Thèse Dynamique des Communautés de Lianes en Afrique Centrale et en Asie du Sud-Est H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Montpellier
École doctorale : GAIA - Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau
Laboratoire de recherche : AMAP - botAnique et Modélisation de l'Architecture des Plantes et des végétations
Direction de la thèse : Maxime REJOU-MECHAIN ORCID 000000032824267X
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-07T23:59:59

Cette thèse vise à analyser la dynamique spatio-temporelle de la structure et la composition floristique et fonctionnelle des communautés de lianes d'Afrique centrale et d'Asie du Sud-Est et à évaluer leurs effets sur la structure, la dynamique et le stockage de carbone des écosystèmes forestiers. Alors que de nombreuses études suggèrent une augmentation de l'abondance des lianes et de leur impact négatif sur les arbres en Amérique tropicale, ces tendances restent très mal documentées dans les autres régions tropicales, où les données existantes suggèrent des dynamiques potentiellement contrastées selon les régions tropicales. Les lianes constituent un groupe écologiquement clé, combinant une forte diversité taxonomique et fonctionnelle avec des stratégies d'histoire de vie uniques. Bien qu'elles soient souvent traitées comme un groupe fonctionnel homogène dans les études écologiques, les lianes représentent l'une des formes de croissance les plus diversifiées du règne végétal. Des études récentes mettent en évidence une grande diversité fonctionnelle, des réponses variables aux gradients environnementaux et des stratégies de vie encore mal comprises. Une meilleure intégration des traits fonctionnels apparaît donc essentielle pour comprendre et prédire la distribution des lianes, leur dynamique et leurs impacts sur le fonctionnement des forêts.
Cette thèse s'appuiera sur des suivis à long terme des communautés de lianes réalisés sur deux sites bien instrumentés : Loundoungou (nord de la République du Congo) et Khao Yai (centre de la Thaïlande), complétés par un troisième site contrasté sur sols sableux au Congo (Mokabi). Ces dispositifs combinent inventaires répétés de lianes et d'arbres, bases de données de traits fonctionnels et données de télédétection (LiDAR, multispectral et RGB) acquises par avion ou drone.
Les travaux s'organiseront autour de trois axes principaux : (i) l'analyse de la dynamique spatio-temporelle et fonctionnelle des communautés de lianes en lien avec la dynamique forestière et l'histoire des perturbations, (ii) l'évaluation de l'impact des lianes sur la croissance, la mortalité, l'architecture des arbres et le stockage de carbone, ainsi que la recherche d'associations fonctionnelles lianes-arbres, et (iii) la comparaison inter-sites de la composition et des niches fonctionnelles des communautés de lianes.
Ce projet contribuera à combler un déficit majeur de connaissances sur les lianes en Afrique centrale et en Asie du Sud-Est et à améliorer notre compréhension de leur rôle dans la dynamique et la résilience des forêts tropicales face aux changements globaux.

Comprendre la réponse des forêts tropicales aux changements climatiques et aux perturbations anthropiques constitue un enjeu majeur pour anticiper leur devenir et leur rôle dans le cycle global du carbone (Pan et al. 2014). Au cours des deux dernières décennies, un nombre croissant d'études a mis en évidence le rôle central des lianes dans la dynamique forestière tropicale (Marshall et al. 2020). Elles représentent une part importante de la biodiversité tropicale, allant jusqu'à 35% de la diversité et 25% de la densité des plantes ligneuses (Schnitzer 2015), et peuvent envahir de manière significative la canopée, impactant significativement la croissance et la survie des arbres (Ingwell et al., 2010 ; De Deurwaerder et al., 2018 ; Schnitzer et al., 2014; Tymen et al., 2016; Heijden et al., 2024; Ngute et al., 2024). Plusieurs travaux suggèrent une augmentation significative de l'abondance des lianes dans les forêts tropicales (DeWalt et al., 2010; Schnitzer & Bongers, 2011; Yorke et al., 2013), possiblement liée aux effets conjugués des changements climatiques et des perturbations humaines (Laurance et al. 2014; Schnitzer & Bongers, 2011; Ingwell et al., 2010; Phillips et al. 2002; Ngute et al., 2024). Une telle dynamique pourrait avoir des conséquences majeures sur les capacités des forêts tropicales à séquestrer du carbone et sur leur résilience (van der Heijden et al., 2015; Durán & Gianoli, 2013; Porcia e Brugnera et al., 2019; Van der Heijden et al., 2024).
Le caractère pantropical de l'augmentation en abondance des lianes et leur impact sur la dynamique forestière restent toutefois très incertains. La majorité des études ayant été réalisée en Amérique tropicale, il y a un réél manque de données et d'études en Afrique centrale (Sosef et al., 2017) et en Asie du Sud-Est (Caballé & Martin, 2001; Gerolamo et al., 2018). Les rares résultats disponibles suggèrent des dynamiques contrastées par rapport aux résultats obtenus en Amérique tropicale (Bongers et al., 2020 ; Thomas et al., 2014; Caballé & Martin, 2001 ). Ce déficit de données limite fortement notre capacité à généraliser les conclusions issues des forêts d'Amérique tropicale et à évaluer l'impact réel des lianes sur la reconstitution forestière après perturbation.
Sur le plan écologique, les lianes constituent un des groupes les plus originaux du règne végétal et des plus diversifié, ayant évolué de manière convergente dans plus de 130 familles d'Angiospermes (Gentry, 1991; Darwin, 1875). Cependant, les lianes demeurent relativement peu étudiées et, lorsqu'elles sont prises en compte, elles sont souvent traitées comme un seul groupe fonctionnel en utilisant des traits centrés sur les arbres. Pourtant, les lianes représentent l'une des formes de vie les plus complexes sur le plan fonctionnel, en raison de leur stratégie de vie qui passe d'une forme juvénile autoportante à une forme adulte grimpante. Malgré ce manque de connaissance, les quelques travaux incluant les lianes comme un groupe hétérogènement fonctionnels ont montré non seulement qu'elles présentent plusieurs stratégies fonctionnelles variables (Liu et al., 2021; Kaçamak et al., 2025b) mais aussi qu'elles présentent une diversité fonctionnelle comparable à celle des arbres (MedinaVega et al. 2021; Meunier et al. 2020; Sun et al. 2022), et des réponses différenciées aux gradients environnementaux (Rocha et al., 2022; Kaçamak et al., 2025a).
Mieux comprendre les liens entre traits fonctionnels, environnement et dynamique des lianes offre un cadre prometteur pour relier leur stratégies écologiques avec leurs distributions spatio-temporelles et leurs effets sur le fonctionnement des forêts tropicales dans un contexte de changement global.

L'objectif général de cette thèse est d'analyser la dynamique spatio-temporelle des lianes dans les forêts tropicales et d'évaluer ses effets sur la structure et la dynamique des écosystèmes forestiers d'Afrique centrale et d'Asie du Sud Est.

Ce travail de thèse s'appuiera à la fois sur des données déjà disponibles sur le site de Loundoungou, au nord de la République du Congo, et sur le site de Khao Yai, dans le centre de la Thaïlande. Un suivi des lianes y est réalisé avec dans les deux cas plusieurs inventaires réalisés dans le temps permettant d'appréhender la dynamique spatio-temporelle des communautés de lianes. Suite au travail réalisé dans la thèse de Begum Kacamak sur le site de Loundoungou (Kaçamak et al., 2021; 2025a; 2025b) et au travaux de collaborateurs Thailandais (Lomwong et al. 2023; Chanthorn et al. 2024; Han et al. 2025), un grand nombre de traits fonctionnels mesurés sur les lianes des deux dispositifs sont disponibles. Les deux sites possèdent également des mesures aéroportées ou drone répétées LiDAR, multispectraux et RGB permettant de suivre la dynamique de la structure forestière et l'envahissement des lianes dans les houppiers de manière précise dans le temps.
En ce basant sur ces jeux de données, la thèse s'organisera en trois principaux volets:
1) Etude de la dynamique spatio-temporelle des communautés de lianes.
Les questions seront les suivantes:
a) Observe-t-on des changements significatifs au cours du temps dans la structure des communautés de lianes à l'échelle du site (abondance, surface terrière, diamètre quadratique moyen) comme observé en Amazonie? Si oui, cela impacte t-il tous les groupes fonctionnels de lianes?
b) A l'échelle intra site, observe t-on des changements de structure et de composition fonctionnels et floristique des communautés en lien avec la dynamique forestière et l'histoire des perturbations (exploitation forestière au Congo et occupation du sol passé en Thaïlande).

2) Etude de l'impact des lianes sur les communautés d'arbres.
Les questions seront les suivantes:
a) Quel est l'impact des lianes sur les dynamiques démographiques des arbres (croissance et mortalité) et leur architecture (taille du houppier et hauteur totale de l'arbre)?
b) Quelles sont les conséquences en termes de stockage de carbone?
c) Observe t-on de la spécificité d'hôte? En d'autres termes, observe-t-on des associations significatives entre certains groupes fonctionnels de lianes et certains groupes fonctionnels d'arbres?

3) Etude de la variation de la composition fonctionnelle des communautés de lianes entre sites.
En produisant de nouvelles données provenant d'un troisième site situé au Congo dans une zone sableuse très contrastée (site de Mokabi), les questions seront les suivantes:
a) Est-ce que les niches fonctionnelles des communautés de lianes diffèrent significativement entre les 3 sites?
b) Si oui, quelle est l'origine de ces différences?
Ces travaux seront réalisés en étroite collaboration avec des chercheurs du Cirad (Congo), de l'Université Denis Sassou Nguesso (Congo), de l'université Marien Ngouabi (Congo) et du National Biobank of Thailand (Thailande). Le/la doctorant.e bénéficiera du soutien de plusieurs projets en cours dans ces deux zones d'études: les projets One Forest Vision, Biodiversa Coforfunc, BNP Natural Forestore et de l'ANR DeepForest.

Nous recherchons un(e) candidat(e) titulaire d'un Master 2 (ou équivalent) en écologie, sciences forestières ou discipline connexe, avec de solides bases en écologie des communautés et/ou en écologie fonctionnelle. Le/la candidat(e) devra démontrer un fort intérêt pour les écosystèmes tropicaux et les enjeux liés aux changements globaux.

Une bonne maîtrise des analyses statistiques et de la programmation sous R est souhaitée. Des compétences ou un intérêt marqué pour l'analyse de données de télédétection (LiDAR, imagerie multispectrale, données drone) et les approches spatiales (SIG) seront appréciés. Une expérience de terrain en milieu forestier tropical constituerait un atout.

Le/la candidat(e) devra faire preuve d'autonomie, de rigueur scientifique et de capacité à travailler au sein d'une équipe internationale. De bonnes compétences rédactionnelles en anglais seront appréciées.