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Doctorant à l'Unité de Recherche  Écologie des Forêts Méditerranéennes rattachée au Département Ecologie des Forêts, Prairies et milieux Aquatiques (EFPA).

Encadrants : Hendrik Davi, Chargé de recherche & Sylvie Oddou-Muratorio, Directeur de recherche

Sujet de la thèse :

Influence du climat lors de l’investissement des ressources dans la reproduction chez les arbres forestiers : une approche par modélisation.

Les changements globaux affectent la répartition des espèces et le fonctionnement des écosystèmes. Les forêts sont notamment soumises à des dépérissements massifs induits par ces changements. Ainsi, un des processus majeur de la dynamique forestière est la reproduction sexuée, qui permet aux espèces de persister au fil des générations, notamment grâce à l’adaptation et la migration. Mais il reste de nombreuses incertitudes sur l’effet du climat sur la reproduction des arbres, notamment sur quand et comment sont allouées les ressources au pollen et aux graines

L’objectif principal de cette thèse est d’utiliser une approche basée sur la modélisation des ressources et de la phénologie pour comprendre et prédire l’effet du climat sur la reproduction des arbres forestiers. Dans un premier temps nous avons quantifié l’allocation des ressources entre les fonctions de croissance et de reproduction, mais aussi entre sexe mâle et femelle à l’aide d’un modèle bayésien hiérarchique. Ce modèle, basé sur des mesures de croissances et de reproduction mâle et femelle sur plusieurs années nous a permis d’identifier des compromis lors de l’initiation florale, et l’importance de la quantité de ressources pour assurer la reproduction. Dans un second temps, nous allons développer un modèle mécaniste de reproduction, au sein d’ modèle déjà existant de fonctionnement des forêts (CASTANEA). Le modèle de reproduction, fonctionnant de l’initiation florale jusqu’à la maturation des graines, pourra simuler les variations spatiales et temporelles de production de graines. Il sera calibré et validé à l’échelle nationale grâce à des données de reproduction suivies sur le long terme. Dans un dernier temps, ce modèle permettra d’étudier comment le changement climatique contraint la reproduction des arbres et leurs aires de répartitions. De plus, nous voulons explorer quels avantages adaptatifs confèrent les variations de productions de graines des arbres sur plusieurs générations. Ces approches permettront d’explorer l’implication de la reproduction sur la dynamique des forêts.

Mots-clés : modélisation mécaniste, écophysiologie végétale, allocation du carbone

Expérience précédente:

Master Biodiversité Écologie Évolution, parcours ÉcosystèmeS – 2014/2016 - Université de Montpellier –France

Mémoire de Master sur l’Estimation de la robustesse des modèles de répartition corrélatifs (cSDMs) via leur application sur des espèces virtuelles. Supervisé par MORIN Xavier et CROCHET Pierre-André. Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive, UMR 5175 – Montpellier – France.

Twitter : @Valentin_Journe

Researchgate : https://www.researchgate.net/profile/Valentin_Journe

In English :

Influence of climate on resources investment to reproduction in forest trees : A mechanistic modelling approach

Global changes affect species distribution and ecosystems functioning due to long term climatic trends and extreme climatic events. Forests are notably subject to massive growth decline and even mortality. One of the major processes of forest dynamics is sexual reproduction, but there are still many uncertainties about the effect of climate on trees reproduction, especially on when and how resources are allocated to pollen and seeds. Reproduction also allows species to persist over generations, through adaptation and migration.

The main objective of this PhD thesis is to develop an approach based on resource and phenology modelling, in order to understand and predict climate effects on forest trees reproduction. First, we quantified the allocation of resources between vegetative versus reproductive functions, with a hierarchical Bayesian model and observation of growth, male and female reproduction over several years. Results allowed us to identify trade-off during floral initiation, and highlighted the importance of resources levels to ensure reproduction. In a second step, we will develop a process-based model of reproduction and include it in an existing model of forest functioning (CASTANEA). The reproduction model, which runs from flower initiation to seed maturation, will simulate spatial and temporal patterns of seed production. It will be calibrated and validated at the national scale through long-term fructification data. Then, we will use this model to study how climate constrains trees species distribution through reproduction. In addition, this model will be used to explore the adaptive benefits resulting from variations in seed production (i.e. masting) over several generations.

Keywords : mechanistic modelling, plant ecophysiology, masting, carbon allocation