Thèse - Effets de la diversité des espèces d’arbres sur la dynamique du carbone dans les plantations de restauration forestière tropicale

Université de Montpellier

Paysage agroforestier dans le Gers

Structure et encadrement

Le/la doctorant·e sera affilié·e à l’Université de Montpellier, et sera basé·e à l’UMR Eco&Sols (Ecologie fonctionnelle & biogéochimie des sols & des agro-systèmes, https://www.umr-ecosols.fr/), à Montpellier. Des missions de terrain au Brésil (Piracicaba, état de São Paulo) sont prévues.

Le/la doctorant·e travaillera sous la supervision de Guerric le Maire et Joannès Guillemot (Cirad). Cette thèse s’inscrit dans le cadre d’une collaboration scientifique entre l’Université de Montpellier et l’Université de São Paulo au Brésil. Dans ce cadre, une thèse démarrera en 2025 à l’université de São Paulo (campus de l’ESALQ à Piracicaba) sur un sujet complémentaire, sous la supervision du Prof. Pedro Brancalion. Il est attendu que les deux doctorant·e·s interagissent étroitement, et les deux thèses seront accompagnées par l’équipe franco-brésilienne d’encadrants.

Thématique

Cette thèse explore l’impact de la diversité des espèces d’arbres sur la séquestration du carbone dans les plantations de restauration forestière tropicale. Elle s’appuie sur des expérimentations menées au Brésil.
Cette thèse mobilisera les disciplines de l’écophysiologie et de l’écologie forestière tropicale.

Contexte et objectifs

La restauration forestière tropicale, notamment à travers la plantation d’espèces d’arbres autochtones, est une approche aujourd’hui centrale dans les stratégies internationales d’atténuation du changement climatique. En effet, ces forêts plantées peuvent stocker d’importantes quantités de carbone (C), contribuant ainsi à la séquestration du CO₂ atmosphérique. Des résultats récents suggèrent que les forêts plantées avec une grande diversité d’espèces d’arbre pourraient stocker davantage de C, tout en étant plus résilientes aux perturbations liées au changement climatique (1–3). Cependant, l’effet de la diversité des espèces d’arbres sur la dynamique du C dans les plantations de restauration forestière tropicale reste mal connue.

Cette thèse explorera cette question via des mesures sur des forêts expérimentales au Brésil (Mata Atlântica). Nous étudierons :
– L’impact de la diversité sur la démographie et le stock de carbone des forêts restaurées, notamment l’effet du voisinage fonctionnel sur la croissance et la survie des arbres.
– Les déterminants de la séquestration de carbone à l’échelle de l’écosystème (photosynthèse, respiration, réponse aux fluctuations environnementales).
– L’influence de la structure de la canopée sur la productivité des parcelles restaurées.
Ces travaux affineront notre compréhension des relations biodiversité-fonctionnement pour la restauration forestière.

Méthodologie

Ce projet de thèse utilisera des mesures conduites sur différentes forêts plantées expérimentales visant à évaluer l’effet de la diversité sur le fonctionnement dont l‘expérimentation MataDIV, qui fait partie du réseau mondial TreeDivNet. Cette expérimentation comporte un site instrumenté, incluant une tour à flux Eddy-covariance, fournissant des mesures de séquestration de C à haute résolution temporelle, qui seront étudiées dans ce projet de thèse. Elle comporte également un dispositif d’exclusion de pluie permettant d’évaluer l’effet de la diversité sur la résistance à la sécheresse et la séquestration de carbone. L’exploration de ces jeux de données conduira le/la candidat.e à développer des modèles statistiques individu-centrés (4). Enfin, ce projet comporte une partie de modélisation des processus écophysiologiques, et le/la candidate sera amené·e à utiliser le modèle MAESPA (5, 6), développé dans l’équipe, pour améliorer notre compréhension des mécanismes physiologiques régissant la dynamique du C dans les forêts plantées restaurées.

Résultats attendus

Nos résultats permettront d’améliorer notre compréhension du fonctionnement des forêts restaurées dans le biome tropical très diversifié de la forêt atlantique (Mata Atlântica) face au changement climatique, et de fournir des bases scientifiques pour développer de nouvelles pratiques de restauration forestière.

Profil recherché

  • Master 2 en écologie ou écophysiologie végétale, ou diplôme d’ingénieur agronome ou forestier.
  • Intérêt pour les analyses statistiques et la rédaction d’articles scientifiques, connaissance d’un langage de programmation destiné aux statistiques (R, Python ou Matlab).
  • Un intérêt ou une expérience en modélisation de processus biologiques ou écophysiologiques serait un plus.
  • Nous recherchons une personne fortement motivée, curieuse, autonome et dotée d’un excellent esprit d’équipe.

Niveau d’anglais requis: Intermédiaire supérieur: Vous pouvez utiliser la langue de manière efficace et vous exprimer précisément.

Pour en savoir plus sur le sujet de la thèse : https://adum.fr/as/ed/voirproposition.pl?matricule_prop=61848