Recherche année 2009/2010 Titre du stage





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Spécialité Ecologie, Biodiversité et Evolution

Proposition de stage Master 2 Parcours recherche

Année 2009/2010

Titre du stage : Modélisation hiérarchique d’un processus de capture/recapture ; estimation bayésienne de la dispersion de jeunes busards cendrés.
Laboratoire ou structure d’accueil :

Intitulé du laboratoire ou de la structure: Centre d’etudes Biologiques de Chizé CEBC, CNRS, 79360, Beauvoir sur Niort www.cebc.cnrs.fr

Intitulé de l’équipe : Equipe Biodiversité (Régulation des populations)

En association avec Unité Biostatistique et processus spatiaux, INRA Avignon
Responsable du stage :

Nom : Bretagnolle Vincent (co-direction avec Chadoeuf Joel)

Tél : 0549097817

Fax : 0549096526

Email : breta@cebc.cnrs.fr
Contexte scientifique et résumé du projet de stage :

L’étude de la dispersion natale (du site de naissance au site de reproduction) chez les vertébrés supérieurs (oiseaux, mammifères), bien que cruciale en dynamique des populations, a toujours été handicapée par les techniques de marquage des animaux et leur recapture ensuite. Chez les oiseaux, en particulier les grandes espèces comme les rapaces, des marques colorées sur les ailes ont été utilisées avec succès, la relecture des marques étant réalisées par des observateurs bénévoles un peu partout sur le territoire. Depuis 2007, un programme national de marquage du busard cendré est entrepris : il a déjà permis la pose de près de 4000 marques sur des poussins avant leur départ, et a déjà fourni près de 1000 lectures de marques (voir www.busards.com).

La caractérisation de la dispersion des jeunes busards cendrés est basée sur l’analyse statistique de la capture/recapture de jeunes busards marqués au nid. Ces données peuvent être modélisées au travers d’un processus hiérarchique basé sur cinq processus :

a)La dispersion peut être décomposée en deux grands processus : (1)une dispersion potentielle modélisée au travers d’un noyau de dispersion a priori isotrope, (2)une sélection d’un habitat préférentiel au sein de la zone définie par le noyau de dispersion, (3) un processus de mortalité

b) L’identification de l’oiseau dispersant par l’observateur humain est formée par (1) le processus de capture (visuelle) lui-même, (2) le processus de reconnaissance de la marque.

Dans le cadre du stage l’étudiant pourra :

  1. proposer des modèles correspondants aux processus et expliciter les hypothèses auxquels ils correspondent suivant en particulier la nature des covariables disponibles et des hypothèses biologiques,

  2. développer l’estimation bayésienne dans le cadre du modèle complet ou de sous-modèles correspondant à des réductions de niveaux hiérarchiques (par ex se restreindre aux oiseaux parfaitement connus)

  3. commencer une analyse de résidus de ce type de modèle.


Informations complémentaires sur les approches expérimentales à mettre en œuvre ou à utiliser : (mathématique, informatique, statistique, bioinformatique…) :
Outils et méthodes informatiques /statistiques/ bioinformatiques:

Statistique spatiale; Statistique bayésienne ; logiciel R ; SIG
Conditions d’accueil:

L’étudiant pourra être logé sur le site du CEBC dans un bâtiment de stagiaires (possibilité d’y faire la cuisine) à coût modéré. Le midi, l’étudiant aura accès au restaurant du CEBC. Une gratification de stage de 371 euros/mois sera accordée à l’étudiant.
Spécialité Ecologie, Biodiversité et Evolution

Proposition de stage Master 2 Parcours recherche

Année 2009/2010

Titre du stage : Analyse des données de l’enquête nationale Rapaces Nicheurs de France (2002) : relations interspécifiques
Laboratoire ou structure d’accueil :

Intitulé du laboratoire ou de la structure: Centre d’Etudes Biologiques de Chizé-CNRS

Intitulé de l’équipe : Equipe Biodiversité (Régulation des populations)
Responsable du stage :

Nom : Pinaud David (co-direction avec Vincent Bretagnolle)

Tél : 0549092558

Fax : 0549096526

Email : pinaud@cebc.cnrs.fr
Références dans le domaine :

Voir http://www.cebc.cnrs.fr/publications/sous_presse.htm
Description du stage

Un jeu de données sans précédent a été collecté par des milliers d’ornithologues (bénévoles et professionnels) selon un échantillonnage et une méthodologie élaborée par V. Bretagnolle, sur les rapaces nicheurs en France. Environ 1200 quadrats de 25 km², répartis sur l’ensemble du territoire ont été inventoriés sur le plan quantitatif (24 espèces de rapaces au total). Des analyses précédentes, basées sur des modèles linéaires et des géostatistiques, ont permis d'une part d’estimer la distribution et l’abondance de toutes les espèces (rédaction d’un ouvrage collectif Thiollay & Bretagnolle, 2004), et d'autre part d'élaborer un cadre statistique plus poussé pour étudier les relations avec des variables environnementales (habitat…). Mais aucune analyse poussée à l’échelle des communautés, ni d’analyses intégrant la dimension paysagère n’ont pour l’instant été entreprises. C’est précisément l’objectif de ce stage, à travers l’utilisation conjointe des données de l’enquête et de bases de données nationales (habitats avec Corine LandCover, Modèle Numérique de Terrain, températures…etc.) de construire des modèles sophistiqués (GAM spatiaux, modèles bayésiens) intégrant les paramètres du milieu, afin d’en dériver la distribution et l’abondance d’un certain nombre d’espèces représentatives. L’ensemble des données est disponible à l’échelle nationale. Le travail du candidat consistera donc, premièrement, à perfectionner un modèle géostatistique spécifique en relation avec l'environnement pour estimer les effectifs nationaux. Ce modèle servira de base pour tester si, deuxièmement, la prise en compte d'une autre espèce (prédation, compétition) permet d'améliorer ce modèle et la compréhension de l'utilisation de l'espace.

L’étudiant disposera des équipements informatiques nécessaires, d’une aide scientifique et opérationnelle (statistiques, logiciels) à travers l’encadrement par un Ingénieur de Recherches en analyses spatiales. Enfin, sur le plan matériel, l’étudiant bénéficiera a priori de la gratification de stage prévue par la loi (379 euros/mois).

Compétences requises : une certaine autonomie en matière d’analyse de données (modèles linéaires généralisés, modèles mixtes, spatiaux, statistiques bayesiennes… potentiellement abordés au cours du stage), et en utilisation de Systèmes d’Information Géographiques (ArcGIS).

Des connaissances sur les rapaces sont un plus, mais ne sont constituent pas un pré-requis absolu. Ce stage peut se poursuivre par une thèse si les financements associés à un projet déposé aboutissent.
Conditions d’accueil:

L’étudiant pourra être logé sur le site du CEBC dans un bâtiment de stagiaires (possibilité d’y faire la cuisine) à coût modéré. Le midi, l’étudiant aura accès au restaurant du CEBC. Une gratification de stage de 379 euros/mois sera accordée à l’étudiant.

Spécialité Ecologie, Biodiversité et Evolution

Proposition de stage Master 2
Parcours Recherche ou Parcours Pro


Année 2009/2010

Titre du stage : Effets de la répartition des Mesures Agri-environnementales dans un paysage agricole, sur la distribution des passereaux
Laboratoire ou structure d’accueil :

Intitulé du laboratoire ou de la structure: Centre d’Etudes Biologiques de Chizé-CNRS

Intitulé de l’équipe : Equipe Biodiversité (Régulation des populations)
Responsable du stage :

Nom : Augiron Steve (co-direction avec Vincent Bretagnolle)

Tél : 0549093551 (0549097817)

Fax : 0549096526

Email : augiron@cebc.cnrs.fr
Références dans le domaine :

Kleijn D. et al. (2009) On the relationship between farmland biodiversity and land-use intensity in Europe. Proc. R. Soc. B 276, 903–909.

Concepcio´n E.D et al. (2008) Effects of landscape complexity on the ecological effectiveness of agri-environment schemes. Landscape Ecol 23:135–148.

Marshall & al. (2007) Impacts of an agri-environment field margin prescription on the flora and fauna of arable farmland in different landscapes. Agriculture, Ecosystems and Environment 113 : 36–44.

Vickery J.A et al. (2004) The role of agri-environment schemes and farm management practices in reversing the decline of farmland birds in England. Biological Conservation 119 : 19–39

Newton I. et al. (2004) The recent declines of farmland bird populations in Britain: an appraisal of causal factors and conservation actions. Ibis 146: 579-600.

Benton T. et al (2003) Farmland biodiversity: is habitat heterogeneity the key? Trends in Ecology and Evolution 18 :182-186.

Gill J. et al. (2001) The buffer effect and large scale population regulation in migratory birds Nature 412: 436-438.
Description du stage

Les agro-écosystèmes constituent le mode majoritaire d’usage des terres au plan européen (Gras et al.1989), ce qui place l’agriculture au centre de nombreux enjeux : économique, social et écologique. Cette activité créatrice de ressources vitales pour de nombreuses espèces sauvages s’est intensifiée du fait de la Politique Agricole Commune (PAC) de 1962. Un déclin sans précédent de la biodiversité en milieu agricole est constaté en Europe depuis les années 1970 pour la plupart des groupes taxonomiques (Robinson & Sutherland 2002), mettant en cause l’intensification des modes de production agricoles.

Sur la Zone Atelier « Plaine & Val de Sèvres », gérée par le CNRS de Chizé (79), la population d’outarde canepetière Tetrax tetrax, une espèce patrimoniale et emblématique, a enregistré un déclin de 90%. La première étape a consistée à identifier les processus écologiques impliqués dans ce déclin spectaculaire. Il a été identifié un déficit de productivité des femelles : environ 40% des pontes n’arrivent pas à l’éclosion, suite à une destruction engendrée par les travaux agricoles (essentiellement la fauche des luzernes), et près de trois quarts des poussins éclos meurent de faim, leur nourriture étant constituée de criquets (200 criquets/ jour).

Des mesures ont donc été mises en place suite à ce constat, notamment des contrats passés avec les exploitants agricoles afin de garantir des lieux de reproduction sécurisés ainsi qu’une alimentation en criquets suffisante. Ces contrats pionniers (1998) ont donné naissance par la suite à des contrats agri-environnementaux (CTE, CAD puis MAET en 2007). Au cours des années 2000, le réseau national Natura 2000 a été mis en place. Il couvre aujourd’hui près de 12% de la superficie de la France. Une Zone de Protection Spéciale (ZPS) en agro-système intensif fut instaurée en 2004 sur la Zone Atelier de Chizé au titre du Natura 2000, et ce grâce à la présence de nombreuses espèces présentent dans la directive « Oiseaux », comme l’outarde, l’oedicnème criard Burhinus oedicnemus ou encore le busard cendré Circus pygargus.

Suite à leur mise en place, une réflexion s’est construite autour des effets bénéfiques annexes de ces mesures ciblés sur la communauté des passereaux en général. La réduction des ressources alimentaires a été montrée comme un facteur clé du déclin de la survie ou du succès reproducteur des oiseaux en milieu agricole (Siriwardena & Stevens 2004), cependant le rôle de la disponibilité des habitats dans l’espace et dans le temps sur la distribution et l’abondance des oiseaux reste encore mal connus. La présente étude vise à comparer les densités d'oiseaux sur la Zone Atelier, en relation avec l’assolement selon le type de contrat/culture (CAD, MAET, Bio (environ 1200 ha) et Conventionnelle). Cette étude portera sur une analyse dans le temps et l’espace de la répartition des passereaux en lien avec l’implémentation des contrats sur le territoire. Pour cela nous disposons de données collectées à grande échelle (450 Km²) dans le site d’étude du CNRS-Chizé, sur la présence et l’abondance de passereaux chanteurs dans un réseau de 160 points d’écoute effectués deux fois par an depuis 1995. Par ailleurs, uniquement en 2009, une campagne étendue d’échantillonnage (qui sera poursuivie en 2010) porte sur 360 points d’écoutes supplémentaires effectués deux fois. Ce sont, pour ces deux années, au total 520 points régulièrement répartis sur la Zone Ateleir qui sont donc disponibles pour mieux quantifier, de manière générale, les relations espèces-habitats.

Le stagiaire participera à la dernière année d’échantillonnage sur le terrain en 2010, afin de compléter ce jeu de données. Il analysera les résultats depuis 1995, afin de quantifier l’effet local (200 à 400mètres autour d’un point) et régional (1000 à 1500mètres autour d’un point) des contrats sur les communautés de passereaux. Trois hypothèses de recherche seront plus spécifiquement testées dans le cadre de ce stage.

1/ Les contraintes appliquées dans le cadre des MAE (travail simplifié du sol, réduction herbicide, remise en herbe, conversion à l’agriculture biologique..) ont pour effet d’augmenter la diversité d’habitat, la ressource alimentaire et donc la densité de passereaux.

2/ L’implémentation des MAE dans l’espace va influencer la répartition des oiseaux, et ce de manière plus ou moins forte selon le taux d’agrégation des parcelles sous contrats.

3/ L’effet positif des parcelles sous contrats dans l’espace sera graduel et fonction de l’ancienneté de leur mise en application.
Motivations du candidat et compétences qui seront acquises lors de ce stage :

Le candidat devra avoir des compétences en écologie des communautés et des populations, un minimum de compétences en analyses statistiques et une pratique suffisante du logiciel (ArcGIS 9.1).
Conditions d’accueil

L’étudiant pourra être logé sur le site du CEBC dans un bâtiment de stagiaires (possibilité d’y faire la cuisine) à coût modéré. Le midi, l’étudiant aura accès au restaurant du CEBC. Une gratification de stage (379 €) sera accordée à l’étudiant si sa présence excède 3 mois.
Parcours ciblé : plutôt parcours Recherche

Spécialité Ecologie, Biodiversité et Evolution

Proposition de stage de M2 RECHERCHE

Année 2009/2010
Titre du stage : Etude de la réponse de la méiofaune benthique à un épisode anoxique
Laboratoire d’accueil : BIAF Laboratoire des Bio-Indicateurs Actuels et Fossiles, Université d’Angers
Responsable du stage : Nom :Geslin Emmanuelle, Frans Jorissen

Tél : 02 41 73 54 07 Fax : 02 41 73 53 52

Email : emmanuelle.geslin@univ-angers.fr
Description du stage (1 page maximum)

L’étude des épisodes hypoxiques et anoxiques devient un point important dans la compréhension de l’évolution des environnements de plateformes marines. En effet, en conséquence aux changements climatiques, il est prédit que certaines zones côtières vont être sujettes à des épisodes anoxiques de plus en plus fréquentes. De tels phénomènes sont déjà observés dans la Mer Adriatique.

Afin d’appréhender les conséquences de ces épisodes anoxiques sur la biodiversité marine, il est nécessaire d’étudier la réponse des organismes vivants notamment ceux vivants dans le sédiment qui est le premier compartiment affecté par de tel phénomène.

Un projet international (FWF project P21542-B17) intitulé “Low dissolved oxygen events in the Northern Adriatic:in situ experimental insights into benthic responses before, during and post-anoxia” se propose d’étudier la réponse de la macrofaune et de la méiofaune à des épisodes anoxiques in situ provoqués dans la Mer Adriatique (pour plus de détail : http://www.marine-hypoxia.com/joomla/content/view/16/33/).

L’équipe Viennoise en charge de ce projet s’intéresse à la macrofaune, alors que l’équipe du BIAF (Université d’Angers) étudie la réponse de la méiofaune et plus particulièrement des foraminifères benthiques qui est un groupe présentant des espèces anaéorobiques facultatives.

Des expériences in situ ont été réalisées en Août 2009 en Mer Adriatique à 25 m de profondeur. Un système expérimental permettant de provoquer des anoxies a été mis en place pendant 7 jours. Au cours de cette expérience in situ, les conditions physico-chimiques du sédiment (O2, H2S) et de la colonne d’eau (O2) ont été mesurées tous les 5 minutes et une caméra a permis de filmer le comportement de la macrofaune face à ce changement du milieu. Des carottes sédimentaires ont été prélevées avant et après l’épisode anoxique afin d’étudier la méiofaune benthique.

Dans ce cadre de travail, le BIAF propose un sujet de Master M2 pour étudier le changement de la biodiversité après 7 jours d’anoxie. Le travail consistera à une préparation des échantillons et à l’analyse des biocénoses de la méiofaune benthique avant et après l’anoxie. Ces données permettront de mettre en évidence quel groupe est sensible ou résistant à l’anoxie, et au sein des foraminifères, quelles espèces sont capables de survivre.

Ce stage s’incère au sein d’un projet international (FWF project P21542-B17). Une demande de financement Région sera demandée début 2010 pour soutenir un travail de thèse qui s’intéressera aux données de recolonisation du milieu et des futures expériences prévues fin sept. 2009 et courant 2010.
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