Offre de post-doctorat en écologie (h/f)

Ce post-doctorat vise à explorer deux hypothèses complémentaires :
1. Une minorité d’espèces suffit à expliquer l’essentiel du fonctionnement écosystémique, conformément à la loi de Pareto ;
2. Certaines espèces fonctionnellement originales (du point de vue de leurs traits) ont un effet particulièrement marqué sur certains processus écosystémiques.


Activités

Les objectifs opérationnels seront les suivants :
1. Réaliser une synthèse critique des approches existantes visant à dissocier effets spécifiques et effets liés à la diversité globale.
2. Développer une approche conceptuelle et/ou méthodologique innovante, fondée sur les corpus disponibles, pour tester empiriquement l’effet d’espèces (ou de groupes d’espèces) sur le fonctionnement des écosystèmes.
3. Tester l’hypothèse de Pareto à partir d’une vingtaine de jeux de données déjà disponibles, couvrant différents groupes taxonomiques (plantes, microorganismes, animaux), divers processus (y compris la multifonctionnalité), et des échelles variées (locales à régionales). Il s’agira de déterminer la proportion d’espèces qui est responsable d’une large part du fonctionnement observé.
4. Identifier les espèces clés mises en évidence par cette approche, en analysant leur position dans l’espace fonctionnel (traits), la proportion de l’espace fonctionnel couverte, ainsi que leur originalité fonctionnelle.


Compétences

Ce poste s’adresse à une personne curieuse et créative, dotée d’une solide culture en écologie fonctionnelle et intéressée par les approches conceptuelles, quantitatives et interdisciplinaires (biogéographie, écologie évolutive, génétique, etc.). Un intérêt pour le développement méthodologique ou statistique est bienvenu. Sens critique, autonomie et ouverture d’esprit sont des qualités attendues.


Contexte de travail

Quelles espèces, et quelle proportion d’entre elles, importent pour le fonctionnement des écosystèmes ?
Contexte scientifique
Le rôle de la biodiversité dans la régulation du fonctionnement des écosystèmes est aujourd’hui solidement établi, tant par des approches expérimentales que théoriques. Mais quelle part de cette biodiversité est réellement impliquée dans ces processus ? Est-ce l’ensemble des espèces présentes, ou bien un petit nombre - voire une seule - exerçant une influence disproportionnée ? Si plusieurs cadres théoriques tentent de distinguer effets collectifs (diversité globale) et effets spécifiques (espèces individuelles), les contributions idiosyncratiques des espèces sont encore souvent considérées comme du bruit résiduel, et rarement analysées de manière systématique.
Peut-on appliquer à l’écologie la loi de Pareto (ou du 80/20), qui postule que 20 % des éléments d’un système produisent 80 % de ses effets ? Cette hypothèse, largement explorée en économie ou en management, n’a encore que très rarement été testée dans le cadre du fonctionnement des écosystèmes. Elle ouvre pourtant des perspectives théoriques et appliquées majeures. Les implications pratiques sont considérables : selon que l’on cherche à préserver l’ensemble de la biodiversité ou à cibler les espèces clés, les stratégies de conservation et de gestion varient profondément.

Apports conceptuels : traits et originalité fonctionnelle
L’approche par les traits fonctionnels fournit un cadre pertinent pour explorer ces questions. Elle permettra de caractériser la part de l’espace fonctionnel occupée par les espèces les plus influentes sur les processus écosystémiques étudiés. Le concept d’originalité fonctionnelle (functional distinctiveness), récemment remis à l’honneur, sera central : il s’agira de tester si les espèces les plus atypiques dans un espace multi-traits sont aussi celles qui ont un effet disproportionné.
Cette réflexion s’inscrit pleinement dans les travaux du groupe de travail FREE (Functional Rarity in Ecology and Evolution) (https://www.fondationbiodiversite.fr/la-frb-en-action/programmes-et-projets/le-cesab/free/), financé par la Fondation pour la Recherche sur la Biodiversité (FRB) via le CESAB, et coordonné par Cyrille Violle (CNRS) et Lucie Mahaut (INRAE). Le ou la post-doctorant(e) recruté(e) sera intégré(e) à ce réseau international dynamique, et pourra y jouer un rôle central.
Un défi conceptuel important sera de déterminer dans quelle mesure certaines espèces peuvent avoir un effet majeur via des traits originaux qui ne sont pas mesurés par les approches classiques. Explorer ce paradoxe constituera une originalité supplémentaire du projet.

Environnement de recherche
La personne recrutée sera accueillie au sein du groupe ECOPAR, au Centre d'Écologie Fonctionnelle et Évolutive (CEFE) à Montpellier, dirigé par Cyrille Violle. Ce groupe développe une expertise reconnue en écologie fonctionnelle des plantes, et travaille également sur d'autres taxons (microorganismes, oiseaux, poissons), notamment dans le cadre de FREE. L’équipe dispose par ailleurs d’une expertise expérimentale qui pourrait permettre, à terme, de tester certaines hypothèses de façon expérimentale.

Références utiles
Bannar-Martin, K. H., Kremer, C. T., Ernest, S. K. M., Leibold, M. A., Auge, H., Chase, J., Declerck, S. A. J., Eisenhauer, N., Harpole, S., Hillebrand, H., Isbell, F., Koffel, T., Larsen, S., Narwani, A., Petermann, J. S., Roscher, C., Cabral, J. S., & Supp, S. R. (2018). Integrating community assembly and biodiversity to better understand ecosystem function: The Community Assembly and the Functioning of Ecosystems (CAFE) approach. Ecology Letters, 21(2), 167–180. https://doi.org/10.1111/ele.12895
Brun, P., Violle, C., Mouillot, D., Mouquet, N., Enquist, B. J., Munoz, F., Münkemüller, T., Ostling, A., Zimmermann, N. E., & Thuiller, W. (2022). Plant community impact on productivity: Trait diversity or key(stone) species effects? Ecology Letters, 25(4), 913–925. https://doi.org/10.1111/ele.13968
Cadotte, M. W., Carscadden, K., & Mirotchnick, N. (2011). Beyond species: Functional diversity and the maintenance of ecological processes and services. Journal of Applied Ecology, 48(5), 1079–1087. https://doi.org/10.1111/j.1365-2664.2011.02048.x
Dee, L. E., Cowles, J., Isbell, F., Pau, S., Gaines, S. D., & Reich, P. B. (2019). When Do Ecosystem Services Depend on Rare Species? Trends in Ecology & Evolution, 34(8), 746–758. https://doi.org/10.1016/j.tree.2019.03.010
Dee, L. E., Ferraro, P. J., Severen, C. N., Kimmel, K. A., Borer, E. T., Byrnes, J. E. K., Clark, A. T., Hautier, Y., Hector, A., Raynaud, X., Reich, P. B., Wright, A. J., Arnillas, C. A., Davies, K. F., MacDougall, A., Mori, A. S., Smith, M. D., Adler, P. B., Bakker, J. D., … Loreau, M. (2023). Clarifying the effect of biodiversity on productivity in natural ecosystems with longitudinal data and methods for causal inference. Nature Communications, 14(1), Article 1. https://doi.org/10.1038/s41467-023-37194-5
Delalandre, L., Gaüzère, P., Thuiller, W., Cadotte, M., Mouquet, N., Mouillot, D., Munoz, F., Denelle, P., Loiseau, N., Morin, X., & Violle, C. (2022). Functionally distinct tree species support long-term productivity in extreme environments. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 289(1967), 20211694. https://doi.org/10.1098/rspb.2021.1694
Díaz, S., Lavorel, S., de Bello, F., Quétier, F., Grigulis, K., & Robson, T. M. (2007). Incorporating plant functional diversity effects in ecosystem service assessments. Proceedings of the National Academy of Sciences, 104(52), 20684–20689. https://doi.org/10.1073/pnas.0704716104
Garnier, E., Cortez, J., Billès, G., Navas, M.-L., Roumet, C., Debussche, M., Laurent, G., Blanchard, A., Aubry, D., Bellmann, A., Neill, C., & Toussaint, J.-P. (2004). Plant functional markers capture ecosystem properties during secondary succession. Ecology, 85(9), 2630–2637. https://doi.org/10.1890/03-0799
Jaillard, B., Deleporte, P., Isbell, F., Loreau, M., & Violle, C. (2021). Consistent functional clusters explain the effects of biodiversity on ecosystem productivity in a long-term experiment. Ecology, 102(9), e03441. https://doi.org/10.1002/ecy.3441
Loreau, M., & Hector, A. (2001). Partitioning selection and complementarity in biodiversity experiments. Nature, 412(6842), 72–76.
Mahaut, L., Fort, F., Violle, C., & Freschet, G. T. (2020). Multiple facets of diversity effects on plant productivity: Species richness, functional diversity, species identity and intraspecific competition. Functional Ecology, 34(1), 287–298. https://doi.org/10.1111/1365-2435.13473
Norkko, A., Villnäs, A., Norkko, J., Valanko, S., & Pilditch, C. (2013). Size matters: Implications of the loss of large individuals for ecosystem function. Scientific Reports, 3(1), 2646. https://doi.org/10.1038/srep02646
Pigot, A. L., Dee, L. E., Richardson, A. J., Cooper, D. L. M., Eisenhauer, N., Gregory, R. D., Lewis, S. L., Macgregor, C. J., Massimino, D., Maynard, D. S., Phillips, H. R. P., Rillo, M., Loreau, M., & Haegeman, B. (2025). Macroecological rules predict how biomass scales with species richness in nature. Science, 387(6740), 1272–1276. https://doi.org/10.1126/science.adq3278
Violle, C., Thuiller, W., Mouquet, N., Munoz, F., Kraft, N. J. B., Cadotte, M. W., Livingstone, S. W., & Mouillot, D. (2017). Functional rarity: The ecology of outliers. Trends in Ecology and Evolution, 32(5), 356–367. https://doi.org/10.1016/j.tree.2017.02.002

Quelles espèces, et quelle proportion d’entre elles, importent pour le fonctionnement des écosystèmes ?
Contexte scientifique
Le rôle de la biodiversité dans la régulation du fonctionnement des écosystèmes est aujourd’hui solidement établi, tant par des approches expérimentales que théoriques. Mais quelle part de cette biodiversité est réellement impliquée dans ces processus ? Est-ce l’ensemble des espèces présentes, ou bien un petit nombre - voire une seule - exerçant une influence disproportionnée ? Si plusieurs cadres théoriques tentent de distinguer effets collectifs (diversité globale) et effets spécifiques (espèces individuelles), les contributions idiosyncratiques des espèces sont encore souvent considérées comme du bruit résiduel, et rarement analysées de manière systématique.
Peut-on appliquer à l’écologie la loi de Pareto (ou du 80/20), qui postule que 20 % des éléments d’un système produisent 80 % de ses effets ? Cette hypothèse, largement explorée en économie ou en management, n’a encore que très rarement été testée dans le cadre du fonctionnement des écosystèmes. Elle ouvre pourtant des perspectives théoriques et appliquées majeures. Les implications pratiques sont considérables : selon que l’on cherche à préserver l’ensemble de la biodiversité ou à cibler les espèces clés, les stratégies de conservation et de gestion varient profondément.

Apports conceptuels : traits et originalité fonctionnelle
L’approche par les traits fonctionnels fournit un cadre pertinent pour explorer ces questions. Elle permettra de caractériser la part de l’espace fonctionnel occupée par les espèces les plus influentes sur les processus écosystémiques étudiés. Le concept d’originalité fonctionnelle (functional distinctiveness), récemment remis à l’honneur, sera central : il s’agira de tester si les espèces les plus atypiques dans un espace multi-traits sont aussi celles qui ont un effet disproportionné.
Cette réflexion s’inscrit pleinement dans les travaux du groupe de travail FREE (Functional Rarity in Ecology and Evolution) (https://www.fondationbiodiversite.fr/la-frb-en-action/programmes-et-projets/le-cesab/free/), financé par la Fondation pour la Recherche sur la Biodiversité (FRB) via le CESAB, et coordonné par Cyrille Violle (CNRS) et Lucie Mahaut (INRAE). Le ou la post-doctorant(e) recruté(e) sera intégré(e) à ce réseau international dynamique, et pourra y jouer un rôle central.
Un défi conceptuel important sera de déterminer dans quelle mesure certaines espèces peuvent avoir un effet majeur via des traits originaux qui ne sont pas mesurés par les approches classiques. Explorer ce paradoxe constituera une originalité supplémentaire du projet.

Environnement de recherche
La personne recrutée sera accueillie au sein du groupe ECOPAR, au Centre d'Écologie Fonctionnelle et Évolutive (CEFE) à Montpellier, dirigé par Cyrille Violle. Ce groupe développe une expertise reconnue en écologie fonctionnelle des plantes, et travaille également sur d'autres taxons (microorganismes, oiseaux, poissons), notamment dans le cadre de FREE. L’équipe dispose par ailleurs d’une expertise expérimentale qui pourrait permettre, à terme, de tester certaines hypothèses de façon expérimentale.

Références utiles
Bannar-Martin, K. H., Kremer, C. T., Ernest, S. K. M., Leibold, M. A., Auge, H., Chase, J., Declerck, S. A. J., Eisenhauer, N., Harpole, S., Hillebrand, H., Isbell, F., Koffel, T., Larsen, S., Narwani, A., Petermann, J. S., Roscher, C., Cabral, J. S., & Supp, S. R. (2018). Integrating community assembly and biodiversity to better understand ecosystem function: The Community Assembly and the Functioning of Ecosystems (CAFE) approach. Ecology Letters, 21(2), 167–180. https://doi.org/10.1111/ele.12895
Brun, P., Violle, C., Mouillot, D., Mouquet, N., Enquist, B. J., Munoz, F., Münkemüller, T., Ostling, A., Zimmermann, N. E., & Thuiller, W. (2022). Plant community impact on productivity: Trait diversity or key(stone) species effects? Ecology Letters, 25(4), 913–925. https://doi.org/10.1111/ele.13968
Cadotte, M. W., Carscadden, K., & Mirotchnick, N. (2011). Beyond species: Functional diversity and the maintenance of ecological processes and services. Journal of Applied Ecology, 48(5), 1079–1087. https://doi.org/10.1111/j.1365-2664.2011.02048.x
Dee, L. E., Cowles, J., Isbell, F., Pau, S., Gaines, S. D., & Reich, P. B. (2019). When Do Ecosystem Services Depend on Rare Species? Trends in Ecology & Evolution, 34(8), 746–758. https://doi.org/10.1016/j.tree.2019.03.010
Dee, L. E., Ferraro, P. J., Severen, C. N., Kimmel, K. A., Borer, E. T., Byrnes, J. E. K., Clark, A. T., Hautier, Y., Hector, A., Raynaud, X., Reich, P. B., Wright, A. J., Arnillas, C. A., Davies, K. F., MacDougall, A., Mori, A. S., Smith, M. D., Adler, P. B., Bakker, J. D., … Loreau, M. (2023). Clarifying the effect of biodiversity on productivity in natural ecosystems with longitudinal data and methods for causal inference. Nature Communications, 14(1), Article 1. https://doi.org/10.1038/s41467-023-37194-5
Delalandre, L., Gaüzère, P., Thuiller, W., Cadotte, M., Mouquet, N., Mouillot, D., Munoz, F., Denelle, P., Loiseau, N., Morin, X., & Violle, C. (2022). Functionally distinct tree species support long-term productivity in extreme environments. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 289(1967), 20211694. https://doi.org/10.1098/rspb.2021.1694
Díaz, S., Lavorel, S., de Bello, F., Quétier, F., Grigulis, K., & Robson, T. M. (2007). Incorporating plant functional diversity effects in ecosystem service assessments. Proceedings of the National Academy of Sciences, 104(52), 20684–20689. https://doi.org/10.1073/pnas.0704716104
Garnier, E., Cortez, J., Billès, G., Navas, M.-L., Roumet, C., Debussche, M., Laurent, G., Blanchard, A., Aubry, D., Bellmann, A., Neill, C., & Toussaint, J.-P. (2004). Plant functional markers capture ecosystem properties during secondary succession. Ecology, 85(9), 2630–2637. https://doi.org/10.1890/03-0799
Jaillard, B., Deleporte, P., Isbell, F., Loreau, M., & Violle, C. (2021). Consistent functional clusters explain the effects of biodiversity on ecosystem productivity in a long-term experiment. Ecology, 102(9), e03441. https://doi.org/10.1002/ecy.3441
Loreau, M., & Hector, A. (2001). Partitioning selection and complementarity in biodiversity experiments. Nature, 412(6842), 72–76.
Mahaut, L., Fort, F., Violle, C., & Freschet, G. T. (2020). Multiple facets of diversity effects on plant productivity: Species richness, functional diversity, species identity and intraspecific competition. Functional Ecology, 34(1), 287–298. https://doi.org/10.1111/1365-2435.13473
Norkko, A., Villnäs, A., Norkko, J., Valanko, S., & Pilditch, C. (2013). Size matters: Implications of the loss of large individuals for ecosystem function. Scientific Reports, 3(1), 2646. https://doi.org/10.1038/srep02646
Pigot, A. L., Dee, L. E., Richardson, A. J., Cooper, D. L. M., Eisenhauer, N., Gregory, R. D., Lewis, S. L., Macgregor, C. J., Massimino, D., Maynard, D. S., Phillips, H. R. P., Rillo, M., Loreau, M., & Haegeman, B. (2025). Macroecological rules predict how biomass scales with species richness in nature. Science, 387(6740), 1272–1276. https://doi.org/10.1126/science.adq3278
Violle, C., Thuiller, W., Mouquet, N., Munoz, F., Kraft, N. J. B., Cadotte, M. W., Livingstone, S. W., & Mouillot, D. (2017). Functional rarity: The ecology of outliers. Trends in Ecology and Evolution, 32(5), 356–367. https://doi.org/10.1016/j.tree.2017.02.002


Contraintes et risques

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