M2 ECOS Profil 1

L’objectif pédagogique de cette UE est de repositionner les grands types de sol à l’échelle de la planète, d’expliquer leur formation et d’identifier les phases minérales ou les facteurs abiotiques principaux susceptibles de réguler l’activité biologique des sols. A partir de cette analyse, les différents organismes du sol (micro-organismes, micro, méso et macrofaune) seront présentés ainsi que leurs relations afin de repositionner le cycle de la matière organique et des éléments minéraux dans le sol à différentes échelles temporelles et spatiales. Les notions de recyclage, de bouclage des cycles biogéochimiques et de règles d’assemblages des communautés seront également abordées. L’organisation de cette UE repose sur des cours et conférence ainsi que sur des TD et TP de terrain.

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L’écophysiologie est une discipline à l’interface entre la biologie des organismes et l’écologie. L’écophysiologie intégrative se focalise plus particulièrement sur la question du changement d’échelle. En d’autres termes, cette UE a pour objectif d’illustrer comment l’étude des mécanismes d’acclimatation/adaptation à l’échelle individuelle (voire sub-individuelle) permet d’expliquer la structure des populations, la distribution des espèces et le fonctionnement des écosystèmes. Les réponses des organismes et populations aux principaux paramètres abiotiques structurants (tels que la température, la salinité, la disponibilité en oxygène, les polluants) seront considérées ainsi que leurs effets interactifs. Le rôle des interactions entre les organismes sera également abordé. Dans cette UE, les animaux, les végétaux et les micro-organismes seront considérés et différents types d’approches seront illustrés : observations sur le terrain, expérimentation in situ ou en laboratoire.

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Cet enseignement a pour objectif essentiel de fournir l’ensemble des compétences nécessaires à la compréhension et à l’utilisation des concepts et méthodes sur lesquelles repose l'étude quantitative des phénomènes populationnels. Les principales méthodes d'analyse et de modélisation de ces phénomènes seront abordées tant d'un point de vue théorique (calculs formels) que pratique (statistiques, simulations), au moyen d'exemples explorant les différentes échelles phylogénétiques (dynamique microbienne, espèces invasives, démographie humaine), spatiale (du local au global) et temporelle (régimes transitoire et permanent, couplage éco-évolutif), avec une attention particulière portée à l'hétérogénéité (spatiale, génétique ou phénotypique) et au hasard (stochasticité, incertitudes) caractéristiques des populations ou inhérent à leur étude.

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Cette UE vise à mieux connaitre les principaux types de polluants (organiques vs. minéraux), leur(s) source(s), leur devenir dans l’environnement et la manière dont ils interagissent avec le vivant (bioaccumulation, biotransformation, effets). Les méthodes utilisées en dépollution et en bioremédiation seront abordées. Un focus particulier sera fait sur l’apport des végétaux terrestres et aquatiques en phytoremédiation ainsi que sur le rôle des micro-organismes (bactéries, champignons) dans les mécanismes de biodégradation, biotransformation ou bioséquestration. Cette UE sera illustrée à travers différentes études de cas au travers desquelles seront abordés des exemples de pollution chronique et aigues/accidentelles de l’eau, de l’air et du sol. Il sera notamment question du traitement des pollutions liées aux industries minières, pétrolières, plastiques et phyto-pharmaceutiques ainsi que du traitement des effluents liquides (eaux usées, effluents industriels). Une sortie terrain à Saint-Laurent-Le-Minier viendra illustrer un projet actuel de phytorémédiation d’un ancien site minier.

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L’objectif de cette UE sont de montrer que la diversité biologique est fonctionnelle :

1) pour différents groupes d’organismes: plantes, insectes, organismes aquatiques, vertébrés, et

2) à différentes échelles d’organisation (des organismes à l’écosystème). Les enseignements visent à expliquer comment aborder cette facette fonctionnelle de la diversité pour les 10+ millions d’organismes présents à la surface de la planète, en prenant des exemples dans des milieux très ou peu anthropisés.

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L’objectif de cet enseignement résolument transdisciplinaire est de fournir les compétences utiles à une gestion efficace et une exploitation pertinente de données d’origine et de nature variées, et en particulier à composante spatiale. L’UE est constituée de trois axes complémentaires successifs. Le premier aborde les enjeux inhérents à la compilation de données et les solutions apportées par les systèmes de gestion de bases de données (SGBD) : de la conception de bases aux requêtes. Le second porte sur les systèmes d’information géographique (SIG) : de la représentation cartographique au géotraitement. Le troisième axe enfin présente la diversité des outils d’analyse spatiale permettant d’exploiter quantitativement les données spatiales, qu’il s’agisse de métriques ou de tests statistiques.

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1. Bayesian inference: Motivation and simple example. 

2. The likelihood. 

3. A detour to explore priors. 

4. Markov chains Monte Carlo methods (MCMC)

5. Bayesian analyses in R with the Jags software.  

6. Contrast scientific hypotheses with model selection (WAIC).

7. Heterogeneity and multilevel models (aka mixed models. 

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Le module vise à fournir des connaissances théoriques et pratiques d'analyses statistiques de contraintes spatiales et temporelles : classification et ordination sous contraintes, 'méthodes d'ordinations à 2 tableaux et tests stats : analyses canoniques (AFD, CCA, RDA, CAP), 'tests statistiques sur matrices de distance, comparaison de matrices (PERMANOVA, Mantel, Procrustes)

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Les cours présentent 4 aspects de la Biologie de la Conservation en s’appuyant sur la recherche scientifique actuellement menée dans cette discipline:  

1. Introduction à la conservation de la biodiversité(BC) : définition de Biologie de la conservation.  Pourquoi conserver la biodiversité ?  Quels sont les principaux acteurs de la BC et le rôle de la science dans la BC. 
2. La conservation des espèces : Quelles sont les espèces prioritaires ? Comment conserver les espèces ? Comment savoir si une espèce est "bien conservée" ? 
3. La conservation des espaces: Quels sont les espaces prioritaires ? Comment conserver les espaces ? 
4. La conservation fonctionne-t-elle ?Importance de l’acceptabilité sociale et de l’engagement politique. Besoin d’indicateurs de la biodiversité et de mesurer l'impact de la conservation. 

Les étudiant.e.s réalisent également un travail de groupe dans lequel ils/elles présentent un projet de BC, autour des questions : pourquoi, quoi, où, comment, combien il coûte et comment savoir s'il est efficace ? 

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Cette UE a pour buts d’approfondir les concepts-clés ayant trait aux changements climatiques, d’illustrer des notions importantes en écologie et évolution à la lumière des changements climatiques, dans de nombreux écosystèmes différents, et de réaliser une synthèse des différentes questions et enjeux scientifiques et sociétaux que posent les CC.

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"Le contenu de cette UE est composé de 3 volets principaux I - Caractérisation physique et cycles biogéochimiques des écosystèmes marins côtiers II – Biodiversité et fonctionnement des écosystèmes marins côtiers III Droit du littoral et de la mer ; Usages, conflits et gestion intégrée de la zone côtière. Cette UE propose aux étudiants une approche systémique de l’étude des écosystèmes marins côtiers selon une optique très pluridisciplinaire. La structure physique de ces écosystèmes sera abordée à travers des cours sur leur géomorphologie et hydrologie avec notamment un intérêt aux couplages hydriques avec la mer ouverte et leurs bassins versants. Leur biogéochimie sera abordé notamment pour décrire les flux de carbone et de nutriments à travers les compartiments eau et sédiment. Plusieurs aspects de leur biodiversité seront illustrés pour décrire l’importance de ces écosystèmes comme milieu de vie pour les espèces inféodées et notamment sera abordé le rôle de cette biodiversité dans leur fonctionnement. La zone côtière est densément peuplée par l’homme (40 % de la population mondiale). Un intérêt particulier sera porté aux usages humains (par exemple l’aquaculture) et leur planification territoriale et notamment l’évaluation de leur services écosystémiques dans un contexte économique, les mesures de gestion et de protection (par exemple Aires Marines Protégés, Natura 2000)  et les professionnels de la gestion de ces milieux présentent des retours d’expériences concrètes. Finalement, les implications du droit de la mer pour la gestion de la zone littorale et côtière seront enseignées. "

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Le module présente des enseignements autour de l'identification, la quantification et la modélisation des interactions entre le climat, les espèces marines et leur exploitation.

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L’Ecologie comportementale aborde l'étude du comportement à partir d'une approche évolutive pour en étudier les mécanismes, la fonction et la contribution des comportements aux processus évolutifs et écologiques. Les travaux menés en Ecologie comportementale aident à comprendre d'autres phénomènes observés dans les autres disciplines de la biologie du vivant, car tous les animaux, des unicellulaires aux vertèbres les plus complexes, montrent des comportements.

Le module permet aux étudiants d’être exposés aux différents concepts de base, ainsi qu’à la multitude d’outils susceptibles d’être utilisés (observations et expérimentation en populations naturelles ou sur individus captifs, analyses comparatives, utilisation d’outils de la modélisation, l’écophysiologie, la biologie moléculaire, la biochimie, l’électronique embarquée…). Une part de la formation repose sur des discussions spécifiques sur les démarches de recherche susceptibles d’être employées, les outils utilisés et les limites des inférences qui peuvent être faites. Une participation active des étudiants sera demandée à ces différents niveaux, notamment via des discussions critiques d’articles.

Les thématiques abordées vont de l’exploration des stratégies d’approvisionnement alimentaire, de choix de partenaire, de choix d’habitat, d’investissement dans la reproduction, à l’étude de la communication animale et du pourquoi de la vie en groupe. La dimension historique de la discipline est abordée à l’occasion de l’introduction, mais aussi en fonction de la sensibilité des intervenants et des thématiques abordées (signification et relations entre ‘Animal Behaviour’, ‘Ethology’, Behavioral Ecology etc…).

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