Déterminer les stratégies de mouvements intra- et inter-spécifiques de grands herbivores vivant dans des paysages dynamiques complexes

par Alexis Malagnino

Projet de thèse en Biodiversité-Ecologie-Environnement

Sous la direction de Anne Loison et de Luca Börger.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes en cotutelle avec l'Université du pays de Galles , dans le cadre de École doctorale chimie et science du vivant (Grenoble) , en partenariat avec Laboratoire d'ECologie Alpine (laboratoire) depuis le 11-12-2018 .


  • Résumé

    L'objectif de ce projet de thèse est de tirer parti des possibilités exceptionnelles offertes par un vaste ensemble de données de biologiques de mouvement à une échelle inférieure à celle de la seconde (accéléromètre, magnétomètre) et de localisations GPS collectées dans le cadre d'une vaste collaboration entre le Royaume-Uni et la France et d'un projet financé par l'ANR jusqu'en 2020. («Mov-It»). Ces données fournissent des informations sur le comportement détaillé, l'état individuel et la dépense énergétique de chaque individu, associées à plus de 100 individus appartenant à cinq espèces d'ongulés sauvages et à trois espèces domestiques, provenant de six sites d'études contrastés à travers la France. Leur étude a pour objectif de développer de nouveaux modèles mécanistiques et prédictifs de la réponse des individus et des espèces aux changements environnementaux. Cet objectif sera atteint en s'attaquant à trois objectifs complémentaires interdépendants. Premièrement, l'étudiant quantifiera les décisions et les coûts liés aux déplacements en fonction de différentes contraintes (par exemple, nourriture, météo, perturbation); il incorpora ensuite les fonctions de coûts estimés dans des modèles basés sur les agents et des fonctions d'optimisation à objectifs multiples pour modéliser et cartographier l'ensemble complet des stratégies de mouvements biologiquement réalistes en cas de changements environnementaux dans des paysages complexes et réels. Troisièmement, il développera à partir des résultats de la modélisation un outil de planification de scénarios destiné aux gestionnaires et aux planificateurs paysagistes, permettant de construire des modèles prédictifs des mouvements individuels et de redistributions de populations et d'espèces dans différents scénarios de changement environnemental et de décisions de gestion. Ces objectifs seront facilités par la disponibilité d'un riche ensemble de connaissances biologiques sur la démographie, l'histoire de vie et l'écologie des espèces obtenues par les études à long terme menées sur les populations des différents sites d'études. De plus, l'étudiant bénéficiera de méthodes statistiques et mathématiques innovantes que nous avons développées pour traiter des données de plus en plus complexes, ainsi que de nouveaux modèles quantitatifs du mouvement des animaux, et pour inclure des variables telles que les coûts de mouvement. Plus important encore, le projet repose sur la compréhension du fait qu'il n'existe pas, dans un paysage donné, de solution unique au problème complexe coût-bénéfice auquel un herbivore est confronté pour choisir où être, quoi faire, combien de temps rester, et où se déplacer ensuite.

  • Titre traduit

    Uncovering intra- and inter-specific movement strategies of large herbivores living in dynamic complex landscapes


  • Résumé

    The goal of this PhD project is to build upon the exceptional opportunities offered by a large set of sub-second biologging (accelerometer, magnetometer) and GPS data collected by an ongoing large UK-France collaboration and a French ANR-funded project running until 2020 (“Mov-It”), which yield sub-second movement paths with associated information on the detailed behaviour, individual state and energy expenditure of each individual, collected on over 100 individuals of five wild ungulate species and three domestic ones, from six contrasting study areas across France, to develop novel mechanistic, predictive models of individual and species responses to environmental change. This will be achieved by tackling three inter-related, incremental objectives. Firstly the student will quantify movement decisions and costs under different constraints (e.g. food, weather, disturbance); then incorporate the estimated costs functions into Agent Based Models and multi objective optimisation functions to model and map the full set of biologically realistic movement strategies under environmental change in complex, real landscapes. Thirdly, the student will develop from the modelling results a scenario planning tool for managers and landscape planners, allowing to build predictive models of individual movements and population and species redistributions under different scenarios of environmental change and management decisions. These aims will be further facilitated by the availability of a rich set of biological knowledge on the demography, life history and ecology of the species obtained by the long- term study sites. Furthermore, the student will profit from novel statistical and mathematical methods which we have developed to handle such complex, big data and novel quantitative models of animal movement, and to include currencies such as movement costs. Most importantly, the project is based on the understanding that there is not one single solution, in a given landscape, that solves the complex cost-benefit problem facing a herbivore for choosing where to be, what to do, how long to stay, and where to move next.