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Écologie des Communautés : Interactions, Interfaces et Contraintes (CIRCE)

L'objectif de CIRCE est de décrypter des mécanismes d’assemblage et de fonctionnement des communautés écologiques sous contraintes environnementales (stress et perturbations) variées, afin de contribuer à l’analyse du rôle de la complexité dans la stabilité des systèmes incluant le vivant. Le niveau d’organisation des communautés est pertinent pour développer des théories incluant les interactions fonctionnelles et les traits biologiques comme support d’investigation, aborder des modèles spécifiques aux interactions indirectes et aux interfaces physiques, analyser les transferts d'échelles à partir d’une logique d’habitats et intégrer observations, expérimentations (in situ, ex situ) et modélisation. L’équipe s’intéresse également aux développements visant à faciliter dans leur dynamique naturelle la conservation de la biodiversité et la restauration durable des habitats, en utilisant les mécanismes propres à l’écosystème.

Les projets de recherche sont regroupés autour de trois actions centrales :

  • Identification des règles d’assemblage des populations au cours de la trajectoire évolutive des communautés.
  • Évaluation des conséquences structurelles et fonctionnelles des contraintes environnementales (stress, perturbations).
  • Décryptage des mécanismes de filtrage de traits biologiques et plasticité des réseaux fonctionnels.

Les recherches de cette équipe s’organisent autour de questions s’appuyant sur des systèmes-modèles pertinents et des outils permettant de tester les hypothèses de travail. Les principaux thèmes abordés sont :

  • biogéographie fonctionnelle des interfaces physiques entre habitats ou milieux (écotones et écoclines). Filtrages locaux versus filtrages régionaux et continentaux. Processus stochastiques versus processus déterministes.
  • régimes de contraintes environnementales aux interfaces écologiques. Perturbations, stress, contraintes multiples.
  • contraintes fortes et structuration des réseaux d’interactions écologiques aux interfaces. Mécanismes de reconfiguration des réseaux. Filtrage de traits et amortissements de flux aux interfaces. Seuils de tolérance et points de bascule.
  • utilisation différentielle des ressources en milieu contraint. Plasticité écologique, résistance, résilience. Rétroactions communautés-contraintes.
  • trajectoires au long terme des assemblages d’espèces. Adaptations aux changements environnementaux majeurs. Évènements extrêmes et bifurcations de trajectoire. Coévolution aux interfaces et redondance fonctionnelle. Invasions biologiques.

Les modèles biologiques (organismes) utilisés pour répondre à ces questions sont variés :

  • micro-organismes (archées, bactéries, micro-eucaryotes)
  • animaux invertébrés (aquatiques ou terrestres)
  • animaux vertébrés (poissons)
  • végétaux macrophytes (aquatiques et terrestres)

Les modèles écologiques correspondent essentiellement à des habitats ou écosystèmes d’interface entre milieux aquatiques et milieux terrestres :

  • biofilms (essentiellement épilithiques, mais aussi épidermiques)
  • toubières et communautés épiphytiques de bryophytes
  • zones riveraines de cours d’eau et de zones humides
  • interfaces d’origine anthropique (bords de routes, emprises de lignes électriques)
  • mangroves
  • phytotelmes tropicaux (essentiellement, associés aux Broméliacées)

Les contraintes analysées comme variables de forçage correspondent à des perturbations physiques ou des stress d’origine naturelle ou anthropique, locales ou régionales, agissant sur les courts ou long termes. Une attention particulière est apportée aux évènements hydrologiques (crues, assèchements).

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