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Axe transversal Changements globaux

Suivi de la reproduction du buccin Buccinum undatum, une espèce d'intérêt pour l'étude de l'impact des changements climatiques

Thème général

Les fonctions biologiques des êtres vivants sont partiellement contrôlées par des contraintes environnementales. Le changement climatique actuel est susceptible de modifier ces contraintes aussi bien de façon directe (T°, salinité, pH, UV, pression de CO2 et d’O2 …) qu’indirectes. En retour, les fonctions biologiques seront elles‐mêmes modifiées. L’association de ces modifications sera à la base des capacités d’adaptation ou d’acclimatation des individus, et c’est en cascade ce qui déterminera l’évolution de la biodiversité ou de l’intégration des êtres vivants dans le fonctionnement des écosystèmes. De plus, les effets du changement climatique sont susceptibles, par la modification des structures de réseaux trophiques, de modifier les propriétés de stabilité des écosystèmes. Cependant si l’on souhaite avoir une vision un peu généraliste il est fondamental de réaliser des études multi‐trophiques. La particularité de l’UMR BOREA est de poser la question des effets du changement climatique sur les réseaux trophiques, à différents niveaux d’analyse : de l’effet sur les fonctions des individus à leurs répercussions sur l’organisation des réseaux trophiques jusqu’à la dynamique des écosystèmes. Les recherches sont à la fois portées sur le passé, le présent et le futur (prédictions).

 

A l’échelle moléculaire et cellulaire, le projet concernera les mécanismes de perception, de signalisation des facteurs environnementaux (canaux "senseurs de température", canaux ioniques pour le pH ou la salinité, protéines de choc thermiques ...) ou de régulation épigénétique (par exemple, en étudiant le rôle de la méthylation de l’ADN sur l’expression génétique) chez différents modèles, avec une approche comparative et phylogénétique.

 

A l'échelle de l’individu, un focus sera porté sur les mécanismes d'intégration des effets de la température, en particulier en conditions extrêmes, de la salinité ou du pH, et les conséquences pour la sensibilité et l’éventuelle acclimatation des espèces étudiées. Les conséquences des variations de la température, du pH et de la salinité seront étudiées sur toute une série de fonctions et sur des modèles biologiques variés. Par exemple, la minéralisation est aussi bien étudiée sur les microalgues que sur les cnidaires ou les mollusques. Les fonctions étudiées, elles aussi, sont variées : reproduction, développement larvaire, migration, alimentation, etc. Toutes ces fonctions auront des conséquences en cascade sur les cycles biologiques des espèces et l’organisation des écosystèmes, en particulier par les réseaux trophiques.

A l’échelle du réseau trophique, des études comparatives seront réalisées, par le biais de la comparaison des structures trophiques. Pour cela les outils seront aussi bien des marqueurs biochimiques, comme les isotopes stables, que des outils numériques, par la modélisation. Dans les milieux côtiers, les questions pourront porter sur l’effet des changements climatiques sur la boucle microbienne et le devenir de la matière organique dans les réseaux trophiques. Dans le cas des milieux d’eau douce (cours d’eau et lacs) un travail sera, entre autres, mené sur les effets d’une augmentation de la température et de la variabilité climatique (thermique ou hydrologique) sur des macro‐descripteurs des réseaux trophiques tels que la longueur de chaîne ou l’aire de la niche trophique des communautés. Pour cela, des études comparatives seront initiées sur des cours d’eau et lacs en régions tempérées et tropicales.

A l’échelle de l’écosystème, l’approche comparative sera privilégiée et se basera sur les gradients des facteurs étudiés.

Ce projet à long terme réunit l'ensemble des équipes de l'UMR.