Description

Les forêts tropicales, parmi les écosystèmes les plus riches de la planète, assurent des fonctions écologiques majeures — productivité, régulation des cycles hydrologiques, du carbone et de l’azote. Cette fonctionnalité dépend autant de la diversité du sol que de la complexité de la canopée, qui abrite une faune, une flore et un microbiote particulièrement diversifiés. Les épiphytes vasculaires et non vasculaires y créent des micro‑habitats favorables à une multitude de bactéries, champignons et protistes jouant un rôle clé dans les cycles biogéochimiques, notamment celui de l’azote. Alors que la majorité des recherches portent sur les microbiotes du sol et des racines, la phyllosphère des forêts tropicales reste très peu étudiée. Ces communautés sont façonnées par des processus à la fois stochastiques (dispersion aléatoire) et déterministes (sélection environnementale et influence de l’hôte). Dans la canopée, la rareté de l’azote d’origine pédologique accentue l’importance des microorganismes diazotrophes, capables de fixer le N₂ atmosphérique, mais leur diversité et leurs fonctions demeurent mal connues.
Cette thèse vise à caractériser les communautés microbiennes des canopées tropicales, à identifier les facteurs qui structurent leur assemblage et à évaluer leur contribution au cycle de l’azote et à la résilience écosystémique. Les principaux objectifs sont de (1) décrire la diversité taxonomique et fonctionnelle des microorganismes de la canopée, (2) quantifier la contribution des différents compartiments (épiphytes, feuilles, écorces, sols suspendus) au cycle de l’azote, et (3) analyser l’effet des perturbations environnementales telles que la sécheresse ou la déforestation.
Les travaux s’inscrivent dans un programme interdisciplinaire mené en Guyane française. La diversité microbienne sera explorée par métabarcoding et analyses bioinformatiques. Les variables environnementales et les traits fonctionnels des plantes serviront de prédicteurs dans des analyses multivariées destinées à distinguer les effets du milieu et de l’hôte. Les processus de fixation et de dénitrification de l’azote seront mesurés pour estimer les flux de nutriments au sein de la canopée. En parallèle, les micro‑écosystèmes aquatiques des broméliacées seront utilisés comme modèles naturels pour tester la réponse des communautés microbiennes aux perturbations. Ce cadre intégratif permettra de relier diversité microbienne, réseau trophique et fonctionnement biogéochimique.
En apportant une compréhension inédite du microbiote de la canopée et de son rôle fonctionnel, cette thèse contribuera à mieux intégrer les processus microbiens aériens dans les modèles globaux des cycles de nutriments. Elle mettra en lumière l’importance des interactions plante‑microbe dans la stabilité et la résilience des forêts tropicales face au changement global.

Compétences requises

Ce projet s'inscrit dans les disciplines scientifiques liées aux domaines de l'écologie microbienne, de l'écologie moléculaire et de la biogéochimie. Au cours de son parcours académique et de ses stages, le/la candidat.e doit démontrer un intérêt et une expérience dans ces principaux axes de recherche. Idéalement, il doit posséder des compétences dans un ou plusieurs de ces domaines : extraction d'ADN, PCR, métabarcoding, bioinformatique, biostatistiques avancées et mesures de traits des plantes et des flux. Cependant, certaines de ces compétences peuvent être acquises auprès des collaborateurs du projet. Des compétences techniques avancées en R sont indispensables pour la réalisation d'analyses exploratoires et statistiques. Le/la candidat.e devrait également avoir des capacités d'analyse et de rédaction, des capacités à travailler en équipe multidisciplinaire et de façon autonome.

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Mots clés

Canopée, Microorganismes, Traits des plantes, Ecologie moléculaire, Perturbations environnementales, Cycle de l'azote