Urbanisation, contraintes environnementales, traits d’histoire de vie et compétition interspécifique chez les mésanges

L’habitat urbain représente sans doute le degré d’artificialisation le plus flagrant dans la mesure où il ne recèle pratiquement aucun milieu naturel, présente une structuration spatiale très fragmentée des lambeaux de nature qui y subsistent, et est le réceptacle d’un grand nombre de pollutions d’origines très diverses (pollutions atmosphériques, des sols et des espaces aquatiques, pollution sonore, lumineuse, …). Cela impose des contraintes écologiques fortes aux organismes étant parvenus à s’y implanter durablement. Ces contraintes sont potentiellement en mesure d’impacter les organismes à différents niveaux (phénotype, démographie entre autres), ainsi que les interactions intraspécifiques et interspécifiques (exacerbation ou au contraire amenuisement de certaines interactions). Ces particularités et l’extension rapide des espaces couverts par les villes génèrent des enjeux de Biodiversité et suscitent l’intérêt d’un regard sur les processus écologiques et évolutifs qui s’y déroulent. Un tel regard peut nourrir tout autant des questionnements fondamentaux tant les particularités de l’habitat urbain sont grandes, que des problématiques très opérationnelles d’aménagement de l’espace par exemple.

En mobilisant les résultats obtenus à partir d’un dispositif de plus de 600 nichoirs suivis depuis 2012 constituant l’un des plus anciens et des plus conséquents suivi urbain à long terme en France, le travail de thèse consistera à explorer (i) certaines "réponses" des organismes aux contraintes environnementales imposées par le milieu urbain et (ii) en quoi certaines interactions comme la compétition interspécifique peuvent être affectées. Les attendus de cette thèse s’inscrivent dans un cadre résolument centré sur les milieux urbains, envisagés comme "laboratoires naturels". Tout en prenant l’urbanisation comme objet principal, le projet mobilisera un large éventail d’approches et de concepts en écologie évolutive (déplacement de caractère, sensory drive, adaptation locale, évolution des traits d’histoire de vie, entre autres). L’ambition est d’articuler ces cadres théoriques afin de mieux comprendre comment les contraintes environnementales propres aux villes façonnent les traits d’histoire de vie et modulent les interactions interspécifiques.

Les caractéristiques et les composantes démographiques des organismes implantés en milieu urbain sont susceptibles d’être très différentes de celles mesurées pour des milieux "naturels" de référence (Shochat et al. 2006, Chamberlain et al. 2009, Seress et al. 2012, Concepcion et al 2015). Nous savons par exemple que les performances reproductives des mésanges charbonnières et bleues que nous étudions à Dijon contrastent fortement avec celles observés en milieu forestier voisin (Bailly et al 2015). De même nous savons que la croissance et la taille des poussins urbains sont inférieures à celles de leurs congénères forestiers (Bailly et al 2015) et de manière plus générale au-delà de l’effet direct de certains facteurs environnementaux, le terme de phénotype urbain peut être évoqué et discuté (Caizergues et al 2021). Les facteurs environnementaux les plus fréquemment évoqués pour expliquer les effets de l’urbanisation sont les ressources ou encore les pollutions (Isaksson 2018, Chen et al 2023), mais d’autres représentants des causes plus ultimes peuvent être désignés comme le degré d’artificialisation ou la connectivité entre taches vertes dans la matrice urbaine (Le Magoarou et 2025, Martin et al 2026). L’objectif principal de la thèse sera d’aller plus loin sur ce segment en affinant notre vision de la réponse des organismes aux contraintes environnementales comme par exemple le déficit quantitatif ou et qualitatif en ressources, ou encore les usages au-delà de l’occupation du sol. Les approches développées à ce niveau pourront intégrer l’existence de compromis entre traits d’histoire de vie, et aussi élargir les traits d’histoire de vie envisagés (nous étudions la reproduction mais n’avons pas encore abordé la survie des individus par exemple).

Les modifications exprimées par les organismes en contexte urbain et les caractéristiques de l’environnement urbain peuvent influencer les interactions interspécifiques (Murray et al 2019, Theodorou 2022). Parmi celle-ci, les relations la compétition interspécifique nous intéressent particulièrement. La compétition interspécifique mérite l’attention dans la mesure où les contraintes de l’environnement urbain réduisent la disponibilité de certaines ressources. Ceci est particulièrement vrai pour l’espace sonore. En effet, l’ambiance sonore des villes est dominée par les basses fréquences (Nemeth & Brumm, 2010) ce qui obère sensiblement la possibilité de communiquer vocalement sur ce segment de la gamme fréquentielle. Plusieurs travaux ont montré que le chant des oiseaux s’en trouve affecté. Les modifications du chant et de l’espace acoustique disponible en milieu urbain peuvent affecter la compétition interspécifique entre la Mésange charbonnière et la Mésange bleue. En effet, la pollution sonore par les basses fréquences en milieu urbain réduits l’espace acoustique disponible pour la propagation du chant, et d’autre part pousse la Mésange charbonnière à émettre des chants plus aigus (Slabbekoorn & den Boer-Visser 2006, Legros et al soumis). La conséquence de cela peut être un chevauchement plus important du chant de cette espèce, notamment ses caractéristiques fréquentielles, avec celui de la Mésange bleue à la base plus aigu, et donc une compétition accrue entre les deux espèces pour l’espace sonore. Cette compétition peut induire une réponse en termes de déplacement de caractère que nous souhaitons apprécier. Nous avons démontré comment l’urbanisation et la compétition interspécifique façonnent conjointement les composantes physiques du chant chez la Mésange bleue et la Mésange charbonnière sous l’influence de deux forces majeures que sont les contraintes liées au bruit urbain (qui s’inscrivent dans la théorie du Sensory Drive) et le chevauchement acoustique (à l’origine du déplacement de caractère) (Legros et al., soumis). La thèse proposée s’inscrit dans la continuité de ces résultats et vise à approfondir l’analyse selon deux axes principaux : (i) caractériser la variabilité des répertoires de chant le long des gradients urbain et de compétition (notamment par l’utilisation de machine Learning via enregistreurs passifs déployés sur les nichoirs); (ii) analyser les conséquences de cette variabilité sur la fitness individuelle, à travers le suivi de reproduction (dispositif mentionné plus haut). Cet axe de la thèse pourra également s’ouvrir à l’utilisation de résultats issus du réseau MUSTARD de capteurs environnementaux du Centre de Recherche sur le Climat de l’UMR Biogéosciences, afin d’adjoindre les conditions microclimatiques. La synergie entre suivi démographique à long terme et caractérisation des conditions environnementales offre un cadre particulièrement structurant pour analyser les effets conjoints de l’urbanisation et de la compétition interspécifique.

Université de Bourgogne Europe

Laboratoire d'accueil : BIOGEOSCIENCES

- connaissances et compétences requises

            Concepts et méthodes associés à l’écologie des populations, l’évolution des traits d’histoire de vie, et éventuellement la compétition interspécifique).

            Analyses des données

            Eventuellement bioacoustique