Thèse Déterminants de l'Utilisation des Écosystèmes Nourriciers une Approche Intégrée Appliquée au Sud du Golfe de Gascogne H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Pau et des Pays de l'Adour École doctorale : Sciences Exactes et leurs Applications Laboratoire de recherche : ECOBIOP - Ecologie Comportementale et Biologie des Populations de Poissons Direction de la thèse : Matthias VIGNON ORCID 0000000192228966 Début de la thèse : 2026-07-01 Date limite de candidature : 2026-04-30T23:59:59 Ce projet de doctorat vise à comprendre les changements structurels et fonctionnels qui se produisent dans le socio-écosystème côtier du sud du golfe de Gascogne sous l'influence du changement climatique. Axé à la fois sur les communautés marines (des espèces benthiques aux grands prédateurs) et les activités de pêche, il explorera les facteurs environnementaux, écologiques, économiques et réglementaires qui façonnent la dynamique des écosystèmes. La méthodologie intègre des analyses spatio-temporelles (y compris la description synthétique à l'image des enveloppes de distribution, les structures de taille et la modélisation conjointe de distribution des espèces), la modélisation trophique et des techniques d'apprentissage automatique appliquées à des ensembles de données hétérogènes. Le projet contribuera à améliorer les connaissances sur la biodiversité et à soutenir la pêche durable. Il est co-supervisé par l'Ifremer, l'INRAe et l'UPPA. Les écosystèmes marins connaissent actuellement des transformations sous l'effet du changement climatique et, plus largement, du changement global. Les paramètres biologiques et physico-chimiques des masses d'eau évoluent à différentes échelles spatiales et temporelles. Ces modifications peuvent entraîner diverses réponses chez les espèces et les communautés (Rijnsdorp et al., 2009), allant de modifications physiologiques (Cohen et al., 2018) et comportementales, telle que la migration vers des zones plus favorables, jusqu'à des effets sur la dynamique des populations, ainsi que d'éventuelles réponsesécosystémiques (ex. productivité, interactions trophiques).

Les changements dans la distribution spatiale des espèces soulèvent des questions pour les entreprises de pêche concernant la révision des droits de pêche et le redéploiement géographique des flottilles (Rajudeen, 2013). Les recherches portant sur cette question sont relativement récentes (Quezada et al., 2025 ; Rezaee et al., 2016) et, tant pour les espèces et les communautés que pour les flottilles, l'impact des changements climatiques demeure encore peu étudié à l'échelle régionale (Goujon & Magnan, 2018).

Le golfe de Gascogne, situé dans l'Atlantique Nord-Est, est considéré comme une zone très productive en raison notamment des apports en eau de grands fleuves et de la présence de phénomènes d'upwelling (Borja et al., 2008). Il comprend une grande diversité d'écosystèmes tempérés (pélagiques, benthiques, estuariens, baies, etc.) qui abritent une biodiversité élevée (Matear et al., 2019 ; Le Marchand et al., 2020). Une partie de cette richesse soutient une activité de pêche professionnelle qui représente environ 22 % de la production de la pêche métropolitaine française (Vermard& Ulrich, 2025). Source importante de protéines animales, ces ressources biologiques sont principalement destinées au marché français et, plus largement, au marché européen.

Dans cette région (le golfe de Gascogne), les études portent principalement sur l'évolution de la distribution des espèces et de la biodiversité à l'aide de la modélisation de séries temporelles (ex. GAMM), de filtrage hiérarchique combiné à des modèles bioclimatiques et d'habitat (Chust et al., 2022 ; Janc et al., 2024). Des travaux existent également sur les conséquences pour les relations trophiques, certains étant encore en cours. Ils reposent principalement sur l'analyse de la structure et du fonctionnement des réseaux trophiques à l'aide du modèle numérique Ecopath with Ecosim (Corrales et al., 2022 ; Lassalle et al., 2014 ; Le Marchand et al., 2022). Les effets en cascade au sein de l'écosystème pélagique sont actuellement étudiés via ce modèle qui nécessite des volumes de données importants pour le calcul de paramètres. Les données étant parfois rares, des hypothèses fortes concernant la biologie des espèces et les relations entre variables sont nécessaires. Ils sont majoritairement conduits à l'échelle du golfe de Gascogne, parfois du plateau continental, mais plus rarement à des échelles spatiales plus locales.

La partie sud du golfe de Gascogne souffre en effet d'un manque de connaissances, tant en matière de caractérisation des espèces et des communautés (Regimbart et al., 2018) que de compréhension du fonctionnement du système socio-écologique, notamment dans les zones très côtières, dans un contexte de changement climatique. Peu d'études dédiées ont été menées (Kermidas et al., 2023 ; Le Treut, 2018), alors même que des modifications significatives des communautés côtières commencent à être rapportées (Marmion et al., 2026). Par ailleurs, les modifications des conditions environnementales (liés à la météorologie maritime) dans lesquelles les navires opèrent, ainsi que leurs effets potentiels sur la capacité des navires à sortir en mer et à capturer les espèces ciblées, commencent seulement à être étudiées à ce jour.
Dans ce contexte, et compte tenu des besoins de connaissances pour soutenir la décision publique, cette thèse vise à améliorer la compréhension des changements structurels et fonctionnels affectant ce socio-écosystème côtier méridional.Plus spécifiquement, le travail visera à :

- Identifier les facteurs environnementaux, écologiques et socio-économiques influençant la structure et le fonctionnement des communautés marines et des activités de pêche ;
- Analyser les dynamiques spatio-temporelles des communautés marines à différents niveaux trophiques ;
- Caractériser les interactions entre les changements environnementaux et les pratiques de pêche ;
- Identifier des seuils environnementaux ou des zones de transition susceptibles d'influencer les dynamiques écologiques et les activités halieutiques.
Le projet prendra comme cas d'étude le quartier maritime de Bayonne, qui regroupe environ 150 navires, 840 marins et représente près de 30 millions d'euros de vente annuelle.La thèse portera sur les communautés marines dans leur ensemble, depuis les organismes benthiques jusqu'aux grands prédateurs et mammifères marins, ainsi que sur les activités de pêche associées. Elle intégrera simultanément les dimensions environnementales, écologiques, économiques et réglementaires du système étudié.Les travaux s'appuieront sur l'exploitation de jeux de données hétérogènes, comprenant notamment des données issues de campagnes scientifiques, des données relatives à la pêche commerciale, des données environnementales et climatiques issues de campagnes scientifiques ponctuelles, de capteurs et de satellites ainsi que des informations relatives aux cadres réglementaires.

La méthodologie reposera sur plusieurs approches complémentaires :la préparation et l'harmonisation de bases de données multi-sources, des analyses spatio-temporelles des communautés marines à l'aide d'indicateurs et de modèles hiérarchiques de distribution d'espèces (Joint Species Distribution Models, Hierarchical Species Distribution Models, Hefley & Hooten, 2016 ; Ovaskainen & Abrego, 2020 ; Montanyès et al., 2023), l'analyse des relations trophiques et des impacts environnementaux, l'utilisation de méthodes non-supervisées d'apprentissage automatique (Machine Learning / Deep Learning) pour explorer les relations complexes entre variables, l'identification de seuils environnementaux et de zones de transition à l'aide d'approches statistiques et de méthodes supervisées.

Le ou la candidat(e) devra être de niveau Bac +5 (titulaire d'un Master ou équivalent) en écologie marine, océanographie, halieutique, sciences de l'environnement ou disciplines proches.Les compétences suivantes sont attendues :
- Solides bases en écologie marine ou sciences de l'environnement ;
- Connaissance des données des campagnes scientifiques et des données environnementales ;
- Compétences en analyse statistique et traitement de données ;
- Expérience ou intérêt pour la modélisation écologique et les analyses spatio-temporelles ;
- Maîtrise d'outils de programmation scientifique (R, Python ou équivalent) ;
- Manipulation de jeux de données volumineux et éparses ;
- Intérêt pour l'analyse de grandes bases de données environnementales et halieutiques ;
- Capacité à travailler dans un contexte interdisciplinaire associant écologie, environnement et sciences sociales appliquées à la pêche. Connaissance de l'écosystème professionnel lié à l'exploitation des ressources ;
- Bonnes capacités de communication scientifique écrite et orale en français et en anglais ;
- Motivation, autonomie, curiosité, rigueur et capacité à s'exprimer et à interagir avec un public varié.

Une expérience en modélisation d'espèces, apprentissage automatique ou analyse spatiale constituera un atout, surtout si elle portait sur des données d'activité de la pêche professionnelle.Une précédente expérience en supervision d'étudiants serait également appréciable.