Evolution des réseaux trophiques des communautés marines du passé en contexte de crise biologique et évaluation des seuils d'effondrement // Evolution of the trophic networks of past marine communities in the context of biological crises and assessment of

Face aux changements environnementaux en cours, les réponses des organismes marins varient, rendant difficile l'extrapolation des conséquences à long terme. Afin d'améliorer notre capacité à anticiper la réaction de la biodiversité marine face aux menaces actuelles et futures, il est crucial d'observer la dynamique de la biodiversité à de grandes échelles spatiales et temporelles, et les périodes d'extinctions massives en particulier. L'extinction du Dévonien supérieur (-372 Ma), l'une des cinq extinctions de masse, a profondément modifié la configuration des écosystèmes marins et permis l'émergence de nouvelles faunes au Carbonifère. Une étude approfondie de cette extinction permettrait d'étudier la relation entre la richesse taxonomique et la structure écologique des communautés marines lors des extinctions majeures. Toutefois, l'effondrement des réseaux trophiques, des relations écologiques et des communautés associées à cette extinction n'a jamais été reconstruit et modélisé. Cette thèse vise à collecter des données sur les traits et les fonctions écologiques pour comprendre les moteurs des changements de biodiversité et des écosystèmes marins au Paléozoïque. Le/la doctorant(e) utilisera des modèles de réseaux trophiques et des données sur les communautés du Dévonien pour tester leur stabilité avant, pendant et après une extinction massive, analyser les changements taxonomiques et écologiques associés, et étudier les trajectoires de biodiversité avant l'effondrement des écosystèmes marins. Cette analyse permettra d'établir des seuils quantitatifs (e.g. diminution de biodiversité, baisse de la redondance, connectivité) et des indicateurs précurseurs (e.g. changement de structure, baisse de la stabilité) de l'effondrement des écosystèmes marins.
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In response to ongoing environmental changes, the reactions of marine organisms vary, making it difficult to extrapolate the long-term consequences. To improve our ability to anticipate how marine biodiversity will respond to current and future threats, it is crucial to observe the dynamics of biodiversity across large spatial and temporal scales, particularly during periods of mass extinctions. The extinction of the Late Devonian (-372 Ma), one of the five mass extinctions, profoundly altered the configuration of marine ecosystems and allowed for the emergence of new faunas during the Carboniferous. A thorough study of this extinction would provide insights into the relationship between taxonomic richness and the ecological structure of marine communities during major extinctions. However, the collapse of trophic networks, ecological relationships, and communities associated with this extinction has never been fully reconstructed or modeled. This thesis aims to collect trait and ecological function data to understand the drivers of biodiversity and marine ecosystem changes during the Paleozoic. The PhD student will use trophic network models and data on Devonian communities to test their stability before, during, and after a mass extinction, analyze the associated taxonomic and ecological changes, and study biodiversity trajectories prior to the collapse of marine ecosystems. This analysis will help establish quantitative thresholds (e.g., biodiversity decline, reduced redundancy, connectivity) and precursor indicators (e.g., structural changes, reduced stability) for marine ecosystem collapse.
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Début de la thèse : 01/10/2026

Public funding alone (i.e. government, region, European, international organization research grant)

Concours pour un contrat doctoral

Université de Lille

104 Sciences de la Matière du Rayonnement et de l'Environnement

Ce projet repose sur une approche interdisciplinaire, combinant paléontologie, écologie quantitative, analyse de réseaux et modélisation, appliquées à l'étude des écosystèmes marins du Dévonien. Il implique notamment : - une bonne connaissance des faunes fossiles marines (idéalement paléozoïques) ; - une familiarité avec les dynamiques paléoécologiques (structure des réseaux, interactions proies-prédateurs, résilience des écosystèmes) ; - des compétences en statistiques et en traitement de données (idéalement avec R) ; - ainsi qu'une capacité à mobiliser une large bibliographie pour construire une base de données robuste à partir de travaux publiés. La phase de collecte, de structuration et d'analyse des données constitue une part essentielle du travail (environ 80 à 90 %) et demande autonomie, rigueur et persévérance. Une aptitude à collaborer dans un environnement de recherche interdisciplinaire et à communiquer efficacement, tant à l'écrit qu'à l'oral, est également attendue.
This project is based on an interdisciplinary approach, combining paleontology, quantitative ecology, network analysis, and modeling, applied to the study of Devonian marine ecosystems. It notably involves: - a strong knowledge of marine fossil faunas (ideally Paleozoic); - familiarity with paleoecological dynamics (network structure, predator–prey interactions, ecosystem resilience); - skills in statistics and data processing (ideally using R); - as well as the ability to engage with an extensive body of literature to build a robust database from published studies. The phase dedicated to data collection, structuring, and analysis represents a major part of the work (approximately 80–90%) and requires autonomy, rigor, and perseverance. An ability to collaborate within an interdisciplinary research environment and to communicate effectively, both in writing and orally, is also expected.