Modèles de régression - Master d`écologie appliquée ECoS

Transcription

Université de Franche-Comté
Master Sciences, santé, technologie
Mention Ecosystèmes et environnement
spécialité Ecosystèmes, contaminants, santé
Fiche projet de recherche 2014-2015
Unité de recherche
d’accueil
(et organisme partenaire,
le cas échéant)
Encadrement
(dont 1 HDR au moins)
UMR 912 SESSTIM, INSERM, IRD, U2, Marseille (*)
Laboratoire Chrono-environnement, UMR 6249, CNRS-UFC Besançon(*)
Responsable
Didier Bompangue (*)
Co-encadrant
Co-encadrant et HDR référent
Eve Afonso
Patrick Giraudoux
Titre du sujet
Dynamique spatio-temporelle des épidémies de rougeole
en République Démocratique du Congo (RDC)
Résumé
La rougeole est une virose très contagieuse avec un taux de reproduction basique variant entre
12 et 40 (Axel Antonio Bonacié Marinovié et al.; Effectiveness and Timing of Vaccination during
School Measles Outbreak). Elle est causée par un virus à RNA du genre morbillivirus de la famille
de Paramyxoviridae. Elle se transmet essentiellement par des gouttelettes aéroportées. Le réservoir est essentiellement humain mais il peut infecter d’autres primates (Ottar N. Bjornstadt et al.;
contexte
objectifs
méthodes
Dynamics of measles epidemics: estmating scaling of transmission rates using a time serie SIR
Model). Elle continue à être un problème majeur de santé publique dans les pays en développement malgré les campagnes de vaccination depuis plus de 40 ans (Jacco wallinga et al. ; A
measles Epidemic Threshold in a Highly vaccinated population). Le déplacement de la tranche
d’âge touchée par la rougeole de 6 à 59 mois avant la vaccination vers la tranche de 6 à 13 ans
après la mise en place des plans de vaccination de masse (James L.Goodson ; « Changing epidemiology of measles in Africa », Oxford Journal infectious disease, Vol 204) a rendu complexe et
coûteux les plans de ripostes aux épidémies de rougeole.
La recrudescence des épidémies de rougeole dans les pays en voie de développement et sa réémergence dans les pays développés justifient la multiplicité des études consacrées à cette affection. (B.M Bolker and B.T Grenfell; impact of vaccination on the spatial correlation and persistance of measles dynamics). Malgré d’importants investissements tant sur les plans scientifique
et santé publique à travers la multiplication et la répétition des campagnes de vaccination, les
résultats restent très mitigés (Hélène Broutin et al.; Epidemiological impact of vaccination on the
dynamics of two childhood diseases in rural Senegal).
Entre 2003 et 2013, il a été rapporté en moyenne 123 grandes épidémies de rougeole en RDC,
toutes les zones du pays (515), ont été touchées au moins une fois. Durant la même période,
deux campagnes de masse et plusieurs campagnes ciblées de vaccination ont été organisées sur
le plan national pour un coût moyen de 0.521$ par dose (Cost effectiveness of three different
vaccination strategies against measles in Zambian children). Malgré cet investissement, la répétition des épidémies dans des zones où des couvertures rapportées sont supposées être au- delà
de 70% suscite des inquiétudes. Des interrogations légitimes devraient s’orienter sur les limites
des connaissances sur l’épidémiologie de la rougeole, celles sur lesquelles reposent les stratégies
opérationnelles actuellement en cours.
L’objectif de ce travail est donc de comprendre le système global d’organisation de la lutte contre
la rougeole tout en étudiant par une approche écosystémique les facteurs qui influencent la dynamique spatiale et temporelle des épidémies de rougeole dans les pays en voie de développement. La RDC (2 345 000 km², 70 millions d’hab.,) est le pays retenu pour conduire cette étude,
dont les résultats pourront être étendus à d’autres pays de même profil.
(*) : L’ordre des encadrants est susceptible de changer en fonction des discussions encours. Cela modifiera aussi la source de financement
Unité de
recherche
d’accueil
LABORATOIRE CHRONO ENVIRONNEMENT UMR 6249 CNRS-UFC
ANTENNE DE MONTBELIARD
(et organisme
partenaire,
le cas échéant)
Encadrement
Responsable:
HDR référent
Co-encadrant(s) éventuel(s):
Geneviève Chiapusio
(si le responsable n’est pas HDR) :
Philippe Binet
Titre du sujet
Effet allélochimique de Sphagnum fallax sur la mycorhization d’Andromeda
polifolia : rôle dans le fonctionnement d’une tourbière à sphaignes soumise à
un réchauffement climatique
Résumé
contexte
objectifs
méthodes
Les tourbières stockent environ un tiers du carbone total contenu dans les sols à l’échelle
mondiale. En effet, la production de matière organique est plus importance que sa dégradation en raison de la faible disponibilité en oxygène, de la forte acidité, des basses températures mais aussi à l’action des sphaignes (bryophytes). Un réchauffement climatique conduit
à un changement des concentrations en polyphénols (métabolites secondaires) qui agit directement ou indirectement sur les communautés microbiennes des tourbières et leurs activités enzymatiques. Ces interactions allélopathiques sont donc importantes à prendre en
compte dans le fonctionnement des tourbières mais restent peu connues.
Les champignons mycorhiziens ont un rôle essentiel dans la colonisation de tous les milieux
terrestres par les végétaux vasculaires. Leur rôle est crucial dans les milieux très organiques
comme les tourbières où la disponibilité de l’azote et du phosphore pour les plantes vasculaires est très réduite. Bien que des interactions allélochimiques entre les polyphenols des
plantes et les champignons mycorhiziens aient été démontré dans des écosystèmes tels que
les pessières, ces communications n’ont jamais été étudiées en tourbière.
Cette étude, s’inscrit dans le cadre d’un programme national EC2CO SphagAndro (CNRS,
INSU) et aura pour objectif d’étudier les effets des polyphénols issus du métabolisme secondaire de Sphagnum fallax sur la mycorhization d’Andromeda polifolia, en :
1) caractérisant la relation entre la variation saisonnière de production de composés
phénoliques et la dynamique saisonnière de mycorhization de l’andromède
2) et en évaluant l’effet d’un forçage climatique sur ces relations.
Cette étude sera réalisée sur la station expérimentale du Forbonnet (Frasnes) qui est une
tourbière à sphaignes caractérisée par une zone de transition entre un bas-marais et un
haut-marais. Douze placettes d’échantillonnages ont été définies, délimitant ces deux zones
écologiques distinctes. Dans chaque zone, trois parcelles témoins (climat ambiant) et trois
parcelles équipées d’un dispositif de réchauffement passif Open Top Chamber (OTC) ont été
mises en place (augmentation moyenne de 1°C).
Dans chaque parcelle des prélèvements de sphaignes et de racines d’andromède seront
réalisés. Les composés phénoliques totaux seront dosés par la méthode de folin et les paramètres de colonisation mycorhizienne le seront par une méthode de coloration puis
d’observation microscopique développée par l’INRA de Dijon. Les dosages en laboratoires se
feront à l’antenne de Chrono-environnement à Montbéliard.
Unité de recherche Chrono-environnement, Besançon
d’accueil
le cas échéant)
Encadrement
Responsable:
HDR référent
Patrick Giraudoux
Francis Raoul
Titre du sujet
Organisation des communautés de petits mammifères et régime
alimentaire de leurs prédateurs dans les zones d’endémie pour
l’Echinococcose alvéolaire d’Asie centrale
Résumé
contexte
objectifs
méthodes
La transmission de l’échinocoque alvéolaire s’effectue de façon 10 à 100 fois plus intensive
dans des aires discontinues, appelées hot spots, que l’on trouve dans toute l’étendue de
l’aire de distribution du parasite en Eurasie (Giraudoux et al. 2013, Said-Ali et al. 2013).
Cette transmission dépend de plusieurs facteurs locaux non encore complétement élucidés,
notamment de l’existence de hautes densités de populations de petits mammifères, du régime alimentaire des hôtes définitifs du parasite (renards, chiens, etc.), de leur densité de
population et du comportement et de la sensibilité humaine au parasite. L’écologie des hôtes
de l’échinocoque alvéolaire est encore très peu connue en Asie centrale (Giraudoux et al.
2008). La connaissance précise des communautés de rongeurs de cette région du monde est
cependant essentielle pour caractériser écologiquement les foyers de transmission, délimiter
les zones à risques, et en comprendre le fonctionnement (Giraudoux et al. 2013).
Nous disposons actuellement de données de piégeage standard stratifié de petits mammifères, non publiées, collectées dans la haute vallée de l’Yili, massif des Tien Shan, en Chine,
et une mission va effectuer le même type de piégeage et la collecte des fèces de carnivores
en août 2014 dans la vallée de l’Alay, au sud du Kyrgyztan (un hotspot de transmission).
Les objectifs du master sont donc :
-
-
d’apporter un appui dans les travaux de terrain à l’équipe qui va collecter les données dans la région de Sary Moghul ;
d’analyser les données de piégeage et de transects collectées à Sary Moghul et Narati (caractérisation des habitats sur le terrain et d’après imagerie satellitaire) pour
caractériser les communautés de petits mammifères des deux régions ;
d’analyser les régimes alimentaires de carnivore à partir des fèces collectées à Sary
Moghul ;
de chercher à apprécier de façon critique ce que les résultats obtenus dans ces deux
sites partagent en commun avec les autres hots spots mondiaux déjà étudiés.
Le ou la candidat(e) retenu(e) devra avoir le goût du travail de terrain dans des conditions
difficiles (la zone d’étude est à 3000 m d’altitude, au pied du Mont Lénine, logement chez
l’habitant). Il devra être passionné par l’écologie et l’analyse des données, et donc avoir
obtenu de bons résultats dans les unités de biostatistiques et de SIG de M1 ou obtenu un
niveau équivalent.
NB: ce sujet implique que le ou la candidat(e) participe activement à la mission de terrain
qui aura lieu du 18 août au 2-3 septembre 2014 à Sary Moghul, Kyrgyztan.
Unité de recherche Chrono-environnement, Besançon
d’accueil
ThéMA, Besançon
le cas échéant)
Encadrement
Responsable:
HDR référent
Frédéric. Mauny
Titre du sujet
Structure urbaine et multi exposition bruit et pollution de l’air :
étude comparative entre les agglomérations de Besançon et Dijon
Résumé
Le mois de mars 2014 a été caractérisé par des épisodes de pollution aux particules dans de
nombreuses villes françaises. Cette situation a été marquée par la durée et l’intensité des
phénomènes observés.
Cette actualité récente autour des pics de pollution focalisée en milieu urbain nous rappelle
que la ville est un espace où se mêle une forte densité de sources de pollution mobiles et
fixes et une densité de population élevée. Le milieu urbain est donc un lieu où se concentrent les activités anthropiques et de fortes densités de population, il constitue ainsi un espace d’exposition des populations urbaines à plusieurs polluants ubiquitaires néfastes pour la
santé humaine, un espace de (co) ou multi exposition. Parmi ces polluants, le bruit et la
pollution de l’air apparaissent particulièrement concernés : ils sont ubiquitaires, présentent
un nombre élevé de sources communes, leurs impacts sanitaires ont été démontrés et ils
sont identifiés par les populations urbaines comme une source importante (voire majeure)
de nuisance. Cependant, cette multi exposition reste à ce jour mal connue, tant sur les possibles effets combinés de ces polluants, que sur la caractérisation proprement dite de cette
multi exposition :
- cette multi exposition est-elle homogène sur l’ensemble du territoire urbain ?
- existe-t-il un lien entre la structure du tissu urbain, la localisation géographique ou topographique ou les caractéristiques socio-économiques de la population et des situations
d’exposition fortes ou faibles à ces différents polluants ?
contexte
objectifs
méthodes
Objectifs
L’objectif de ce projet est de décrire les situations de multi exposition à plusieurs échelles
spatiales et d’analyser les facteurs associés à cette multi exposition : organisation et morphologie urbaine, topographie, météorologie, caractéristiques socio-démographiques.
Méthode
Les deux UMR Chrono-environnement et ThéMA portent depuis plusieurs années une approche commune sur l’exposition humaine au bruit et à la pollution de l’air en milieu urbain,
ainsi que sur les effets sanitaires potentiels. Nous proposons dans le cadre de ce sujet de
master 2 une approche combinée sur deux métropoles régionales : Besançon et Dijon (urbain et péri-urbain).
A partir des modèles de prévision du bruit et de polluants atmosphériques dans
l’environnement construits et validés sur les villes concernées, seront calculés des indices de
multi exposition à plusieurs échelles : surfacique non bâtie, bâtiment d’habitation, population
humaine exposée. Un premier travail consistera à identifier et construire des indicateurs de
description de structure/morphologie urbaine. Dans un deuxième temps, les données de
multi exposition seront confrontées aux différents variables d’organisation et de morphologie
urbaine, de topographie, de météorologie, et de caractéristiques socio-démographiques.
Compétences
Sujet aux frontières de la géographie, de l’écologie, des sciences de l’environnement, directement connecté sur les préoccupations sanitaires en population humaine, mobilisant une
approche quantitative de l’environnement urbain, l’utilisation de l’outil SIG, la gestion de
base de données et les analyses statistiques.
Unité de recherche UMR CARRTEL –Thonon-les-Bains – Station d’Hydrobiologie lacustre
d’accueil
le cas échéant)
Encadrement
Responsable:
HDR référent
Agnes Bouchez
Emilien Lasne
Bernard Montuelle
Titre du sujet
Evaluation de la toxicité de micropolluants lacustres sur les œufs et
les premiers stades embryonnaires de l’Omble chevalier
Résumé
contexte
objectifs
méthodes)
L’Omble chevalier présent dans le Léman est en limite sud de son aire de répartition. Considéré comme une relique de la dernière ère glaciaire, il est de ce fait particulièrement sensible au changement climatique. Dans les années 1960-1980, l'eutrophisation a causé son
déclin, mais aujourd'hui malgré le retour à un niveau mésotrophique du lac, l'état de la population reste précaire et la reproduction reste non fonctionnelle. Les causes en sont très
vraisemblablement multifactorielles: température, prédation, toxiques, dégradation des
frayères, etc. En particulier, les premières étapes post reproduction (stades embryolarvaires)
sont les plus sensibles aux conditions environnementales. Parmi les différents facteurs de ce
déclin, nous proposons d’explorer le rôle de certains micropolluants présents dans le
lac. Ceux-ci sont connus (CIPEL, 2012), présents à des doses souvent très faibles et en mélange et entrainent une exposition chronique des organismes.
L’objectif du stage sera donc d’évaluer, in vitro, l’effet de 3 à 4 substances de nature diverse, retrouvées dans le Léman (un métal: le cuivre ; un micropolluant organique : un PCB
(à choisir) ; un résidu médicamenteux : la carbamazépine et un pesticide: le métalaxyl (fongicide). Ces substances seront testés seules, puis en mélange. Il s’agira 1/ d’identifier si, aux
concentrations environnementales, ces substances génèrent un effet quantifiable sur les
stades embryolarvaires de l’omble, 2/ déterminer par des expositions à des doses contrôlées,
les seuils d’effets (en particulier LOEC ou CE10) et de définir les concentrations susceptibles
d’impacter le développement embryolarvaire de l’omble 3/ de tester un effet croisé température-toxicité (hypothèse : une température plus élevée augmente le métabolisme des alevins
et augmentera leur sensibilité aux micropolluants). Il sera ainsi possible d’évaluer la pertinence du facteur « toxique » parmi l’ensemble des facteurs de stress.
Méthodes : Les stades embryolarvaires (œufs puis larves) de poissons sont très sensibles
aux conditions physicochimiques de développement. Ils sont par conséquent largement utilisés dans le cadre de tests écotoxicologiques. Les différents paramètres de suivi seront la
mortalité, la vitesse de développement, la taille, la prévalence de malformations, etc.
En s’appuyant sur notre pisciculture expérimentale et nos ombles d’élevage, nous aurons à
disposition des quantités suffisantes d'ombles au stade embryolarvaire. Des chambres thermostatées permettront de travailler à la température optimale pour l’éclosion (7-8°C) et de
tester une autre température stressante (e.g. 10°C). Le principe général sera d’incuber en
boîte de pétri des œufs (selon le protocole OCDE 2013, et adapté à l’omble), en présence
des contaminants choisis à différentes doses (durée d’incubation : de la fécondation à
l’éclosion).
Les paramètres descripteurs retenus seront de deux ordres :
- des descripteurs globaux : la mortalité, la vitesse de développement, la taille, la morphologie et la prévalence de malformations,
- des marqueurs physiologiques sélectionnés parmi deux familles de biomarqueurs :
- des bioindicateurs d’exposition (activation de mécanismes de régulation) : cytochrome p450, protéines MXR, GST,…
- des bioindicateurs d’effet (dépassement des capacités de régulation): enzymes antioxydantes, AChE,…
Les résultats seront finalement discutés au regard des données de la littérature, obtenues
sur d’autres espèces de poisson. Ils permettront de fournir des éléments pour étayer ou non
l'hypothèse d'un rôle des polluants dans le déclin de l'omble.
Unité de recherche UMR Chrono-environnement, Besançon
d’accueil
Encadrement
Responsable :
HDR référent :
Co-encadrante :
Boris Vannière
Michel Magny
Isabelle Jouffroy-Bapicot
Titre du sujet
Anthropisation, dynamiques paléo-environnementales et changement dans les régimes de feux en Crête depuis 10 000 ans
Résumé
contexte
objectifs
méthodes
Dans le cadre du projet HoTMED “Holocene Trajectories of Mediterranean Ecosystems Dynamics” (MISTRALS, INSU), le travail de recherche du Master 2 vise à étudier le rôle du feu
dans la dynamique à long-terme des écosystèmes méditerranéens.
L’équipe encadrante a carotté en 2012 une tourbière et un lac en Crête qui représentent des
archives exceptionnelles de l’histoire de l’environnement dans cette région. Les études sédimentologiques, palynologiques et anthracologiques de ces séquences sont en cours depuis
deux ans et de nombreux résultats sont déjà acquis. Cela offre un contexte de travail bien
établi et une source de collaborations et interactions importantes. Le sujet proposé concerne
une partie bien spécifique de l’étude de ces archives : la reconstruction des régimes de feux
passés et leur analyse en rapport avec : l’anthropisation du milieu (utilisation du feu dans les
pratiques agro-pastorales), les changements paléo-climatiques (paléo-hydrologiques notamment, fréquence des sécheresses) et les dynamiques de végétation (écologie du feu).
L’étudiant sera formé, puis conduira durant 5 à 6 semaines l’acquisition des données : quantification des micro-charbons sédimentaires. Il acquerra ensuite, au contact de ses encadrants, les outils et compétences pour le traitement du signal chrono-stratigraphiques (3-4
semaines). Il s’agira enfin de replacer les résultats obtenus dans les contextes archéologique, paléoécologique et paléoclimatique proposés par la littérature et les autres reconstructions paléo-environnementales (provenant de l’équipe encadrante) disponibles pour ces
sites et cette région. La discussion du mémoire portera enfin sur la place du feu dans les
trajectoires passées des écosystèmes méditerranéens.
Unité de recherche Organisme d’accueil : Fédération Départementale des Chasseurs du Doubs (25360 Gonsans)
d’accueil
Unité de recherche d’appui : UMR Chrono-environnement, Besançon
le cas échéant)
En partenariat avec le CNERA cervidés de l’ONCFS
Encadrement
Responsable:
HDR référent
François Renault (FDC25)
Jacques Michalet (ONCFS)
Titre du sujet
Analyse spatiale de la démographie du chevreuil dans le Doubs, et
recherche de ses variables de forçage
Résumé
contexte
objectifs
méthodes
Les populations de grands herbivores ont augmenté leurs aires de présences et leurs densités en Europe depuis les dernières décennies. Parmi eux, le chevreuil (Capreolus capreolus) est le plus abondant
et le plus répandu des cervidés. Dans les secteurs ruraux à production d’herbe pour la fabrication de
fromage AOP ou la sylviculture pour la production de bois à valeur ajoutée, la présence du chevreuil
entraîne des interactions agricoles (compétition alimentaire avec les bovins, maladies) où sylvicole
(limitation de la régénération des forêts). L’abondance de cet ongulé est gérée par un plan de chasse
concerté entre les chasseurs, le monde agricole et les forestiers. A l’heure actuelle, le réglage des
prélèvements est fait à dire d’expert en fonction de divers paramètres comme le niveau de réalisation
du plan de chasse, le taux de prélèvement, les indices de consommations, etc. Cependant, d’autres
paramètres (conditions météorologiques, prédation, densité de la population, succès de la reproduction, compétition multi-spécifique, etc.) peuvent influencer la dynamique démographique et spatiale
des populations de chevreuil à différentes échelles spatiales et par conséquent le niveau des interactions et la bonne réalisation des plans de chasse. Les acteurs ne disposent pas à l’heure actuelle
d’analyse suffisamment fine de ces paramètres pour les prendre en compte de façon rigoureuse.
Patrick Giraudoux (UMR CE)
Depuis plusieurs années, le département du Doubs constate des variations dans le fonctionnement
démographique des populations de chevreuil à plusieurs échelles spatiales et temporelles. Des hypothèses sont évoquées pour expliquer ces variations, sans qu’aucune n’ait pu être objectivement testée :
•
•
•
•
•
Situation démographique des populations (notion de densité dépendance) ?
Compétitions interspécifiques (cerf élaphe) ?
Phénomènes de prédations, soit sur les faons par les populations de renard (en constante
augmentation depuis 2003), où sur les individus adultes par le lynx
Aléas météorologiques (sécheresse et printemps très humide) qui pourraient mettre à mal les
chances de survies des jeunes ou des adultes) ?
Autres comme maladies, etc. (bibliographie à explorer) ?
La Fédération Départementale des Chasseurs du Doubs, en coopération avec l’Office Nationale de
Chasse et de la Faune Sauvage et l’UMR Chrono-environnement, dispose de 10 années de monitoring
nocturne de la faune sauvage (476 line transects parcourus chaque année dans le département concernant le chevreuil et le renard roux notamment) et 6 ans de monitoring du lynx sur le massif jurassien (échantillonnage systématique ou lors de la découverte d’ongulés prédatés dans le cadre du réseau national lynx). Les autres données (occupation du sol, données météo, maladies, etc.) pourront
être récupérées auprès des partenaires (ONCFS, DDT, etc.) de la Fédération ou des opérateurs de
l’Etat (météo France, etc.).
Afin de cerner ces facteurs et l’échelle spatiale à laquelle ils pourraient s’appliquer, la première étape
de recherche consiste à identifier des clusters spatiaux dont la démographie et la dynamique des populations de chevreuils sont suffisamment similaires pour qu’on puisse supposer qu’ils soient contraints
par les mêmes variables environnementales (facteurs). Une seconde étape consiste à identifier, entre
les clusters et à l’intérieur de chaque cluster, quelles sont les variables environnementales les mieux
corrélés à ces clusters et à leurs variations démographiques internes.
Le stage a pour objectif d’analyser statistiquement ces données pour répondre aux questions ci-dessus
posées. Le stagiaire participera aux opérations de comptage (terrain) en 2014 en dehors des heures
d’enseignement, et pendant l’année 2015. Il aura le goût de l’analyse des données écologiques et aura
obtenu des résultats satisfaisants dans les unités ADE1 et ADE2 du M1, ou aura obtenu une maîtrise de
R et QGIS équivalente.
Unité de recherche UMR Chrono-environnement
d’accueil
Montbéliard
le cas échéant)
Encadrement
Responsable:
HDR référent
Michel Chalot
J. Foulon (doctorante)
Titre du sujet
Impact des contaminants sur la diversité microbienne inféodées aux espèces ligneuses
Résumé
contexte
objectifs
méthodes
Les phytotechnologies reposent sur l’utilisation d’espèces végétales, mais également sur les
consortiums microbiens associés. Les données issues du projet ANR BIOFILTREE indiquent
que de profonds changements apparaissent dans les populations fongiques inféodées aux
racines d’espèces ligneuses implantées sur site contaminé par rapport à des arbres témoins.
Les nouvelles technologies de séquençage de masse (séquenceur Ion Torrent par exemple)
offre des capacités inégalées de caractérisation de ces populations microbiennes, à un coût
moindre et avec un gain de temps considérable par rapport aux approches classiques (isolement, clonage, séquençage…).
Dans le cadre des projets PHYTOPOP, BIOFILTREE, PIT, nous avons pu mettre en place de
nombreuses parcelles expérimentales sur lesquelles des espèces ligneuses ont été implantées.
L’objectif de ce stage de master sera de comparer les populations microbiennes inféodées
aux espèces ligneuses introduites, en comparaison aux populations microbiennes présentes
sur les systèmes racinaires d’espèces natives (le cas échéant), ou à ces mêmes espèces
implantées sur d’autres sites contaminés. A ce titre, le cultivar de peuplier Skado, utilisé
depuis 2007 dans nos projets, est un bon candidat puisqu’il est implanté sur des sols ayant
reçu des sédiments contaminés aux ETM et HAP (Nord pas de Calais), sur des sols industriels contaminés par le Hg, l’As et l’Al (Tavaux et Novillars), sur des sols agricoles ayant reçu
des épandages de boues contaminées.
Les méthodologies utilisées sont les prélèvements de racines, la purification d’ADN, la préparation des échantillons en vue de leur séquençage par Ion Torrent, l’interprétation des données.
Unité de
recherche
d’accueil
UMR Chrono-environnement, Besançon
Encadrement
Responsable HDR referent
Co-encadrant 1 (HDR):
Co-encadrant 2:
Laurence MILLON
Gabriel REBOUX
Nadia CRINI
Titre du sujet
Effets des fongicides sur la sélection de champignons environnementaux multirésistants pour l'homme
Résumé
contexte
objectifs
méthodes
Contexte
Les fongicides de la classe des azolés sont de plus en plus utilisés dans différents types
d’agriculture pour la préservation contre les champignons phytopathogènes. Les antifongiques
azolés à usage médical et les fongicides azolés de l’agriculture agissent par le même mécanisme d’action, en inhibant la 14-alpha déméthylase, une enzyme impliquée dans la synthèse
d’un composant essentiel de la membrane des champignons. Les mêmes espèces fongiques
(Aspergillus, Fusarium) sont responsables de pathologies chez les végétaux et d’infections
fongiques invasives graves chez l’homme.
Le développement de souches résistantes responsables de mycoses invasives chez l’homme
du fait de l’utilisation de fongicides inhibiteur de la 14-alpha déméthylase dans l’agriculture a
été décrit très récemment, avec actuellement deux types de mutations mises en évidence
(TR34/L98H et TR46 Y121F/T289A). Cinq fongicides sont particulièrement mis en cause
(epoxiconazole, tebuconazole, propiconazole, difeconazole, bromuconazole).
Objectifs
Evaluer l’impact de l’utilisation de fongicides dans l’industrie du bois sur le risque d’émergence
de souches d’Aspergillus résistantes aux antifongiques à usage médical.
Evaluer la prévalence des souches résistantes en fonction du type de molécule, des quantités,
et du mode d’utilisation des fongicides
Méthodologie
Des prélèvements de différents substrats (sédiment de site de traitement de bois, effluent,
sols) seront effectués dans 20 exploitations de la filière bois en Franche-Comté. Un questionnaire concernant les modes d’utilisation et les pratiques professionnelles sera rempli par les
exploitants. Les prélèvements seront ensemencés sur milieu de Sabouraud et sur milieu à
l’itraconazole pour détecter les souches résistances et évaluer la prévalence de ces souches.
La recherche des mutations spécifiques TR34/L98H et TR46 Y121F/T289A sera réalisée par
méthode de biologie moléculaire (qPCR spécifique) – Le génotypage des souches sera réalisé
par analyse de microsatellite afin d’étudier la diffusion des souches résistantes.
La mesure des concentrations en fongicide sera réalisée par analyse en chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse (LC-MS/MS), après extraction et purification adaptée de la méthode d’extraction multi-résidus de pesticide par QuEChERS.
Unité de recherche UMR Chrono-environnement, Besançon
d’accueil
(et organisme partenaire, en partenariat avec la Direction départementale des territoires (DTT) du Doubs (Yannick CADET) et
le cas échéant)
le service gestion des Ressources et des milieux naturels (Marie KIENTZ)
Encadrement
Responsable:
HDR référent (si le responsable n’est Co-encadrant(s) éventuel(s):
pas HDR) :
Steffi ROCCHI
Gabriel REBOUX
Titre du sujet
Quantification de Saprolegnia parasitica par Q-PCR (quantitative
Polymerase Chain Reaction) dans l’eau, depuis des zones de fortes
mortalités piscicoles jusqu’à l’eau du robinet
Résumé
contexte
objectifs
méthodes
Des mortalités piscicoles anormales ont été constatées sur la Loue et le Doubs en 2009,
2010 et 2011 et sur le Dessoubre en 2014. D’autres rivières (Cusancin, Reverotte) semblent
moins touchées. Saprolegnia parasitica, un oomycètes, contamine les poissons morts
(truites, ombres et loches) et peut être retrouvé dans l’eau. Les souches isolées lors des
différents épisodes appartiennent au même clone (Rapport Université de Neuchâtel C. Paul
et L. Belbahri, 2012). L’hypothèse d’un affaiblissement des poissons permettant leur colonisation a été avancée. La balance virulence de la souche/affaiblissement de l’hôte, n’a pas été
établie, pas plus que l’étendue géographique des zones infectées, ni l’influence de facteurs
chimiques, météorologiques ou topographiques. La présence éventuelle de S. parasitica dans
l’eau de consommation a suscité la question de son dosage (ville de Besançon), sans que
soit connu pour autant, un quelconque impact sanitaire chez l’homme. Pour toutes ces raisons, la mise en place d’un dosage fiable de S. parasitica pourrait rendre des services tant
pour le suivi environnemental au long court que pour le contrôle de l’eau de consommation.
Objectif : Mettre au point le dosage de Saprolegnia parasitica dans l’eau par Q-PCR (quantitative Polymerase Chain Reaction).
Matériel et méthode : Une Q-PCRtr spécifique de Saprolegnia parasitica sera mise en
place (choix des sondes et amorces par alignement des séquences d’ADN disponibles). Sa
spécificité sera établie à partir de souches de collection des différentes espèces de Saprolegnia susceptible de contaminer les poissons de nos régions (une partie des 22 espèces décrites et la souche résidente non identifiée isolée par l’Université de Neuchâtel). Son efficacité sera évaluée sur sa capacité à quantifier la présence du micromycètes à différentes distances de la zone fortement contaminée jusqu’à l’eau du robinet.
Publication sur la Q-PCR et l’environnement : Bellanger et al. Let Appl Microbio 2009 ;
Bellanger et al. Am J Infect Control 2009 ; Murat et al. Appl Env Microbiol 2012 ; Roussel
et al. Env Intern 2013 ; Scherer et al. Sc Tot Env 2014 ; Rocchi et al. Indoor air 2014 ; Rocchi et al. J Clin Microb 2014.
Unité de recherche Chrono-Environnement UMR 6249
d’accueil
le cas échéant)
Encadrement
Responsable:
HDR référent
Laurent Millet
Damien Rius
Titre du sujet
Dynamique des assemblages de Chironomidae (Insecta : Diptera)
pendant le Tardiglaciaire dans le Massif Central : essai de reconstitution paléoclimatique quantitative.
Résumé
contexte
objectifs
méthodes
P roblém atique
Michel Magny
Le Tardiglaciaire (14700- 11700 années avant aujourd’hui) est une période charnière entre
les conditions glaciaires et notre interglaciaire actuel ; l’Holocène caractérisé par l’installation
de conditions climatiques tempérées. C’est la dernière période pendant laquelle l’Europe a
connu des réchauffements d’ampleur et de rapidité similaires (Transition Dryas Ancien/Bölling, Dryas Récent/Holocène) à celui prédit pour le futur par les modèles climatiques.
Ces changements climatiques ont entraîné de profonds bouleversements dans les écosystèmes et les grands processus bio-physiques : dynamique de végétation, régime de feu,
érosion des bassins-versants... Dans le contexte actuel de réchauffement, le recours aux
études paléoécologiques est d’autant plus crucial que les données instrumentales n’offrent
pas toujours le recul temporel nécessaire à l’analyse de cette réponse écosystémique au
changement climatique.
Contex te Scientifique
Le présent sujet de Master s’inscrit dans le cadre d’un projet de recherche multidisciplinaire
(Projet Last-GATE: Last GlAcial Termination in Europe, coord. : D. Rius et L. Millet) dont les
objectifs sont : 1) de quantifier les changements climatiques tardiglaciaires le long d’un transect de sites d’étude répartis latitudinalement et longitudinalement depuis les Pyrénées
jusqu’au sud de l’Allemagne, et 2) d’analyser la réponse de la végétation et de la fréquence
des feux le long de ce même transect.
M éthodes et analyses envisagées
L’objet du stage sera d’effectuer l’analyse des restes subfossiles de Chironomidae (Insecta :
Diptera) le long de l’enregistrement sédimentaire du paléolac de Lapsou (Cantal) prélevé en
2012. Il s’agit de trier (sous loupe binoculaire), identifier (au microscope) et dénombrer des
restes chitinisés de Chironomidae contenus dans les sédiments.
Résultats attendus
L’objectif est de (1) reconstituer la dynamique temporelle des communautés de Chironomidae pendant le Tardiglaciaire, (2) de comprendre les facteurs de forçages de ces changements de communautés et le cas échéant, (3) de reconstituer quantitativement les températures estivales grâce à une fonction de transfert (collaboration avec O. Heiri, Univ. Bern).
Ces résultats seront ensuite confrontés :
- aux analyses polliniques et sédimentologiques déjà effectuées sur le même site afin de
décrypter la réponse de la végétation et des régimes de feux aux changements de température estivale.
- aux études du même type (paléoclimat) effectuées au sud (Pyrénées) et à l’est du transect
de sites (piémont des Alpes).

Modèles de régression - Master d`écologie appliquée ECoS

Transcription

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