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EQUIPES DE RECHERCHE
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PAHIS
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L’équipe PAHIS (Paléoécologie et Écologie Historique) vise à reconstruire les environnements et communautés d’organismes à des résolutions chronologiques variées, pour mieux comprendre l’organisation des systèmes écologiques actuels et leur dynamique. Pour ce faire PAHIS adopte une approche fondée sur l’étude du temps long et l'analyse de la dimension temporelle pour favoriser une gestion durable des territoires, et se donne 4 objectifs :
1. Reconstruire le passé des écosystèmes à partir de l’étude de nouveaux contextes recouvrant une variété d’échelles temporelles (Quaternaire, Holocène, Anthropocène) et des territoires peu étudiés (notamment au Maghreb, Afrique australe, Asie du Sud-Ouest et Centrale) ;
2. Retracer les trajectoires des systèmes écologiques à l’aide d’archives environnementales (sédiments, bois) et d’une large gamme de disciplines (dendrochronologie, géomorphologie, palynologie, anthracologie, entomologie, malacologie, géochronologie) ;
3. Analyser le fonctionnement des écosystèmes par l’analyse diachronique des indicateurs et des trajectoires et la mise en évidence des mécanismes associés à ces changements, la contextualisation des processus actuels, la reconstitution de variables environnementales clés à partir de modélisations multi-proxies, de modélisation mécaniste des interactions socio-écologiques ;
4. Évaluer le rôle des changements paléoclimatiques et hydrologiques, des activités anthropiques anciennes, et de leurs interactions, afin de mesurer leur influence sur l’évolution des systèmes socio-écologiques anciens, et leurs empreintes sur les dynamiques actuelles et futures.
Nos travaux s’attacheront à étudier le temps long aux plus hautes résolutions temporelles, à ajouter de nouvelles dimensions aux reconstitutions du passé et à renforcer la paléoécologie quantitative, pour faire converger les connaissances issues des travaux sur la longue durée vers une compréhension globale des interactions socio-écologiques pour répondre aux enjeux de durabilité des territoires.
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BEEM
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L'équipe BEEM (Biologie, Évolution et Écologie Moléculaires) s’intéresse à l’évolution des organismes, à la structuration des populations et aux processus de transformation des communautés d’organismes dans divers écosystèmes marins et continentaux, selon les contraintes environnementales ou anthropiques. Elle réunit des scientifiques de la biologie évolutive et de l’écologie dont les modèles d’études sont des organismes ou des communautés d’organismes appartenant aux métazoaires, viridiplantae, rhodophyta, fungi et procaryotes. Nos recherches s’appuieront sur des outils complémentaires tels que l’expérimentation in et ex situ, la biologie moléculaire et cellulaire, les « -omiques », la modélisation et la bio-informatique. Les champs disciplinaires de l’équipe concernent : (i) les mécanismes moléculaires et cellulaires impliqués dans le développement et la morphogenèse d’organismes modèles et aux conséquences développementales de certains stress anthropique, (ii) la diversité génétique, les flux de gènes inter- et intra- populations, les mécanismes adaptatifs et la spéciation et (iii) la structure, la composition et la dynamique contemporaine des communautés d’organismes et de microorganismes avec des perspectives d’applications en écologie de la restauration et en écotoxicologie.
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POP'CO
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Les interactions humain / nonhumain se traduisent souvent par des dégradations directes et indirectes de nombreuses populations et communautés d’organismes, en affectant leur abondance, fonctionnement, distribution spatio-temporelle et diversité. Les actions de conservation et de restauration restent actuellement très limitées comparées à l’ampleur de la fragmentation et la perte des habitats, des changements d’usage, des pollutions et de la modification des interactions biotiques. Le réchauffement climatique d’origine anthropique peut exacerber l’exposition des populations et communautés d’organismes à ces menaces. Face à cette crise écologique , les recherches développées au sein de l’équipe POP’CO (POpulations, Paysages, Communautés & cOnservation) auront pour objectif (i) d’évaluer la vulnérabilité (via le tryptique statuts - menaces - solutions) des espèces, populations et communautés face aux différentes composantes du changement global, et de suivre en retour les réponses adaptatives (ii) et de comprendre les processus qui sous-tendent les modifications des populations et communautés à différentes échelles spatiales et temporelles, (iii) et enfin de co-construire avec les gestionnaires des programmes de conservation originale en tenant compte de la spatialisation de ces vulnérabilités.
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EECAR
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Les écosystèmes sont soumis à de nombreuses perturbations d’origine anthropiques qui peuvent affecter leur structure et leur fonctionnement. Face à ce constat, les travaux de l’équipe EECAR (Ecotoxicologie et Chimie appliquées à l’Agroécologie et à la Restauration) auront pour vocation de contribuer par le biais d’approches pluridisciplinaires (écologie, écotoxicologie, biochimie, chimie, sciences juridiques) à la conservation-restauration du patrimoine culturel, à la protection et la restauration des écosystèmes ainsi qu’à la mise en place d’une gestion durable des agroécosystèmes et des autres socio-écosystèmes. Les écosystèmes étudiés seront principalement situés en région méditerranéenne (pelouses sèches, matorrals, phryganes insulaires, agroécosystèmes viticoles et arboricoles) mais aussi en zones montagnardes et tropicales (pelouses tropicales du Cerrado, paysages agricoles avec fragments de forêts), et soumis à des perturbations de diverses natures et ampleurs : intensification agricole, produits phytosanitaires, espèces exotiques envahissantes, fragmentation et destruction des habitats, changements climatiques et d’usages.
Deux axes principaux seront développés. Le premier aura pour objectif de développer des approches permettant d’évaluer l’état de santé des écosystèmes à différentes échelles via (i) des approches écotoxicologiques (développement de biomarqueurs en particulier) et chimiques, (ii) la caractérisation des populations et des communautés, de leur dynamique et des processus de coexistence, afin d’identifier notamment des bioindicateurs et de cerner les relations entre biodiversité et fonctionnement des écosystèmes. Ces travaux s’accompagneront d’une réflexion sur la place de ces diagnostics dans les évaluations environnementales.
Le second axe visera à proposer des programmes de restauration ou de gestion durable des patrimoines naturels et culturels, et d’en évaluer les effets et les perspectives juridiques par (i) des approches issues de la restauration écologique, de l’ingénierie écologique
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ECOSOM
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L’équipe EcoSoM (Écologie fonctionnelle : des socioécosystèmes aux molécules) a pour objectif d’évaluer et de comprendre les effets des changements environnementaux sur différents processus biologiques, sur la dynamique et le fonctionnement des écosystèmes et celui du système socioécologique. L’équipe EcoSoM explorera ainsi, par des approches intégrées et interdisciplinaires, les réponses culturelles, fonctionnelles, biologiques, physiologiques et chimiques, des systèmes écologiques et de leur biodiversité aux changements du climat, d’usage des sols, de pratiques agrosylvopastorales, d’artificialisation ou d’usages traditionnels. Nous contribuerons à la compréhension du rôle des savoirs locaux (pastoralisme, usage des plantes médicinales) et de la variabilité culturelle dans l’évolution et la distribution de la biodiversité et sur les processus écologiques, la santé humaine et la dynamique des socio-écosystèmes. Dans le contexte des changements globaux et de la transition environnementale, les recherches menées par l’équipe intégreront différents niveaux du continuum des organisations biologiques (des sociétés aux métabolites et nutriments), types d’écosystèmes (forêts européennes, agrosystèmes, mangroves, steppes méditerranéennes, garrigues, pelouses alpines), modèles biologiques (végétaux, animaux, microorganismes) et leurs interactions (trophiques, allélopathiques…). En s’appuyant sur une compréhension fine des processus et sur la description de la biodiversité, nous développons des solutions basées sur la nature visant à fournir aux sociétés des outils de développement durable (conservation et restauration des écosystèmes, phytoremédiation, lutte contre les changements climatiques, sécurité alimentaire, santé).
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SANTES
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L’équipe SANTES (Santé et toxicologie environnementales), forte de son interdisciplinarité, a pour objectif d’étudier les effets de l’environnement sur la santé des écosystèmes intégrant l’Homme, et de développer des solutions biosourcées dans le cadre d’une éco-conception intégrative (innocuité vis-à-vis des écosystèmes et de l’Homme). Nous nous intéresserons notamment aux conséquences de l’anthropisation des environnements et notamment des pollutions induisant des expositions chroniques à très faibles doses/concentrations, réellement compatibles avec des expositions environnementales. Nous porterons notre attention sur (i) des polluants chimiques, (perturbateurs endocriniens, pesticides, éléments traces métalliques, génotoxiques, hydrocarbures aromatiques polycycliques…), (ii) des polluants de nature particulaire (nanoparticules, particules atmosphériques ou au sol, particules tritiées), des polluants physiques (lumière bleue, ultraviolets).
Nous tenterons aussi de proposer des stratégies de bioremédiation de situations où des pollutions telluriques sont avérées comme celle liée à la chlordécone. Nous développerons des solutions en mettant en œuvre chaque fois que possible des approches biosourcées.
Nous nous investirons également dans des stratégies basées sur la nature pour remplacer des molécules utilisées en tant que cosmétiques, pharmaceutiques ou phytosanitaires par des molécules actives extraites de végétaux par la technique NADES (Natural Deep Eutectic Solvents). Nous continuerons également à développer des phytosanitaires d’origine naturelle, ayant des activités antibactériennes. Dans une vision prospective des enjeux liés aux thèmes de recherche décris, nous porterons notre attention sur les effets des expositions à très faibles doses, sur les effets mélanges, dans une approche « One Health » en associant modèles écotoxicologiques et modèles représentatifs de l’Homme.
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CHIPS
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Les préoccupations principales de l’équipe CHIPS (CHImiométrie, Plans d’expériences, Systèmes experts) peuvent être résumées par le développement d’outils mathématiques et la mise au point de nouveaux algorithmes pour répondre aux défis environnementaux, l’identification et la caractérisation de composés chimiques clés pour la compréhension des processus chimiques gérant la communication entre les différents écosystèmes.
Différentes disciplines scientifiques sont nécessaires pour faire de l’écologie chimique qui nécessite un travail à différentes échelles (molécule, cellule, organisme…) pour étudier la communication chimique entre les divers écosystèmes. Cette approche pluridisciplinaire génère alors un grand nombre de données multisourcées qu’il faut relier entre elles pour interpréter les processus chimiques gérant le fonctionnement et l’évolution des écosystèmes face à des perturbations telles que la pollution, les changements climatiques. Concevoir une approche métabolomique allant des plans d’expériences aux analyses multivariables des données, dans le cadre d’une étude environnementale et/ou écologique permettra alors d’identifier les origines de ces composés chimiques, leur impact et leur rôle sur les écosystèmes et d’évaluer leur potentiel dans des applications innovantes pour le développement durable.
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NEMO
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L’équipe NEMO (Nature, Écologie Marine et Océan) revendique clairement son attachement au terme « Nature », évoquant ainsi la globalité et l’interdisciplinarité de son approche naturaliste de l’étude des milieux marins, quels que soient les océans concernés, quelle que soit l’échelle d’étude (du niveau moléculaire à l’échelle du globe).
L'atténuation des effets du changement planétaire sur les socio-écosystèmes et la protection de la biodiversité sont les grands défis des prochaines décennies. La Décennie des Nations Unies pour les Sciences de l’Océan (2021-2030) est le cadre principal du projet d’équipe. Parmi les sources majeures de perturbations de la vie marine, on considérera le changement climatique (changement de régime de températures, vagues de chaleur marines), les bio-invasions et des changements locaux causés par la pollution due aux pressions anthropiques. Les activités de recherche sont majoritairement conduites en Méditerranée où l’équipe cumule une longue expérience au Nord et au Sud, depuis les côtes Levantine jusqu’au détroit de Gibraltar. Par ailleurs, certains projets de recherche, particulièrement ceux faisant appel à l’expertise taxonomique et en chimie des produits naturels marins, mobilisent l’équipe aux quatre coins de l’Océan mondial.
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