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Dernière mise à jour : Mai 2018

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SAD-APT UMR INRA Agroparistech

Présentation de Antoine Le Gal

Services écosystémiques – Pollinisation – Contrôle biologique – Interactions – Écologie – Evolution
Antoine Le Gal

Antoine Le Gal

Doctorant IPEF

UMR SAD-APT INRA/AgroParisTech, équipe Concepts
AgroParisTech – 16, rue Claude Bernard - 75005 Paris

UMR ESE, équipe TESS
Bâtiment 360 – Rue du Doyen André Guinier - 91500 Orsay

Courriel : antoine.legal@agroparistech.fr

Titre de la thèse : Interactions entre contrôle biologique et pollinisation : une approche éco-évolutive des services écosystémiques et application pour la conception d’instruments de gestion des paysages agricoles

  • Co-encadrement : Jane Lecomte (UMR ESE, Paris-Sud), Muriel Tichit (UMR SAD-APT, INRA)
  • Financement : Ministère de l'Agriculture, de l’Agroalimentaire et de la Forêt & Ministère de l'Ecologie, du Développement Durable et de l'Energie
  • Ecole doctorale : ED 567 - SDV

Description de la thèse

Contexte

L'agroécologie, comme discipline scientifique, propose de piloter les processus écologiques dans les agroécosystèmes dans l’objectif d’en retirer différents services écosystémiques, souvent attendus conjointement. Cet objectif se confronte à notamment deux difficultés :

  • Les services peuvent entretenir des interactions entre eux, de façon directe ou indirecte. Cela peut déboucher sur des synergies entre services, mais aussi bien sur des antagonismes.
  • De plus ces interactions peuvent être dynamiques, les processus éco-évolutifs à l’œuvre influençant leur nature et leur force

On peut alors s’interroger sur la nature et le fonctionnement des mécanismes biologiques produisant ces interactions, notamment en cas d’antagonisme, ainsi que sur les conséquences de leur pilotage ?

Enjeux et problématiques scientifiques

Mon sujet porte sur deux services de régulation cruciaux dans les agroécosystèmes : le contrôle biologique par conservation et la pollinisation. Différents auteurs débattent du caractère indirect (facteur externe) ou direct (mécanismes communs) de l’interaction entre ces deux services. A une échelle fine, de nombreux mécanismes liés aux traits d’histoire de vie des organismes, ainsi qu’aux relations qu’ils entretiennent, suggèrent une interaction directe. A l’inverse, la complexité du paysage est un facteur associé à des niveaux plus élevés de contrôle biologique et de pollinisation,  qui suggère une interaction indirecte. Ces interactions commencent à être explorées par l’expérimentation, afin d’identifier les synergies ou les antagonismes.
Mon premier objectif consiste à comprendre le fonctionnement éco-évolutif et la dynamique des mécanismes à la source de ces deux services, afin de caractériser leur interaction. Ces deux services sont fournis par des organismes extrêmement mobiles dont les capacités de dispersion sont d’ailleurs exploitées par les pratiques agroécologiques, dans le cadre de la gestion des habitats semi-naturels. Un second objectif sera donc de comprendre l’influence de la structure du paysage sur ces mécanismes éco-évolutifs. Cette approche devrait enfin permettre d’engager une réflexion sur différents scénarios de gestion du paysage et sur les outils associés, afin d’envisager un pilotage des pratiques permettant de fournir les services désirés malgré les compromis possibles.

Questions de recherche

  1. Compte-tenu de la diversité des propriétés et des relations entre organismes dans les réseaux à la source des services de contrôle biologique et de pollinisation, des interactions synergiques ou antagonistes entre ces deux services peuvent-elles surgir ? Quelle serait alors leur dynamique sur le plan éco-évolutif ?
  2. Quelles sont les conséquences des hétérogénéités spatiales des agroécosystèmes sur les dynamiques caractérisées dans la question 1 ?
  3. En quoi le cadre théorique ainsi constitué permettrait d’optimiser la structure d’un paysage fournissant durablement ces deux services, et de tester les conséquences de différents outils de gestion du paysage ?

Démarche

La première étape consiste à modéliser le fonctionnement des réseaux d’interactions entre espèces à l’origine des services de pollinisation et de contrôle biologique. Nous explorerons les conséquences des pratiques visant à fournir des habitats semi-naturels propices aux ennemis naturels et aux pollinisateurs. Nous utiliserons à cette fin des outils de dynamique des populations, afin d’expliciter les effets directs et indirects liés aux interactions entre espèces, ainsi que de dynamique adaptative pour tenir compte de l’évolution de traits d’histoire de vie importants pour ces services.
La seconde étape consistera à spatialiser de manière explicite les phénomènes à l’origine des deux services, notamment pour caractériser les effets de l’hétérogénéité du paysage, en termes de composition et de configuration.
Ces modélisations devraient servir à questionner différents scénarios de paysages agricoles, et ainsi à tester théoriquement les conséquences de la mise en œuvre de différents outils de politique publique pour la gestion des paysages.