How do ecological and evolutionary dynamics interact together and with the environment to shape the structure of oceanic plankton communities? : A modelling approach

par Boris Sauterey

Thèse de doctorat en Frontières du vivant

Sous la direction de David Claessen et de Chris Bowler.

Soutenue en 2014

à Paris 7 , dans le cadre de École doctorale Frontières du vivant .

  • Titre traduit

    Comment les dynamiques écologique et évolutive interagissent-elles entre elles, et avec l'environnement, façonnant la structure des communautés océanique de planctons ? : Une approche par la modélisation


  • Résumé

    Les modèles récents de circulation océanique intègrent l'écologie des phytoplanctons d'une manière relativement détaillée, prenant en compte divers types fonctionnels de planctons, voir la variabilité spécifique (Follows et al. 2007). Ces modèles ont montré l'importance de l'écologie fonctionnelle dans la compréhension des cycles biogéochimiques et des potentielles rétroactions entre écosystèmes marins et changement globaux (Cermerio and Falkowski 2009). Une question reste cependant ouverte : l'évolution des planctons accélère-t-elle ou atténue-t-elle l'impact du changement climatique sur le cycle du carbone ? Cette question va au delà du cadre de cette thèse, mais ce travail est un premier pas dans cette direction. Avant de pouvoir répondre, une problématique plus fondamentale doit être abordée : comment l'évolution et l'écologie interagissent, façonnant ainsi les communautés écologiques vivant dans l'écosystème complexe et hautement forcé dans le temps, que sont les océans ? Une autre question, plus appliquée est : est il possible de décrire de manière fiable les réseaux trophiques complexes dans un tel contexte, sans tenir compte des dynamiques évolutives ? Et donc, à quel point les modèles actuels basés sur le paradigme "everything is everywhere, but the environment selects" sont ils fiables ? Pour répondre à ces questions, le premier objectif spécifique de cet thèse est de modifier un modèle de circulation océanique existant (le MITgcm Follows et al. 2007; Ward et al. 2012, 2013) afin d'y intégrer l'adaptation en trait des phytoplanctons.


  • Résumé

    Recent global ocean circulation models integrate phytoplankton ecology in a relatively detailed manner, accounting for a variety of plankton functional types or even species-level variability (Follows et al. 2007). Such models have demonstrated the importance of ecological detail (in terms of functional composition) for global biogeochemical cycles and possible positive feedbacks between marine ecosystems and climate change (Cermeho and Falkowski 2009). An open question today is : does phytoplankton (and zooplankton) evolution accelerate or mitigate the impact of climate change on the global carbon cycle ? Answering this question is beyond the scope of this thesis, and the work in this thesis should be seen as a first step in this direction. Before being able to answer to the above question, a more fundamental topic needs to be addressed: how do evolution and ecology interact to shape the ecological communities living in the highly complex and temporally forced environment that is the ocean? And a derived, more applied question is: can we obtain a plausible description of the complex food webs in such contexts, without accounting for evolution? Otherwise stated, how reliable is the currently used methodology for simulating the emergence of complex food webs through community assembly, based on the non-adaptive paradigm of "everything is everywhere, but the environment selects"? In order to answer these questions, the more specific objective of my thesis is to extend an existing global circulation model (the MITgcm, Follows et al. 2007; Ward et al. 2012, 2013) in order to allow for the simulation of adaptation of phytoplankton traits.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (172 f.)
  • Annexes : 132 réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • Consultable sur place dans l'établissement demandeur
  • Cote : TS(2014) 259
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.