (bioindication, tolérance…) en

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réponse aux dépôts azotés.
GAUQUELIN Thierry: 04 13 55 12
25; thierry.gauquelin@univ-
provence.fr, IMEP, Université de
Provence - Centre Saint-Charles -
Case 4 - 3, place Victor Hugo.
13331 Marseille Cedex 03
Inventaire, structure, dynamique et adaptation des vieux arbres des falaises dans le Sud de la France
Les milieux rocheux, falaises ou très fortes pentes constituent des refuges naturels hors de l’influence directe de
l’homme et recèlent ainsi des écosystèmes naturels et plus précisément des populations d’arbres peu perturbées par
l’impact anthropique, au même titre que les dernières rares forêts amazoniennes qualifiées de primaires. Sur le vieux
continent, la quasi-totalité des écosystèmes a été perturbée par l’homme depuis le néolithique et les milieux
“ vierges ” sont très rares.
Le milieu rupestre impose cependant aux arbres qui s’y développent des contraintes énormes telles que des insolations
estivales extrêmes, un espace racinaire restreint, une faible exposition aux précipitations et des chutes de pierres
récurrentes. Malgré ces difficultés, des études récentes attribuent à certains de ces arbres des longévités
exceptionnelles : un Thuya occidentalis L. de 1890 ans a été retrouvé au Canada dans l’escarpement du Niagara
(Larson, 1999, 2001), et un Juniperus phoenicea de 1500 ans en France dans les gorges de L’Ardèche (Mandin, 2005).
L’étude de la structure de ces populations et des conditions de croissance et d’alimentation en eau de ces arbres est
aussi d’un intérêt scientifique majeur, notamment pour comprendre l’adaptation de ces essences à ces milieux
contraignants.
Un ou plusieurs des points suivants pourront être abordés au cours de ce Master 2:
-Recensement des falaises potentielles et des vieux arbres dans le Sud de la France (cartographie, géoréférencement) :
où trouve-t-on les plus vieux arbres, quelles espèces, quels menaces??
-Eude de la structure de population et de la dynamique d’une falaise particulière
-Prélèvements de souches mortes (nécessitant du personnel spécialisé escalade) et datations (cernes et carbone 14)
d'un certain nombre d'arbres
-une réflexion/étude scientifique sur la longévité de ces arbres par rapport à leurs stratégies et traits de vie
(allocation d'énergie pour la croissance vs reproduction vs défense).
GILLES André, Case 36, IMEP,
Université de Provence, 3 Place
Victor Hugo, 13331 Marseille
Cedex 3, 04 91 10 63 38,
[e-mail], 04
13 55 07 58
Génétique des populations de Coenonympha oedippus en France (Lepidoptera, Nymphalidae) Coenonympha
oedippus est un papillon menacé à l’échelle européenne.
La France a une responsabilité particulière, du fait de la présence d’un important noyau de populations dans le sud-
ouest de la France. Le stage a pour objet d’étudier le polymorphisme génétique des populations françaises. Une série
de spécimens ont été prélevés en 2010 et 2011. Les marqueurs utilisés seront les allozymes et l’ADN mitochondrial.
L’étude des marqueurs allozymiques, qui ont fait leurs preuves chez les Lépidoptères, va nous permettre d’estimer la