Stage sur les herbiers des lacs littoraux peu profonds d’Aquitaine

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Offre de stage biostatistiques et analyse de données sur les herbiers des lacs littoraux peu profonds d’Aquitaine

recrutements à l'Irstea

Recrutement clos.

Etat de l’art :

Les lacs littoraux peu profonds d’Aquitaine sont en partie colonisés par des plantes aquatiques exotiques envahissantes, dont Egeria densa et Lagarosiphon major (Bertrin et al., 2012), qui peuvent créer localement des nuisances dans les usages des plans d’eau par l’homme et dont les herbiers denses peuvent modifier localement le fonctionnement de l’écosystème lacustre.
La présence d’herbiers denses des macrophytes peut provoquer la stagnation de la colonne d’eau et l’épuisement de l’oxygène dissous (Miranda & Hodges, 2000 ; Goodwin et al., 2008 ; Ribaudo et al., 2015), ce qui peut à son tour entrainer des rétroactions sur le teneur en méthane et ammonium dans l’eau (Frodge et al., 1990 ; Ribaudo et al., 2014).

Les investigations récentes menées sur les lacs médocains ont démontré Les résultats de travaux menés récemment dans l’équipe sur le lac de Parentis-Biscarrosse indiquent que l’exposition au vent et aux vagues joue un rôle majeur sur la dynamique des gaz dissous dans les herbiers denses de plantes aquatiques durant le printemps et le début de l’été (Poli, 2016). Il s’agit désormais d’élargir cette analyse durant toute la période de l’année et à d’autres lacs.

Question problématique

Tournée vers les questions de gestion future de lacs aquitains, les activités menées en 2016-2017 visent à la mise en place de sondes autonomes dans des herbiers denses pour la mesure en continu de l’oxygène dissous dans la colonne d’eau, ainsi qu’au calcul de modèles sur l’hydrodynamique des lacs, notamment l’exposition au vagues et la remise en suspension des sédiments (Keddy, 1982 ; Rohweder et al., 2012).
Ces mesures à haute fréquence, effectuées simultanément dans des herbiers exposés et à l’abri du vent et hors des herbiers (Van den Bogert et al., 1997), font partie d’un projet plus ample qui permettra d’approfondir la relation entre les paramètres climatologiques, la présence/absence des plantes et l’oxygénation des eaux. Le but final du projet est d’établir de façon claire les relations entre les données climatologiques et la physico-chimie dans les herbiers denses des lacs, afin d’identifier les zones potentiellement à risque de phénomènes de stagnation et hypoxie (Narumalani et al., 1997 ; Bell et al., 2006).

Objectif du stage

L’objectif du stage sera de participer activement à la réalisation de ce projet, qui consistera en
1) la validation et la bancarisation des données récoltées à haute fréquence durant une année par les sondes,
2) le calcul et l’analyses des données physiques modélisées et de terrain (fréquence et direction des vents, calcul de fetch, indice d’exposition),
3) l’analyse statistique visant à calculer la fréquence des épisodes d’hypoxie et d’anoxie, et leur relation avec l’exposition au vent.

Méthodologie-outils

Etudiant(e) en Master 2 ou Ecole d’Ingénieur, orienté(e) biostatistiques et analyse de données.
Intérêt et motivation pour la mise en forme et le traitement des données, l’analyse statistique et le travail de terrain en milieu aquatique.

Outils utilisés :
– Analyses statistiques et modélisation avec le logiciel R
– Cartographies et calculs SIG (ArcGIS, QGIS)
– Recherche bibliographique et synthèse documentaire

Résultats attendus de la part du stagiaire :
Le ou la stagiaire assurera :
– la participation aux campagnes de terrain, à la préparation, à la mise en place et à la gestion des sondes autonomes ; – la gestion des données de terrain (sondes autonomes) et la modélisation de paramètres environnementaux (climatologie)
– les analyses statistiques des données biologiques et environnementales
– le transfert sur cartographie SIG des données
– la rédaction d’un rapport final de bon niveau scientifique
Capacité de synthèse de documents.
La maîtrise de la langue anglaise est requise.
Capacité à travaille de manière autonome et en équipe.

Calendrier prévisionnel :

Durée total du stage : 6 mois (possibilité de démarrage en Mars ou Avril 2017)
Mars/Avril – Juin 2017 : recherche bibliographique
Avril – Juillet/Août 2017 : travaux de terrain
Mai – Juillet/Août 2017 : traitement des données
Mai – Août/Septembre 2017 : écriture du rapport final

Responsable(s) encadrement : Co responsable IRSTEA : Vincent Bertrin (IE) et Cristina Ribaudo (IR) Unité EABX Ecosystèmes Aquatiques et Changements Globaux

Candidatures :

Recrutement clos.
Référence de l’offre : OE 241016-3
Lettre de motivation et curriculum vitae détaillé, faisant apparaitre les compétences et motivations du candidat. Des exemples de réalisation de travaux en lien avec la thématique seront appréciés (rapports, projets tutorés, TD, etc).

Références – Bibliographie

Bell V.A., George D.G., Moore R.J. and J. Parker, 2006. Using a 1-D mixing model to simulate the vertical flux of heat and oxygen in a lake subject to episodic mixing. Ecol Model 190: 41-54 Bertrin, V., A. Dutartre, A. Caro, S. Boutry, S. Moreira, and G. Jan. 2012. “Communautés végétales aquatiques des lacs médocains“. Rapport Irstea, REBX, CARMA, 54 p. + ann. Frodge J.D., Thomas G.L. and G.B. Pauley, 1990. Effects of canopy formation by floating and submergent aquatic macrophytes on the water quality of two shallow Pacific Northwest lakesAquat Bot 38: 231-248 Goodwin K., Carcaco N. and J.J. Cole, 2008. Temporal dynamics of dissolved oxygen in a floating–leaved macrophyte bed. Freshwat Biol 53: 1632-1641 Keddy, P. A., 1982. Quantifying within-lake gradients of wave energy: Interrelationships of wave energy, substrate particle size and shoreline plants in axe lake, Ontario. Aquat Bot 14, 41-58 Miranda L.E. & K.B. Hodges, 2000. Role of aquatic vegetation coverage on hypoxia and sunfish abundance in bays of a eutrophic reservoir. Hydrobiol 427: 51–57 Narumalani S., Jensen J.R., Burkhalter S., Althausen J.D. and Mackey H.E. Jr 1997. Aquatic macrophyte modeling using GIS and logistic multiple regression. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing 63: 41–49 Poli A., 2016. Dynamique des gaz dissous dans les herbiers denses d’hydrophytes exotiques par rapport à l’exposition au vent. Rapport Master 2 STE, Université de Bordeaux, 38 p. Ribaudo C., Bertrin V. and A. Dutartre, 2014. Dissolved gas and nutrient dynamics within an Egeria densa Planch. bed. Acta Bot Gal 161: 233-241 Ribaudo C., Jan G., Bertrin V., 2015. “Interactions entre macrophytes et qualité de l’eau : le cas des isoétides et des exotiques dans les lacs aquitains“. Rapport Irstea, EABX, CARMA, 40 p. Rohweder, J.; Rogala, J. T.; Johnson, B. L.; Anderson, D.; Clark, S.; Chamberlin, F. & Runyon, K., 2012. Application of wind fetch and wave models for habitat rehabilitation and enhancement projects – 2012 Update Geological Survey (US) Van de Bogert M.C., Carpenter S.R., Cole J.J., and M.L. Pace, 2007. Assessing pelagic and benthic metabolism using free water measurements. Limn Ocean: Meth 5: 145-155

Clôture des candidatures : 01/03/2017

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