Proyecto chulo de máster: Crear un atlas de la biodiversidad de Madagascar

Le projet BioSceneMada (https://bioscenemada.cirad.fr) vise à fournir des scénarios de la biodiversité sous l’effet conjoint du changement climatique et de la déforestation à Madagascar. Ce projet est mis en oeuvre par le CIRAD, l’association Nitidae, la World Conservation Society (WCS) et l’Office National de l’Environnement (ONE).
Dans le cadre du projet BioSceneMada, plusieurs jeux de données sur la biodiversité ont été collectés et regroupés pour différents groupes taxonomiques (mammifères, oiseaux, reptiles, amphibiens, arbres, plantes herbacées, invertébrés).
Le package R speciesatlas (Vieilledent and Colas 2018) a été développé dans le cadre du projet. Il permet de modéliser la niche des espèces, de prédire leur aire de distribution actuelle et d’estimer la vulnérabilité des espèces aux changements climatiques. Les résultats sont issus de modèles d’ensemble (M. B. Araujo and New 2007; Vieilledent et al. 2013) intégrant plusieurs algorithmes pour la modélisation de la distribution des espèces (Guisan and Zimmermann 2000; Thuiller et al. 2009). Les modèles s’appuient sur des données de présence et des variables climatiques et environnementales (https://madaclim.cirad.fr). Des documents dynamiques sont utilisés pour synthétiser les résultats sous forme d’une fiche par espèce au format pdf ou html.
Les variables environnementales déterminant la niche des espèces sont susceptibles de changer d’un groupe taxonomique à l’autre (Pearson and Raxworthy 2009). Pour les espèces de lémuriens, les bassins versants et le couvert forestier expliquent une part importante de la distribution des espèces. Pour les espèces poïkilothermes (animaux ayant une température corporelle qui varie avec celle de leur milieu) le climat explique a priori une grande partie de l’aire de distribution des espèces.
Au cours du projet, seul un prototype d’atlas a été développé sur la base de quelques espèces et un nombre limité de groupes taxonomiques.

Objectif :
L’objectif du stage sera de produire, à l’aide du package speciesatlas, plusieurs atlas pour les groupes taxonomiques emblématiques de la biodiversité à Madagascar, notamment les lémuriens, les baobabs, les reptiles, les amphibiens et les oiseaux.
Il sera nécessaire d’adapter les modèles de distribution par groupe taxonomique en sélectionnant les variables environnementales les plus pertinentes (couvert forestier, climat, bassins versants, etc.) en fonction de l’écologie des espèces et des résultats obtenus. L’idée est d’obtenir des cartes de distribution réalistes d’un point de vue écologique et utilisables pour la gestion de la biodiversité.
L’atlas de la biodiversité permettra d’aider à l’optimisation des stratégies de conservation de la biodiversité à Madagascar, sur la base de résultats scientifiques et des connaissances sur l’écologie des espèces.

Taches à réaliser :
• Nettoyage et vérification taxonomique des bases de données de présence par groupe.
• Sélection des variables environnementales pertinentes par groupe taxonomique.
• Calcul et obtention de nouvelles variables environnementales spatialisées si besoin.
• Modélisation et réalisation d’un atlas (document pdf et html) par groupe taxonomique.
• Développement de nouvelles fonctions pour le package permettant:
– D’inclure les données IUCN si elles sont présentes (aire de distribution et statut de conservation).
– D’obtenir une liste d’espèces et un atlas individualisé sur la base d’une zone d’étude particulière.
• Mise en ligne des atlas sur le site web du projet BioSceneMada.
• Test de la généricité du package speciesatlas en utilisant les données de biodiversité et les données environnementales d’un autre pays (Mozambique).
• Rédaction d’un rapport de stage.

Compétences requises :
• Etudiant en master II.
• Master en écologie avec une spécialisation en modélisation ou master en bio-informatique ou bio-statistique.
• Maîtrise d’un ou plusieurs languages de programmation notamment R (utilisation de RStudio et Rmarkdown).
• Maîtrice des concepts en SIG: vecteurs, rasters, géotraitements.
• Bonne maîtrise de l’anglais (lecture d’articles scientifiques).
• Goût pour l’écologie et la conservation de la biodiversité.
• Des connaissances préalables sur les modèles de distribution des espèces seraient appréciables.

Dossier à fournir
• CV et lettre de motivation
• Si possible, les précédents rapports de stage
Dossier à retourner avant le 31 janvier 2019 à C. Grinand (c.grinand_at_nitidae.org), en mettant en copie F. Montfort (f.montfort_at_nitidae.org) et G. Vieilledent (ghislain.vieilledent_at_cirad.fr).

Lieu, dates et conditions :
• Durée: 6 mois
• Période: début 2019
• Gratification de stage: taux officiel + tickets restaurants
• Lieu d’affectation: Montpellier, Maison de la Télédétection
• Supervisé par: Clovis Grinand (Nitidae)
• Co-encadrants: Ghislain Vieilledent (CIRAD), Frédérique Montfort (Nitidae)

Mandataire :
Nitidae est une association à but non lucratif dont l’objectif est de permettre le développement de territoires tout en assurant la préservation de l’environnement naturelle et le dynamisme des filières agricoles. Convaincue de la nécessité de mesurer de manière fiable et documentée l’impact de ses divers projets et résolue à renforcer les capacités des acteurs des pays du sud, Nitidae a décidé de créer NITIDAE Lab’ (https://www.nitidae.org/initiatives/le-lab). Ce laboratoire regroupe l’expertise technique et scientifique de Nitidiae et travaille en collaboration avec la recherche scientifique.

Références :
Araujo, Miguel B., and Mark New. 2007. “Ensemble Forecasting of Species Distributions.” Trends in Ecology & Evolution 22 (1):42–47. https://doi.org/10.1016/j.tree.2006.09.010.

Guisan, A., and N. E. Zimmermann. 2000. “Predictive habitat distribution models in ecology.” Ecological Modelling 135 (2-3):147–86.

Pearson, Richard G, and Christopher J Raxworthy. 2009. “The Evolution of Local Endemism in Madagascar: Watershed Versus Climatic Gradient Hypotheses Evaluated by Null
Biogeographic Models.” Evolution 63 (4). Wiley Online Library:959–67.

Thuiller, W., B. Lafourcade, R. Engler, and M. B. Araujo. 2009. “BIOMOD – a Platform for Ensemble Forecasting of Species Distributions.” Ecography 32 (3):369–73.

Vieilledent, Ghislain, and Aurélien Colas. 2018. speciesatlas: Building a Biodiversity Atlas with a Synthetic Ecological Sheet Per Species. https://github.com/ghislainv/speciesatlas.

Vieilledent, Ghislain, Cyrille Cornu, Aida Cuní Sanchez, Jean-Michel Leong Pock-Tsy, and
Pascal Danthu. 2013. “Vulnerability of baobab species to climate change and effectiveness of the protected area network in Madagascar: Towards new conservation priorities.” Biological Conservation 166. Elsevier