Université de Montréal
Candidat Ph.D.
superviseur(e): Pierre-Luc Chagnon
Jacques Brisson
Début: 2025-01-01
Fin: 2027-12-31

Projet

Approches de télédétection pour mieux comprendre la biogéographie et la conservation des microorganismes du sol
Problématique: Les bases de données mondiales d'occurrences de microorganismes du sol couvrent insuffisamment les gradients environnementaux (p. ex., propriétés climatiques, édaphiques et de la végétation) qui structurent l'assemblage des communautés microbiennes. Cadre conceptuel: Cette limitation peut être surmontée grâce à des outils de télédétection, comme l'imagerie satellite. Par exemple, la réflectance hyperspectrale du sol mesure la proportion de lumière solaire réfléchie par la surface terrestre. Cette imagerie capture des centaines de bandes spectrales étroites, permettant d'enregistrer une signature spectrale unique pour chaque pixel à de larges échelles spatiales et temporelles. Méthodologie: 1) J'ai utilisé une base de données mondiale sur les occurrences de champignons mycorhiziens arbusculaires dans les écosystèmes naturels pour: 1. identifier les angles morts le long des gradients environnementaux présents dans cette base de données; 2. développer un nouvel algorithme d'optimisation, inspiré de la méthode d'échantillonnage de l'hypercube latin, permettant de déterminer les sites prioritaires à échantillonner afin de corriger les biais environnementaux identifiés. 2) Je vais construire des modèles de distribution d'espèces pour les champignons et les bactéries du sol (à partir de données provenant d'autres bases de données mondiales d'occurrences). Ces modèles seront calibrés en utilisant différentes combinaisons de données: 1. plan d'échantillonnage non optimisé + propriétés environnementales; 2. plan d'échantillonnage non optimisé + réflectance hyperspectrale du sol; 3. plan d'échantillonnage optimisé + propriétés environnementales; 4. plan d'échantillonnage optimisé + réflectance hyperspectrale du sol. Ces combinaisons permettront d'évaluer laquelle offre le meilleur pouvoir explicatif et prédictif des modèles. 3) Je vais identifier les sites d'échantillonnage pour les bactéries et les champignons qui se distinguent par l'unicité de leur composition en espèces et de leurs conditions environnementales. Je vais également partitionner la variation de ces mesures expliquée par la réflectance hyperspectrale. Ces résultats permettront d'identifier les sites prioritaires pour la conservation de la biodiversité du sol. Retombées potentielles: L'amélioration de nos connaissances sur la biogéographie des microorganismes du sol permettra de mieux prédire leur contribution aux cycles biogéochimiques et au stockage du carbone à long terme, afin d'orienter la gestion des sols et les pratiques agricoles dans un contexte de changement climatique.

Mots-clés

biogéographie, télédétection, modèles de distribution d'espèces, conservation de la biodiversité