Topic description
Les systèmes dunaires côtiers sont des écosystèmes dynamiques et multifonctionnels qui jouent un rôle clé dans la protection du littoral, la conservation de la biodiversité et la valeur paysagère, en particulier dans le contexte méditerranéen. Cependant, ils sont de plus en plus menacés par les effets combinés du changement climatique, des espèces végétales exotiques envahissantes, de l'altération des dynamiques sédimentaires et des pressions anthropiques (urbanisation, tourisme et infrastructures côtières). Ces facteurs perturbent la composition des communautés végétales, le fonctionnement géomorphologique et la connectivité des populations, affaiblissant la résilience des dunes et compromettant leur rôle de solutions fondées sur la nature pour la lutte contre l'érosion et les submersions marines. Malgré les efforts croissants de restauration, d'importantes lacunes subsistent sur (i) l'adéquation écologique et la localisation des plantations, (ii) la provenance génétique des semences/plants utilisés, et (iii) l'ampleur réelle et les facteurs des invasions biologiques en milieux sableux côtiers.
Ce doctorat s'inscrit dans l'AFLE (Aire Fonctionnelle Littorale Est), région transfrontalière franco-espagnole du nord-ouest de la Méditerranée qui englobe une grande diversité de milieux géomorphologiques, de régimes de gestion et statuts de conservation des espèces, et où les dunes naturelles ne représentent plus que 16 % du linéaire côtier. Cette région constitue un laboratoire à ciel ouvert idéal pour des analyses comparatives des systèmes plage-dune, allant de contextes fortement urbanisés à semi-naturels ou protégés. Ce territoire est soumis à une forte pression humaine, à des modifications anciennes du trait de côte et à une gouvernance fragmentée, tout en abritant des habitats dunaires d'intérêt patrimonial et des espèces végétales menacées ou endémiques.
L'objectif de ce projet est d'améliorer la résilience et la stabilité fonctionnelle des dunes méditerranéennes en reliant la dynamique des communautés végétales, la pression exercée par les espèces exotiques envahissantes et les processus génétiques à l'échelle des populations afin d'orienter les actions de conservation et de restauration fondées sur des données scientifiques. Trois objectifs structurent les activités de recherche : (i) évaluer la composition des communautés végétales, la richesse spécifique et la structure de la végétation dans des systèmes plages-dunes contrastés afin de quantifier l'intégrité et l'état de succession écologique ; (ii) évaluer la répartition, les facteurs déterminants et les impacts des espèces exotiques envahissantes afin d'éclairer les mesures de gestion adaptées au contexte et tenant compte de la géomorphologie ; (iii) évaluer la diversité génétique et la structure des populations pour orienter les stratégies de renforcement des populations et de flux génétique assisté qui favorisent leur persistance à long terme. Une attention particulière sera accordée aux espèces spécialisées et menacées des dunes tels que Achillea maritima, afin d'évaluer les goulets d'étranglement démographiques, l'érosion génétique et l'efficacité des efforts de translocation passés.
Les résultats attendus incluent l'identification de décalages entre pratiques de restauration et fonctionnement naturel (espèces implantées hors niche écologique/géomorphologique ou issues de pools génétiques non locaux), ainsi qu'une évaluation intégrée de la répartition des invasions biologiques dans les dunes de l'AFLE, en lien avec l'usage des sols, la gestion et la géomorphologie. En combinant approches communautaires, paysagères et génétiques des espèces, le projet produira des recommandations opérationnelles pour une restauration et une conservation des dunes cohérentes écologiquement, informées génétiquement et transférables à d'autres régions côtières méditerranéennes et européennes.
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Coastal dune systems are dynamic, multifunctional ecosystems that play a key role in coastal protection, biodiversity conservation, and landscape value, particularly in the Mediterranean context. However, they are increasingly threatened by the combined effects of climate change, invasive alien plant species, altered sediment dynamics, and anthropogenic pressures (urbanization, tourism, and coastal infrastructure). These factors disrupt the composition of plant communities, geomorphological functioning, and population connectivity, weakening the resilience of dunes and compromising their role as nature-based solutions for combating erosion and marine submersion. Despite increasing restoration efforts, significant gaps remain in (i) the ecological suitability and location of plantations, (ii) the genetic provenance of the seeds/plants used, and (iii) the actual extent and drivers of biological invasions in coastal sandy environments.
This PhD is part of the AFLE (Aire Fonctionnelle Littorale Est), a French-Spanish cross-border coastal region in the northwestern Mediterranean that encompasses a wide variety of geomorphological environments, management regimes, and species conservation status, and where natural dunes now account for only 16% of the coastline. This region is an ideal open-air laboratory for comparative analyses of beach-dune systems, ranging from highly urbanized to semi-natural or protected contexts. This territory is subject to strong human pressure, long-term shoreline modification, and fragmented governance structures, while also hosting dune habitats of heritage interest and threatened or endemic plant species.
The objective of this project is to improve the resilience and functional stability of Mediterranean dunes by linking plant community dynamics, pressure from invasive alien species, and genetic processes at the population level in order to guide science-based conservation and restoration actions. Three objectives structure the research activities: (i) assess plant community composition, species richness, and vegetation structure in contrasting beach-dune systems to quantify integrity and ecological succession status; (ii) assess the distribution, determining factors, and impacts of invasive alien species in order to inform context-appropriate management measures that take geomorphology into account; (iii) assess genetic diversity and population structure to guide population reinforcement strategies and assisted gene flow that promote long-term persistence. Particular attention will be paid to specialized and threatened dune species such as Achillea maritima, in order to assess demographic bottlenecks, genetic erosion, and the effectiveness of past translocation efforts.
The expected results include the identification of discrepancies between restoration practices and natural functioning (species planted outside their ecological/geomorphological niche or originating from non-local gene pools), as well as an integrated assessment of the distribution of biological invasions in the AFLE dunes, in relation to land use, management, and geomorphology. By combining community-level, landscape-level, and genetic evidence, the project will produce operational recommendations for ecologically coherent, genetically informed dune restoration and conservation that can be transferred to other Mediterranean and European coastal regions.
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Début de la thèse : 01/07/
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Programmes de l'Union Européenne de financement de la recherche (ERC, ERASMUS)
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