Ecologie Carabe - Rennes - Ouvert à Concours

Interactions biotiques et impact d’un carabe introduit, Oopterus soledadinus sur les communautés d’invertébrés terrestres dans les Iles Kerguelen

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Unité/Equipe encadrante : UMR CNRS 6553 – « Impact des Changements Climatiques » (ICC, contrat 2003-2007), puis « Paysages, Changements Climatiques et Biodiversité » (PAYSACLIM, contrat 2008-2011)

Nom du responsable scientifique et cotuteur : Yves Frenot yves.frenot@univ-rennes1.fr, David Renault david.renault@univ-rennes1.fr

Contexte socio-économique et scientifique :

L’introduction et la répartition des espèces constituent à l’heure actuelle un paramètre important en biologie de la conservation. De par leur isolement, les écosystèmes insulaires sont sensibles aux phénomènes d’invasion, et plus particulièrement les îles subantarctiques, qui sont caractérisées par une faune et une flore paucispécifiques. Ainsi, dans le cas des îles Kerguelen, certaines espèces d’insectes introduites accidentellement, telles que le carabe prédateur, Oopterus soledadinus (Carabidae) ou bien encore le Diptère Calliphora vicina, constituent une menace majeure pour les communautés d’invertébrés terrestres subantarctiques. L’établissement de ces deux espèces et leur dispersion a déjà fait l’objet d’études (thèse de Muriel Chevrier) à une époque où l’impact sur la faune entomologique locale était négligeable. Il en est tout autrement aujourd’hui où, en raison de l’explosion démographique du carabe introduit, des espèces subantarctiques ont localement disparu. Dans le cadre de la présente thèse, l’objectif est donc d’appréhender l’impact d’O. soledadinus sur la biodiversité locale. Ce carabe, commun aux Iles Falkland et introduit en Géorgie du Sud (Océan Atlantique) a été introduit accidentellement aux Iles Kerguelen (Océan Indien) au début du XX° siècle, lors de l’importation de moutons en provenance des Iles Falkland. Ce projet de thèse est partie intégrante du programme proposé à l’appel d’offres « Vulnérabilité, Climat, Milieux » de l’ANR que nous soumettrons courant avril 2007, et s’inscrit également dans un programme labellisé « Année Polaire Internationale » (programme EBA #137).

Sujet

Les hypothèses et questions posées

Les insectes prédateurs, et notamment les Coléoptères Carabidae, sont rares dans les îles subantarctiques ; ainsi, aucune espèce autochtone de carabe n’est présente à Kerguelen. Dans les secteurs de l’archipel où O. soledadinus s’implante, l’abondance de l’entomofaune décroît de manière spectaculaire, ce qui aboutit à une raréfaction voire, dans certaines stations, à la disparition d’espèces très communes tel le Diptère subantarctique aptère Anatalanta aptera (Chevrier, 1996). Dans le cadre de cette thèse, deux principaux axes de recherche sont définis :

(1) Interactions biotiques et impact d’Oopterus soledadinus sur les communautés d’invertébrés terrestres dans les Iles Kerguelen.

- Quel est l’impact sur les communautés d’invertébrés et la structuration de celles-ci ?
- Existe t-il une régulation négative des populations d’O. soledadinus lorsque les communautés de macro-invertébrés sont fortement réduites ?
- Y a t-il un déplacement progressif des populations prédatées vers de nouveaux habitats ?

(2) Relations trophiques - Biologie d’O. soledadinus (reproduction, développement, croissance). Dans certains habitats, les ressources privilégiées d’O. soledadinus ont disparu, et le carabe doit alors se développer en consommant des proies secondaires.

- La croissance des populations d’O. soledadinus est-elle affectée par une raréfaction potentielle des proies privilégiées ? La durée du développement est-elle accrue ?
- Cela peut-il contribuer à accélérer la dispersion d’O. soledadinus dans les Iles Kerguelen (colonisation de nouveaux habitats dès que ses proies préférentielles ne sont plus présentes) ?
- Peut-il y avoir transfert de parasites/virus depuis les proies consommées vers O. soledadinus ?
- Quel est l’impact de la disponibilité en ressources trophiques sur le succès reproducteur de cette espèce (nombre d’œufs par femelle, taille des œufs, des larves) ?

[Les questions posées pour chacun des deux axes définis sont données à titre indicatif afin d’illustrer le sujet ; elles ne sont pas exhaustives].

Les grandes étapes de la thèse et démarche

Suite à des campagnes de piégeage sur le terrain, quelques données sur le peuplement des invertébrés terrestres des îles Kerguelen sont déjà disponibles et doivent être exploitées. L’impact d’O. soledadinus sur la structure du peuplement entomologique nécessite cependant d’être précisé sur le terrain afin de déterminer avec précision les conséquences de l’introduction de cette espèce sur les systèmes écologiques colonisés. L’introduction d’O. soledadinus dans une autre île subantarctique, la Géorgie du Sud, où il a été particulièrement étudié dans les années 1990, pourrait permettre la mise en place d’une approche comparative mettant en évidence analogies et/ou divergences. Le deuxième axe de recherche « Relations trophiques - Biologie d’O. soledadinus » sera quant à lui développé à partir d’élevages en conditions contrôlées qui seront réalisés soit au laboratoire en métropole, soit au laboratoire à Kerguelen.

Approches méthodologiques et techniques envisagées

Différentes techniques de piégeages seront utilisées lors de ce travail afin de pouvoir caractériser les interactions biotiques et l’impact d’O. soledadinus sur les communautés d’invertébrés terrestres dans les Iles Kerguelen. Par ailleurs, un travail de base est à fournir pour mettre en place, en métropole ou à Kerguelen, des élevages d’O. soledadinus afin de pouvoir développer une approche expérimentale. Une utilisation d’outils statistiques adéquats sera ensuite nécessaire au traitement des données récoltées.

Compétences scientifiques et techniques requises

Une bonne expérience sur le terrain est nécessaire afin de mener à bien ce travail de thèse. Une ou plusieurs missions à Kerguelen pourront être envisagées dans le cadre de cette thèse. De solides bases en écologie théorique sont requises et des connaissances en entomologie seraient un atout indéniable. L’étudiant en thèse sera amené à travailler en étroite collaboration avec de jeunes étudiants (niveau Master I ou Master II) effectuant une partie des recherches à Kerguelen dans le cadre du Volontariat Civil à l’Aide Technique. Il aura de ce fait, en accord avec le directeur de thèse et le cotuteur, un rôle d’encadrement des recherches sur le terrain.