Description du sujet de thèse

Contexte de la thèse :
De nos jours, certaines activités humaines modifient radicalement les écosystèmes et leur fonctionnement (dérèglement climatique, perte de la biodiversité) et compromettent la durabilité des systèmes socio-écologiques. C’est notamment le cas de l’activité agricole extractiviste qui privilégie les rendements agricoles au dépend de la qualité et de la durabilité des écosystèmes terrestres et aquatiques. L’adoption de pratiques plus respectueuses des écosystèmes repose sur la réalisation de compromis entre résultats économiques et fonctionnement des écosystèmes à l’origine de services écosystémiques (services rendus par la nature et indispensables à la survie et au bien-être humain). Dans les cas où les écosystèmes sont détruits ou trop dégradés, les Solutions fondées sur la Nature, comme la restauration de prairies permanentes et diversifiées, pourraient permettre de retrouver des fonctionnalités écologiques et donc des services écosystémiques comme la qualité de l’eau, la limitation de l’érosion, la pollinisation et la protection des cultures.
Cette thèse fait partie du projet COMSYSE (COMpromis et Synergies entre Services Ecosystémiques) qui a la particularité d’être basée sur deux thèses : l’une en économie, l’autre en écologie. Dans le projet COMSYSE, nous proposons de mieux comprendre comment peuvent être formulés les compromis entre performances économiques et préservation environnementale pour maintenir une certaine efficacité économique tout en adoptant une forme d’équité au sein des socio-écosystèmes pour une économie à haute valeur humaine et écologique. Pour cela, nous avons développé une approche lors de laquelle les résultats de deux travaux de thèse en économie et en écologie seront régulièrement mis en discussion au cours des trois années de réalisation afin de nourrir des réflexions interdisciplinaires. Les deux thèses partageront le même terrain d’étude : le Sud du Gers.
1/ Le projet de thèse en économie portera sur une évaluation des services écosystémiques perçus par les résidents de la zone d’étude et une analyse des mécanismes de définition de compromis.
2/ Le projet de thèse en écologie qui fait l’objet de l’appel à candidature ici portera sur les bouquets de services écosystémiques offerts par les prairies restaurées dans les paysages agricoles.Les objectifs de la thèse
L’objectif de la thèse en écologie est de mesurer et de modéliser les bouquets de services offerts par les prairies restaurées dans les paysages agricoles. Elle sera co-encadrée par le CRBE (https://crbe.cnrs.fr/) sur la partie modélisation hydrologique et par le laboratoire Dynafor (https://www.dynafor.fr/) pour la partie pollinisation. Le terrain d’étude se trouvera dans le Sud du Gers dans une zone où le modèle hydrologique a déjà été calibré et où des opérations de restauration de prairies sont effectuées dans le cadre du programme Life Coteaux Gascons piloté par l’ADASEA du Gers, partenaire du projet COMSYSE.
La thèse sera structurée en trois parties avec une interdisciplinarité croissante avec la thèse en économie.
Dans une première partie, les bénéfices pour la qualité de l’eau, les pollinisateurs et la pollinisation de la restauration de prairies seront mesurées sur une quinzaine de prairies restaurées via des transects de suivi de pollinisateurs et le suivi de la qualité de l’eau sur de petits bassins versants pilotes pour un sous-échantillon de prairies restaurées. Le gain en termes de pollinisation sera estimée via la modélisation (Desaegher et al., 2021) (module
« Pollinisation » de la plateforme InVest, paramétré pour la région et déjà utilisé au laboratoire Dynafor).
Dans une seconde partie, l’objectif est de tester une possible synergie entre le service de pollinisation et d’amélioration de la qualité de l’eau en posant l’hypothèse qu’une possible baisse de rendement, et donc de revenus des exploitant.e.s agricoles, due à une réduction de l’usage des engrais de synthèse et des pesticides pourrait être compensée par une amélioration du rendement par les services écosystémiques. Cet effet de compensation se ferait via une meilleure pollinisation, qui peut augmenter le rendement jusqu’à 30%, qui serait rendue possible par l’effet conjoint de la restauration de prairies et un usage modéré des pesticides (50% de réduction, objectif EcoPhyto). Des travaux italiens ont déjà montré que des niveaux optimums de pollinisation les pertes dues à une baisse d’utilisation d’engrais (Tamburini et al., 2017). L’effet bénéfique sur la qualité de l’eau sera estimé sur la base d’un modèle existant, développé et paramétré pour la zone par le laboratoire CRBE. L’utilisation d’un modèle en micro-économie et la collaboration avec la thèse en économie, permettra de vérifier que cela n’impacte pas le revenu des exploitant.e.s agricoles.
Enfin, la dernière partie s’ouvrira à d’autres services pour envisager le bouquet de services offerts par la restauration de prairies en prenant en compte d’autres services cités par les acteurs du territoire dans le cadre de la thèse en économie, et non étudiés dans les deux premiers chapitres de la thèse en écologie, comme le stockage de carbone, les aménités paysagères.... Cette dernière partie traitera des synergies et compromis entre ces services et s’attachera à qualifier si ces bouquets sont équilibrés ou si différents profils de bouquets de services sont identifiables dans le cadre de paysages actuels (Bennett et al., 2009) et de scenarios d’évolution possibles ou souhaités de ces paysages.

Bibliographie :
EM Bennett, E.M. Peterson, G.D., Gordon, L. G. 2009 Understanding relationships among multiple ecosystem services. Ecology letters 12 (12), 1394-1404
Desaegher, J., Sheeren, D., Ouin, A. 2021 Optimising spatial distribution of mass-flowering patches at the landscape scale to increase crop pollination. J. Appl. Ecol. 58:9, 1876-1887.
Tamburini, G., Francesco, L. Lorenzo, M. 2017 Pollination benefits are maximized at intermediate nutrient levelsProc. R. Soc. B.28420170729

Contexte de travail

Financement de la thèse
Cette thèse est co-financée par la région Occitanie via le projet COMSYSE et par le Programme National de Recherche Solubiod sur les Solutions Fondées par la Nature (https://www.pepr-solubiod.fr/).

Encadrement de la thèse et soutienméthodologique
Un double encadrement est prévu (CRBE et DYNAFOR) ainsi qu’un accompagnement méthodologique qui sera également assuré par les deux laboratoires pour garantir la cohérence des approches et des outils utilisés dans chaque discipline. Des formations complémentaires en méthodologies interdisciplinaires seront proposées pour renforcer la capacité à collaborer efficacement.
Il sera mis en place une plateforme numérique collaborative de partage de données pour faciliter l’échange des données et des résultats entre le CRBE ; DYNAFOR et le LEREPS ce dernier étant porteur de la thèse en Economie (partage de bases de données, documentation commune des analyses, espace de discussion pour échanger).
Des séminaires de vulgarisation et diffusion desrésultats permettront d’intégrer les retours du terrain dans le processus de recherche, favorisant une approche participative dans la mise en œuvre des solutions. De plus, une conférence finale sera tenue à l’issue du projet.
Il est prévu le financement d’une participation à au moins 1 congrès scientifique international et une possibilité d’aller effectuer un séjour de quelques semaines dans un laboratoire étranger proche de la thématique abordée dans la thèse.

Lieu d’affectation de la thèse : le CRBE sur le site de l’INP-Agro-Toulouse (https://www.ensat.fr/fr/index.html), le laboratoire Dynafor est aussi présent sur ce site.


Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.

Contraintes et risques

Selon le règlement intérieur du laboratoire

Informations complémentaires

Compétences requises :
- Modélisation numérique, Traitement de données (Python, et/ou R)
- Expérimentations/observations in situ de la biodiversité et/ou qualité des eaux

Connaissances requises :
- Hydrologie, écologie,Services écosystémiques
- Techniques de modélisation
- Appétence pour le numérique et les observations sur le terrain
- Goût et intérêt pour l'interdisciplinarité avec les sciences sociales