Thèse Interférences dans le Fonctionnement des Écosystèmes Forestiers quel Rôle dans un Contexte de Changement Climatique H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Clermont Auvergne
École doctorale : Sciences de la Vie, Santé, Agronomie, Environnement
Laboratoire de recherche : PIAF - Physique et physiologie Intégratives de l'Arbre en environnement Fluctuant
Direction de la thèse : PHILIPPE MALAGOLI ORCID 0000000324229857
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-06-15T23:59:59

L'échec de régénération des chênaies s'explique, en partie, par la compétition exercée par les espèces de sous-bois, dont la Molinie bleue. Les travaux récents menés au PIAF ont mis en évidence une perturbation de la physiologie du Chêne par la Molinie (photosynthèse, nutrition azotée) s'expliquant en partie par des processus d'interférence via les molécules rhizodéposés par la molinie. La thèse vise à identifier les processus physiologiques et moléculaires, ainsi que les acteurs microbiens du sol impliqués dans la réponse du chêne (notamment en termes de nutrition azotée) à l'interférence avec la Molinie dans un contexte de contrainte hydrique. La démarche repose sur des expérimentations semi-contrôlées combinant écophysiologie, marquage isotopique au ¹N, métagénomique et mesures de minéralisation du sol. Une approche appliquée évaluera aussi des biostimulants microbiens capables d'atténuer les effets négatifs de la Molinie.

L'échec de régénération des chênaies s'explique, en partie, par la compétition exercée par les espèces de sous-bois, dont la Molinie bleue. Les travaux menés au PIAF sur système modèle Chêne-Molinie ont mis en évidence le rôle crucial de la disponibilité croisée des ressources (lumière, eau et azote du sol ; thèse A. Vernay1, 2014-2017 - Université Clermont Auvergne), ainsi que des mécanismes complexes d'interférence souterrains impliqués dans la facilitation antagoniste s'exerçant entre le Chêne et la Molinie au bénéfice de la de cette dernière (écologie chimique ; thèse M. Fernandez2, 2016-2019 - Université Clermont Auvergne). Notamment, l'action d'exsudats racinaires de la Molinie entraîne une perturbation de la nutrition azotée (absorption racinaire, et recyclage interne et métabolisme racinaire de l'azote ), réduisant la photosynthèse, ainsi que la croissance et le taux de débourrement chez le jeune Chêne sessile3-5. Dans une approche d'écologie fonctionnelle, il est essentiel de prendre en compte l'effet de ces exsudats, et de façon plus large des rhizodépôts, sur l'activité des acteurs (plantes-micro-organismes) de la rhizosphère (continuum racine-microorganismes) qui pilote la disponibilité en azote minéral du sol et, de façon plus intégrée, la nutrition azotée chez le chêne sessile dans un contexte de changement climatique (i.e., sécheresse et chaleur). Ce questionnement a une portée plus large, puisqu'il offre, en sus, l'opportunité originale de mieux comprendre le fonctionnement d'autres couverts arborés, tels que les systèmes agroforestiers. Ces derniers connaissent depuis une vingtaine d'années un regain d'intérêt en raison, notamment, de leur résilience notable aux perturbations environnementales.

L'objectif de la thèse est d'identifier (1) les processus (physiologiques, moléculaires), et 2) les acteurs microbiens de la rhizosphère impliqués dans la nutrition azotée chez le Chêne dont les actions seront modifiées par les rhizodépôts issus de la Molinie bleue. Nous faisons l'hypothèse que la facilitation antagoniste entre la Molinie sur le jeune Chêne résulte, en partie, de l'effet des exsudats de la Molinie sur des acteurs-clés de minéralisation et de l'absorption de l'azote dans la rhizosphère.

La démarche s'appuiera sur des expérimentations en conditions semi-contrôlées. Elle permettra la caractérisation écophysiologique du chêne (germination, croissance, photosynthèse, absorption et dynamique de distribution in planta de l'azote via un marquage isotopique au 15N), métagénomique (diversité génétique et fonctions putatives des micro-organismes dans la rhizosphère, notamment ceux impliqués dans la minéralisation de l'azote, via une approche de séquençage shotgun') et du fonctionnement du sol (minéralisation de l'azote) en réponse à la présence de la Molinie. Cette démarche sera complétée par une approche appliquée d'évaluation des effets de biostimulants microbiens déjà identifiés dans des travaux antérieurs de l'équipe, sur l'atténuation des contraintes exercées par la Molinie sur le Chêne. Le ou la doctorante pourra s'appuyer sur les compétences en écophysiologie, écologie fonctionnelle et bioinfomatique de l'équipe ou en collaboration avec les équipes du site clermontois.

- Master en physiologie, écophysiologie et / ou écologie végétale ou Ingénieur-Agronome avec un intérêt pour les approches interdisciplinaires (physiologie végétale/microbiologie),
- Goût pour l'analyse de données avec une maîtrise des outils de statistiques,
- Capacité avérée à travailler en équipe et autonome dans un environnement anglophone, le cas échéant