Projet 

La thèse s’inscrit au cœur du projet ANR (JCJC) IMPRINT « IMpacts des PRocessus mIcroclimatiques sur la redistributioN de la biodiversiTé forestière en contexte de réchauffement du macroclimat ».

Le site internet du projet : http://microclimat.cnrs.fr/

Sujet de la thèse

« Modélisation des microclimats sous couvert forestier et conséquences sur la biodiversité forestière en contexte de réchauffement global »

Résumé 

Les modèles de niche, couramment utilisés pour prédire la redistribution du vivant en contexte de réchauffement climatique, sont habituellement calibrés sur les températures synoptiques (i.e. macroclimat) mais ignorent les températures réellement ressenties par la plupart des organismes vivant à la surface ou proche de la surface du sol (i.e. microclimat). Pourtant, le microclimat ressenti par ces organismes peut être très différent du macroclimat régional, surtout au sein des écosystèmes forestiers dont la sylviculture peut servir de médiateur entre microclimat et macroclimat. Des progrès récents permettent aujourd’hui de spatialiser le microclimat à très fine résolution en combinant des mesures microclimatiques locales avec des variables environnementales issues de la télédétection 3D à haute définition (cf. technologie LiDAR). Néanmoins, cette spatialisation du microclimat reflète rarement la dynamique des fluctuations interannuelles à long terme du climat (échelle de la décennie) mais plutôt les variations météorologiques intra-annuelles (météo plutôt que climat), témoignant d’un manque de données sur le suivi microclimatique à long terme. Cette thèse a justement pour objectif de lever ce verrou scientifique, en combinant l’utilisation :

(i) de micro-capteurs de température et d’humidité de l’air afin de mesurer en continue le microclimat de surface ;

(ii) des images 3D à très haute définition, issues de la technologie LiDAR aéroportée ;

et (iii) des données de suivi climatique à long terme issues d’un réseau national de suivi à long terme des écosystèmes forestiers (RENECOFOR, ONF) partiellement équipé de postes météo permanents situés à proximités des massifs forestiers.

Plus précisément, la combinaison des technologies et des données évoquées ci-dessus permettra non seulement de quantifier et modéliser les processus sous-jacents au microclimat sur de grandes étendues spatiales et à une résolution spatiotemporelle fine, mais aussi et surtout de reconstruire les tendances d’évolution du microclimat sous-couvert forestier et donc l’intensité du réchauffement ressentie au sein de ces écosystèmes.

L’objectif ultime de la thèse est d’utiliser cette reconstruction à long terme du microclimat sous-couvert forestier dans des modèles de niche afin de montrer comment le microclimat affecte les prédictions de redistribution de la biodiversité forestière en contexte de réchauffement, et ce par rapport aux modèles de niche actuels basés sur le macroclimat. L’hypothèse sous-jacente de la thèse est que la prise en compte du microclimat sous-couvert forestier dans les modèles de niche va non seulement impliquer un décalage de la niche climatique des espèces vers des conditions plus fraiches par rapport à un modèle de niche basé sur le macroclimat, mais également que cela favorisera un retard de réponse en contexte de réchauffement à cause du découplage entre température sous-couvert et hors-couvert (un réchauffement de 1°C hors-couvert n’implique pas nécessairement un réchauffement de 1°C sous-couvert). Pour tester ces hypothèses suggérant que les processus microclimatiques peuvent agir comme un frein dans la dynamique de redistribution du vivant, la thèse s’appuiera sur l’étude de la biodiversité végétale et des arthropodes du sol (carabes en particulier) des forêts tempérées feuillues, deux groupes taxonomiques jouant un rôle important sur le fonctionnement des cycles biogéochimiques et sur la provision de certains services écosystémiques.

Références

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