Prposition de thèse 2022

Étude de l'effet physique de la canopée dans les forêts de coraux souples : facteurs et impacts.

Nom du Directeur de thèse HDR : Katell Guizien   
Téléphone :    0468887319                                      
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Nom du co-encadrant non HDR : Lorenzo Bramanti
Téléphone :  0430192496
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  • Résumé :

Dans les milieux terrestres, les forêts sont des écosystèmes dominés par les plantes qui structurent le paysage, offrant un habitat à des milliers d'espèces. Des écosystèmes similaires existent dans l'océan, appelés «forêts animales marines» (MAF). Ils sont dominés par des organismes benthiques sessiles dites ingénieures (e.g. éponges, coraux, bryozoaires) qui forment des structures tridimensionnelles offrant une complexité architecturale et abritant divers biotes associés. L'analogie avec les forêts terrestres permet un transfert de connaissances et d'hypothèses de l'écologie terrestre vers l'écologie marine. Une ligne d'analogie est que les organismes vivant sous les couverts forestiers terrestres, en raison de la présence d'un microclimat, sont soumis à des conditions climatiques distinctes (par exemple, une réduction de la lumière du soleil et de la vitesse du vent entraînant un amortissement des variations de température et d'humidité) qui diffèrent de celles présentes. en dehors des forêts. Le microclimat peut varier avec la densité et la structure de la forêt et fournir des conditions environnementales favorables au maintien de la biodiversité associée. Le microclimat des MAFs, ainsi que leur capacité à atténuer les effets du changement climatique, a été théorisé, mais jusqu'à présent, leur existence et leur rôle écologique restent encore inexplorés (Rossi et al 2017). A la base de ce microclimat se trouve l'existence d'un effet de canopée des MAFs c'est-à-dire une atténuation des courants autour des MAFs. Lorsque les fonds océaniques sont recouverts d'obstacles de grande taille, la structure classique de la couche limite est modifiée. Les sillages produits par ces obstacles créent des variations spatiales de l'écoulement, sur une région (noyée dans la couche limite) appelée sous-couche de rugosité. Outre l'abri fourni par cette canopée à d'autres organismes, la forêt animale peut modifier significativement l'environnement physique et biogéochimique local (synthétisé dans Guizien et Ghisalberti, 2017).

La thèse participera au projet DEEP LIFE-UNDER THE POLE. Ce projet vise à comprendre les fonctions écologiques et l'état de vulnérabilité des forêts d'animaux marins dans la zone mésophotique (30-150 m) de l'équateur au pôle, et fournir des outils de conservation et de gestion. Ce projet a été approuvé par la Décennie des Nations Unies pour les sciences océaniques au service du développement durable. Dans le cadre de ce projet, l’étudiant(e) analysera des mesures de l’écoulement faites dans et hors les forêts de coraux souples soumis à différents écoulements océaniques dans différents environnements (marée aux Canaries, vague aux Caraïbes, courant en Méditerranée) et les modélisera par simulation numérique. Ce projet permettra à l’étudiant de développer des compétences méthodologiques à la fois sur les techniques de mesure et d’analyse des écoulements marins et de simulation numérique.

Les principales questions du projet de thèse sont :

  • 1- Quel microclimat (modifications de l'écoulement proche du fond, de la température et de la lumière) peut-on observer dans les forêts de coraux mous caractérisées par des densités et une diversité de population différentes selon le type d'écoulement (vagues ou courant) ?
  • 2- Quel est l'effet de la modification du débit dans la forêt de coraux mous sur le transfert de particules à l'intérieur (rétention larvaire) et à l'extérieur (capture de nourriture) de la canopée ?
  • 3- Quel effet la canopée de la forêt de coraux mous a-t-elle sur l'activité de filtration des coraux formant la canopée ?
Sélection bibliographique des encadrants sur le sujet :

- Moulin F.Y., Guizien K., Thouzeau G., Chapalain G., Mülleners K., Bourg C. (2007) Impact of an invasive species Crepidula fornicata on the hydrodynamics and transport properties of the benthic layer. Aquatic Liv. Res. 20(1): 15-31
- Guizien K., Ghisalberti M. (2017) Living in the Canopy of the Animal forest: Physical and Chemical Aspects. In Marine Animal Forests. The Ecology of Benthic Biodiversity Hotspots. S. Rossi, L. Bramanti, A. Gori, C. Orejas Saco del Valle (Eds) . Springer. ISBN: 978-3-319-17001-5 (Online).
- Rossi S, Bramanti L, Gori A, Orejas C. (2017) An Overview of the Animal Forests of the World. In Marine Animal Forests. The Ecology of Benthic Biodiversity Hotspots. S.Rossi, L. Bramanti, A. Gori, C. Orejas Saco del Valle (Eds) . Springer. ISBN: 978-3-319-17001-5 (Online).
- H Lasker, Á Martínez-Quintana, L Bramanti, P.J. Edmunds. Resilience of octocoral forests to catastrophic Storms. Scientific Reports, Nature Publishing Group, 2020, ⟨10.1038/s41598-020-61238-1⟩. ⟨hal-02927659⟩
- D Moccia, A Cau, L Bramanti, L Carugati, S Canese, et al.. Spatial distribution and habitat characterization of marine animal forest assemblages along nine submarine canyons of Eastern Sardinia (central Mediterranean Sea). Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers, Elsevier, 2020, pp.103422. ⟨10.1016/j.dsr.2020.103422⟩. ⟨hal-02987605⟩

Type de financement :
Concours de l’ED129 Sciences de l’Environnement Ile de France.

Comment candidater :

Suivre la procédure pour candidater sur le site web de l’ED129 :
http://ed129.sorbonne-universite.fr/fr/index.html

et envoyer votre CV + lettre de motivation à Katell Guizien (Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser.)