Les projets du thème EcoStress-EcoTox

Typologie et intensité des réponses phénotypiques, physiologiques et moléculaires aux gradients environnementaux

 

Projet IPEV 136 SUBANTECO

Biodiversité subantarctique, effets des changements climatiques et des invasions biologiques sur la biodiversité terrestre

Projet IPEV 136 SUBANTECO

 

Le réchauffement climatique et les invasions biologiques représentent des menaces croissantes pour la biodiversité et les habitats des régions subantarctiques. Les îles subantarctiques constituent des environnements sentinelles des changements pouvant être assimilés à des laboratoires à ciel ouvert pour l’étude des synergies entre changements climatiques et invasions biologiques sur la biodiversité polaire. Nos recherches sont centrées sur la faune et la flore terrestres et aquatiques, avec pour objectif d’accroître nos connaissances de l'écologie et de distribution des espèces subantarctiques (activités observatoires de la biodiversité, et approches expérimentales en conditions contrôlées). Ces connaissances sont ensuite employées pour prédire la manière dont la biodiversité polaire pourrait évoluer dans le futur, et suggérer des mesures d'atténuation des impacts des changements globaux. Nos recherches visent également à améliorer les connaissances des mécanismes écologiques et physiologiques qui régissent la distribution et les assemblages d'espèces, des échelles locales aux échelles régionales, dans les Îles Crozet et Kerguelen. Les plantes et les invertébrés constituent des modèles d’études privilégiés, en raison de leur sensibilité aux variations microclimatiques. Ces modèles biologiques constituent par ailleurs des espèces clés qui structurent les réseaux écologiques, et leur sensibilité aux changements globaux pourrait ainsi avoir des effets en cascade sur les interactions écologiques. En démêlant la complexité des processus dirigeant la redistribution de la biodiversité dans les îles subantarctiques, les données produites constitueront un socle de connaissances pour le développement de stratégies de conservation des Îles Crozet et Kerguelen, deux archipels protégés et classés au patrimoine mondial de l'UNESCO.


 

ECOTOCCS : Réponses croisées des plantes aux pollutions chimiques et au changement climatique

Nos études concernant l’effet de faibles doses de pesticides chez les plantes suggèrent l’existence d’interactions entre réponses aux stress selon un « stress shield concept » : une pré-exposition à des doses sub-toxiques de xénobiotiques aboutit in fine à la mise en place de systèmes de tolérance à des stress abiotiques ultérieurs (stress croisés). Les xénobiotiques sont-ils des amplificateurs ou des atténuateurs des effets du changement climatique ? L’étude mécanistique de ces phénomènes plastiques permet d'approfondir les connaissances sur les effets hormétiques et croisés des stress anthropiques et environnementaux, notamment du point de vue de la perception des signaux inducteurs, des voies de signalisations et de régulations associées à la mise en place de la tolérance dans le temps. La caractérisation de ces mécanismes de perception/signalisation et des tolérances induites permet d’évaluer, dans un contexte de changements globaux, les effets multiples des contaminations édaphiques sur les communautés végétales naturelles. Ces contaminations représentent en effet à la fois un stress chimique et potentiellement un modulateur des tolérances aux stress abiotiques. Nous cherchons ainsi à mettre en évidence les voies moléculaires, communes ou spécifiques de stress, à l’origine de l’induction de cascades de signalisation (de la perception de la contrainte jusqu’à l’homéostasie) conduisant à l’établissement de la tolérance et/ou résistance face aux contraintes environnementales.

Action incitative, Défis scientifiques, UR1, C Sulmon


 

ANR DroThermal : What makes Drosophila suzukii such a successful invader? An integrative analysis of its thermal ecology

The recent invasion by the Spotted Wing Drosophila (SWD) is a major concern for the fruit sector worldwide. Temperature and thermal biology of this species are recognized as the main factors dictating the distribution, populations’ dynamics and seasonal phenology of SWD. However, major knowledge gaps remain regarding its thermal and trophic ecology, thus compromising the assessment and prediction of field population dynamics from year to year. In particular, there is a critical lack of knowledge about the thermotolerance and winter survival strategies of this invasive species, which are essential for anticipating spring population levels and dynamics. Small insects such as fruit flies certainly respond to environmental variations on much finer temporal and spatial scales than those generally considered so far in classical experimental studies and predictive models. The transfer of the macroclimate projections into the microclimates actually encountered by SWDs in nature requires the acquisition of novel ecologically relevant data with a level of resolution corresponding to the insect's scale. DroThermal is based on the idea that most of the findings from laboratory experiments are difficult to extrapolate to field situations. Current knowledge on the thermal and trophic ecology of SWD is mainly based on laboratory data that lack the appropriate resolution and ecological relevance and thus hamper the accurate assessment of the persistence of SWD populations in the wild, as well as the associated modelling efforts. Many critical variables are at play in nature but absent from classical experimental conditions: i) unlike the laboratory where conditions are constant and optimal, there is a high spatial and temporal variability of abiotic factors (e.g. temperature) in nature (subject of tasks 1 & 2). ii) there is a high diversity of host plants that varies with the seasons and thus a range of available trophic resources (including unknown winter hosts) that shape phenotypes such as thermotolerance (subject of task 3). iii) Symbionts and microbes associated with the host (e.g. Wolbachia) are much more diverse in nature than in the laboratory, and can affect host characteristics, including thermotolerance (subject of task 4). Consideration of these effects in a single integrative project will generate new knowledge on the thermal and seasonal ecology of SWD, allowing better modelling of population dynamics and seasonal phenology (subject of task 5). By considering different levels of variation across appropriate spatio-temporal scales, we plan to elucidate the thermal (and seasonal) responses and adaptations of SWD, and thus better predict population persistence and dynamics in the field. DroThermal also has the applied goal of generating data needed to develop innovative predictive models of population dynamics, which are useful for sustainable management programs against SWD. Our high-resolution integrative approach will provide a better understanding of the invasive success of this species in temperate regions and will provide new knowledge essential for the management of SWD, such as improving the timing and forecasting of control measures. More broadly, the project will provide an innovative new framework to understand the success of biological invasions that present significant eco-socio-economic issues.

 

 


 

Projet Interreg CPES : améliorer la qualité de l’eau en encourageant les paiements pour services écosystémiques

Project INTERREG CPES (Channel Payment for Ecosystem Services)

This project aims to increase water quality by developing PES (Payment for Ecosystem Services) schemes. PES remunerate the farmer, provided by public or private buyers, in return for the adoption of practices that reduce losses of nutriments (P, N, or generally erosion).
One of the 6 case studies (3 in France, 3 in UK) concerns Lac au Duc in Brittany and its catchment. Like in many water reservoirs, eutrophication results also there in the mass development of cyanobacteria during summer, which can harm the environment and human health by toxic or allergenic metabolites. This leads to the ban of recreational activities and increasing costs for drinking water production. In freshwater ecosystems, excess phosphorus (P) is generally seen as the responsible factor. The Lac au Duc case study addresses the catchment area where diffuse sources of P from agricultural activities and point sources such as waste water treatment plants contribute to the P charge of the river Yvel-Hyvet, emptying into the reservoir Lac au Duc.
The CPES case study Lac au Duc is a collaboration between scientists from OSUR-Geosciences and ECOBIO, INRA- and Agrocampus Ouest, and the SMGBO (Syndicat Mixte du Grand Bassin de l'Oust). Hydrologists, Geologists, Agroecologist tackle the scientific complexity together with the SMGBO, responsible for the contact to the farmers, local politicians and stakeholders. Moreover, we collaborate with a farmers’ association (Alli’Homme) and the CRAB.

further information: https://www.cpes-interreg.eu

and

https://ecobio.univ-rennes1.fr/news/projet-interreg-cpes-ameliorer-la-qualite-de-leau-en-encourageant-les-paiements-pour-services.html