Défi 2 Caractériser et optimiser les services écosystémiques

Défi 2 Caractériser et optimiser les services écosystémiques

D1 Développer durablement la fonction de production des systèmes écologiques D2 Caractériser et optimiser les services écosystémiques Schéma stratégique de département 2011-2015 D3 Evaluer les risques environnementaux pour mieux gérer les écosystèmes D4 Evaluer et favoriser l adaptation aux changements globaux des forêts, prairies et milieux aquatiques

D2 Caractériser et optimiser les services écosystémiques

Retombées attendues Connaissances qualitatives et quantitatives sur divers services et leurs déterminismes. Structuration des compétences pour comprendre et modéliser des systèmes complexes services des écosystèmes = conséquences des interactions entre écosystèmes et sociosystème partenariat SHS Progression dans l intégration spatio-temporelle des "services écosystémiques" aux "services écologiques". Contribution à l évaluation multicritères des (agro)- écosystèmes (indicateurs) et à la définition de modes de gestion qui préservent voire renforcent divers services (cf. Agroécologie) optimisation/compromis

Contexte socio-économique L humanité a besoin des biens et services écosystémiques : - biens = nourriture, eau, carburants, bois - services = entretien, approvisionnement, régulation, socio-culturels La perte de biodiversité altère les fonctions des écosystèmes et certains services, avec des conséquences socio-économiques considérables (Rapport TEEB-The Economics of Ecosystems and Biodiversity ; conf. Nagoya, 2010). Distinction nécessaire entre services écosystémiques/services environnementaux/bénéfices issus des écosystèmes. La typologie du MEA est peu opérationnelle. Autres typologies (valorisation) : - bien public (pur/impur)-bien privé, rivalité-exclusion - proximité-distance solidarité écologique - services élaborés ("secondaires") = f(services "primaires") Attentes fortes : durabilité atteinte du bon état écologique des milieux obligation de résultats Nécessité de l implication des porteurs d enjeux.

Les priorités scientifiques affichées..et les disciplines mobilisées PRIORITES CT associés Disciplines P4 : Comprendre et modéliser les grands cycles de matière et d énergie avec une attention particulière sur leur couplage P5 : Développer l analyse pluridisciplinaire de la diversité biologique P6 : Etudier et quantifier le rôle fonctionnel de la biodiversité 1 Biogéochimie, Ecologie microbienne, Écophysiologie, Modélisation, 2 3 1 2 3 Botanique, Entomologie, Biologie moléculaire, Ecologie microbienne, Biogéochimie, Biologie évolutive, Ecologie des communautés, Ecologie microbienne, P7 : Approfondir la connaissance des liens entre niveaux de biodiversité intra-spécifique et leurs conséquences fonctionnelles P8 : Développer et mettre en cohérence des méthodes d ingénierie écologique 2 3 Biologie moléculaire, Biologie des populations, Ecologie des communautés, Ecologie théorique 4 Botanique, Ecologie végétale, Ecophysiologie, Ecotoxicologie, Pédologie, Physique

Priorités P4 : Comprendre et modéliser les grands cycles de matière et d énergie avec une attention particulière sur leur couplage Objectifs Développer les approches couplées flux/bilans hydriques flux/bilans C et GES : - modélisation des échanges et interactions entre écosystèmes et atmosphère - analyse fonctionnelle et modélisation de l'altération des minéraux du sol - analyse de la dynamique de la biomasse et de la matière organique des sols - articulation/intégration des cycles pour comprendre et simuler le fonctionnement et les échanges à long terme entre écosystèmes à échelles Formulation d outils de modélisation/simulation Moyens Compétences scientifiques et techniques diverses: écologie isotopique, écophysiologie, écoinformatique, modélisation, métrologie, Partenariat scientifique national et international Infrastructures en réseau : FLUXNET, ICOS (ESFRI), ANAEE-S Dispositifs d observation et d expérimentation à long terme : SOERE, Ressources analytiques mutualisées : PT Ecologie Fonctionnelle, Animation scientifique : Ecologie microbienne, modélisation, Contribution MP: EcoServ -projets sur atténuation CC?

Priorités P5 : Développer l analyse pluridisciplinaire de la diversité biologique association entre approches phénotypiques, moléculaires et numériques Objectifs Caractériser des marqueurs pertinents en taxonomie moléculaire pour divers objets Mieux connaître les voies de transmission des marqueurs Mettre au point des algorithmes d identification de patterns pour l analyse des données moléculaires Construire et mettre à disposition des bases de données Outils pour l identification taxonomique haut débit Moyens Compétences scientifiques et techniques diverses : botanique, bioinformatique, entomologie, taxonomie, Fonctionnement en réseau : R-SYST, TANUMO Partenariat scientifique national et international Accès à des infrastructures informatiques : clusters, grilles de calcul Contribution MP : MEM Lien avec utilisateurs : gestion des milieux, traçabilité, surveillance biologique, bureaux d études,

Priorités P6 : Etudier et quantifier le rôle fonctionnel de la biodiversité Objectifs Progresser dans la connaissance des liens entre diversité biologiqueproductivité-stabilité du fonctionnement des écosystèmes et des services associés : - diversité des traits et groupes fonctionnels - règles d assemblage - phylogénie-écologie des communautés - intégration dimensions spatiales et temporelles Proposer des indicateurs de la fonctionnalité de la biodiversité Moyens Compétences scientifiques et techniques diverses : biogéochimie, écophysiologie, écologie des communautés, écologie isotopique, écologie microbienne, entomologie, modélisation, Partenariat scientifique national et international Infrastructures en réseau : ANAEE-S Dispositifs d observation et d expérimentation à long terme : SOERE, ZA Contributions MP: EcoServ? Lien avec utilisateurs : gestion des milieux, bureaux d études,

Priorités P7 : Approfondir la connaissance des liens entre niveaux de biodiversité intraspécifique et leurs conséquences fonctionnelles Objectifs Analyse des liens entre diversité intra-spécifique et : - caractéristiques des assemblages - réponses aux stress - propriétés émergentes (résistance, résilience, ) Analyse des liens entre caractéristiques des assemblages et diversité intraspécifique Identification des mécanismes moléculaires impliqués dans les interactions (interactome, métabolisme partagé, ) Moyens Compétences scientifiques et techniques diverses : biologie évolutive, géochimie, écophysiologie, écologie isotopique, écoinformatique, modélisation Partenariat scientifique national et international Des modèles biologiques adaptés : arbres, champignons, invertébrés, Des dispositifs d observation et d expérimentation à long terme : SOERE Des ressources analytiques : PF et PT Génomique Lien avec utilisateurs : gestionnaires des milieux, bureau d études,

Priorités P8 : Développer et mettre en cohérence des méthodes d ingénierie écologique Objectifs Favoriser la mise en cohérence des activités existantes/ objectifs opérationnels précis : - adaptation CG - optimisation services écosystémiques Application à diverses problématiques de gestion : restauration sites degradés/pollués, stabilisation sols de pente Moyens Des compétences scientifiques et techniques diverses : écophysiologie, physique, pédologie, écotoxicologie, phytoremédiation Partenariat scientifique national et international Animation scientifique : GAIE, Lien avec utilisateurs : gestionnaires des milieux, industriels, bureaux d étude,