Un remarquable travail pluri-disciplinaire et pluri-unités du Labex ARBRE

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Le projet de thèse d’Alexandre Fruleux vient de produire un article remarquable reposant sur une approche multi-disciplinaire qui a impliqué plusieurs unités du LabEx. L’article est disponible en ligne sur le site de la revue Oecologia.

Résumé : Aboveground overyielding in a mixed temperate forest is not explained by belowground processes

The relationship between forest productivity and tree species diversity has been described in detail, but the underlying processes have yet to be identified. One important issue is to understand which processes are at the origin of observed aboveground overyielding in some mixed forests. We used a beech–maple plantation exhibiting aboveground overyielding to test whether belowground processes could explain this pattern. Soil cores were collected to determine fine root (FR) biomass and vertical distribution. Correlograms were used to detect spatial arrangement. Near-infrared reflectance spectroscopy was used to identify the tree species proportion in the FR samples and spatial root segregation. An isotopic approach was used to identify water acquisition patterns. The structure and the composition of the ectomycorrhizal fungal community were determined by high-throughput sequencing of DNA in the soil samples. We found no spatial pattern for FR biomass or for its vertical distribution along the gradients. No vertical root segregation was found, as FR density for both species decreased with depth in a similar way. The two species displayed similar vertical water acquisition profiles as well, mainly absorbing water from shallow soil layers; hence, niche differentiation for water acquisition was not highlighted here. Significant alterations in the fungal community compositions were detected in function of the percentage of maple in the vicinity of beech. Our findings do not support the commonly suggested drivers of aboveground overyielding in species-diverse forests and suggest that competition reduction or between-species facilitation of belowground resource acquisition may not explain the observed aboveground overyielding.

Séminaire Vanessa Haverd

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Abstract
Several lines of evidence point to an increase in the activity of the terrestrial biosphere over recent decades1-4, impacting the global net land carbon sink (NLS) and its control on the growth of atmospheric carbon dioxide (ca). Global terrestrial gross primary production (GPP) — the rate of carbon fixation by photosynthesis — has risen by (31 ± 5)% since 19004. This increase remains to be attributed. Here we show that this increase in GPP is predominantly driven by CO2.. We reconcile leaf-level and global atmospheric constraints on trends in modelled biospheric activity to reveal a global CO2 fertilisation effect on photosynthesis of 30% since 1900, or 47% for a doubling of ca above the pre-industrial level. Our historic value is nearly twice as high as current estimates3,5 (17 ± 4)% that do not use the full range of available constraints. Consequently, under a future low emissions scenario6, our projected natural land carbon sink (174 PgC, 2006 to 2099) is 57 PgC larger than if a lower CO2 fertilisation effect comparable with current estimates is assumed. These findings suggest a larger beneficial role of the land carbon sink in modulating future excess anthropogenic CO2 in lower emissions scenarios consistent with the target of the Paris agreement to stay below 2°C warming, and underscores the importance of preserving terrestrial carbon sinks.
Speaker
Vanessa Haverd, Climate Science Centre, CSIRO Oceans & Atmosphere, Canberra, Australia
Vanessa Haverd has a Ph.D. in physical chemistry (Oxford University, 2003), and joined the Continental Biogeochemical Cycles Team at CSIRO in 2007 as a terrestrial biosphere modeller. She has co-developed new descriptions of fundamental physical processes, including coupled transport of heat, water and stable isotopes in soil and litter, encapsulated in the SLI (Soil-Litter-Isotope) model; heat storage, and radiative transfer in plant canopies. In 2013, she published the first complete carbon budget for the Australian continent, quantifying the contribution of the Australian biosphere to the global carbon budget, using multiple observational constraints. More recently, she co-developed a novel approach to representing vegetation structural dynamics in Earth system modeling, introducing vegetation structure and disturbance patterns into land surface models. Vanessa contributes CABLE-POP simulations to the annual update of the Global Carbon Budget, as part of the TRENDY ensemble of global terrestrial biosphere models.

Séminaire BENCHAFOR

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Les 2 & 3 octobre 2018 se tient à l’INRA-Nancy un séminaire de réflexion autour du projet BENCHAFOR financé par le LabEx ARBRE. Ce projet vise à limiter l’impact des épidémies de hannetons sur les régénérations forestières

Le hanneton commun et le hanneton des forêts sont deux espèces de coléoptères bien connues pour les dommages qu’elles peuvent causer aux écosystèmes forestiers. Alors que les adultes peuvent provoquer des défoliations spectaculaires des arbres adultes, les larves se nourrissent aussi des racines des jeunes arbres, ce qui entraîne des mortalités importantes dans les régénérations forestières, ce qui a un impact sur l’ensemble du processus de gestion de la forêt. Les pays d’Europe de l’Est sont confrontés à des infestations récurrentes depuis les années 1960 ; en France, les populations de hannetons semblent être passées d’endémiques à épidémiques au cours des 10 dernières années, avec des dégâts importants signalés dans de jeunes peuplements forestiers de Picardie et d’Alsace du Nord. En Allemagne, les traitements chimiques se sont avérés efficaces pour réduire les populations et les dommages qui en découlent, mais leur utilisation est désormais interdite. Plusieurs méthodes de lutte sont étudiées en Europe, principalement sur la base de méthodes de lutte biologique. Jusqu’à présent, ces études n’ont pas produit de résultats qui pourraient être développés et finalement appliqués à l’aménagement forestier quotidien.

Les gestionnaires forestiers s’interrogent maintenant sur l’opportunité de modifier les paramètres de l’écosystème forestier qui sont critiques pour les différentes phases du cycle de vie des hannetons. De telles actions sont susceptibles de produire des méthodes efficaces à court terme avec des impacts environnementaux limités. Ce projet est basé sur une approche de benchmarking des connaissances scientifiques acquises sur la biologie des hannetons et des expériences techniques accumulées dans les pays d’Europe qui ont été victimes de foyers épidémiques au cours des dernières décennies. Nous cherchons à déterminer si des aménagements dans la gestion sylvicole pourraient limiter la dynamique des populations de hannetons.

Notre premier objectif est d’établir un état des connaissances sur les facteurs environnementaux qui déterminent les éclosions du hanneton, puis de proposer un protocole de protocole pour décrire et couvrir la structure et les caractéristiques de la végétation au sol qui déterminent la densité larvaire des hannetons. Ces deux objectifs permettront d’initier un travail en réseau national et international sur la recherche de solutions aux dommages causés aux forêts par les hannetons.

Le cœur du projet est l’organisation d’une session de travail internationale (3 jours) durant l’automne 2018 sur le site de l’INRA à Nancy-Champenoux. Au cours de la phase de préparation, nous identifierons un réseau de compétences approprié de chercheurs et d’experts en management en France et en Europe à inviter à la session de travail ; un étudiant ingénieur effectuera un stage à l’étranger en juin 2018 pour rencontrer les principaux contacts identifiés par l’équipe projet.

Enfin, le projet proposé fournira un cadre d’hypothèses pour la recherche de solutions écologiques afin de prévenir les épidémies de hannetons, un projet novateur susceptible d’initier une stratégie technique et scientifique de gestion de la crise causée par les épidémies de hannetons.

CiTIQUE

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Recrutement d’un Ingénieur Projet pour le programme de recherche participative CiTIQUE Grand Est

• Lieu : Laboratoire Tous Chercheurs de Nancy, Centre Inra Grand Est – Nancy, commune de Champenoux

• Prise de poste : au plus tard en septembre 2018

• Type : CDD Ingénieur d’Etude niveau 2 de la fonction publique

• Salaire : 2100 € brut (en fonction de l’expérience)

• Durée : 12 mois temps-plein (renouvellement possible)

Inclus dans le programme national CiTIQUE, CiTIQUE Grand Est ambitionne de faire travailler ensemble des chercheurs et des acteurs de la société civile intéressés par les tiques et les maladies qu’elles transmettent, notamment la maladie de Lyme. CiTIQUE un programme multi-partenarial qui implique différents laboratoires de l’INRA (Maisons-Alfort, Nancy) mais aussi d’autres structures académiques (Université de Lorraine, ANSES, VetAgroSup). Il mobilise des partenaires facilitateurs (Laboratoire d’Excellence ARBRE, Centre Permanent d’Initiatives pour l’Environnement Nancy-Champenoux) dont le rôle est d’animer le programme et le réseau des acteurs (chercheurs, médecins, patients, professionnels de la forêt, de l’agriculture et de la nature, citoyens, enseignants, élèves).

Comptant sur la mobilisation de tous, CiTIQUE Grand Est a lancé une collecte d’information et de tiques sans précédent à l’échelle du territoire régional, matériel indispensable pour pouvoir lever nombre de verrous scientifiques actuels, et ce sont les acteurs de la société civile eux-mêmes, qui vont pouvoir participer à l’analyse de ces échantillons dans le cadre de stages de recherche qui seront organisés dans les locaux du laboratoire Tous Chercheurs de Nancy.

Pour la première fois, encadrés par des chercheurs, les citoyens vont pouvoir participer à l’effort de recherche, depuis la construction des questions jusqu’à l’interprétation des résultats en passant par l’observation, l’échantillonnage et l’expérimentation.

Pour permettre le déploiement de CiTIQUE Grand Est, un appel à candidature est lancé visant à conforter l’équipe projet par le recrutement d’un Ingénieur Projet.

Descriptif du programme et de ses acteurs

Principales missions

La personne recrutée prendra en charge la gestion du projet pilote CiTIQUE Grand Est. Responsable du suivi administratif et financier du projet, elle organisera et veillera, en concertation avec l’équipe projet, au bon déroulement des différentes étapes du projet dont 1) la co-construction des questions de recherche et des protocoles d’échantillonnage,

2) la collecte d’informations et l’analyse statistique de ces données, 3) la collecte massive des tiques fixées en région Grand Est et la constitution d’une tiquothèque, 4) l’organisation de stages de recherche courts (2-3 jours) ouverts au public dans le laboratoire de recherche Tous Chercheurs de Nancy et 5) et la communication large autour des résultats du projet.

Profil du candidat

• Diplôme Bac + 5 à Bac + 8 en biologie ou microbiologie

• Maîtrise des outils d’analyse moléculaire, d’analyse de données d’écologie et d’analyses statistiques

• Grande autonomie et prise d’initiative, curiosité et créativité

• Expérience en gestion de projet

• Qualités relationnelles, goût pour le travail en équipe ou en réseau, compétences pédagogiques et capacités à vulgariser

• Bonne maîtrise écrite et orale de la langue française, aisance rédactionnelle

Une première expérience ou un intérêt prononcé pour les sciences participatives et/ou la médiation scientifique est souhaité