Projet de recherche de Quentin / Quentin’s research project

Evaluer l’impact des changements de connectivité du paysage sur la dynamique spatiotemporelle des métapopulations de Boloria aquilonaris

La survie d’une espèce dans une région ne dépend pas d’une seule population, mais de l’ensemble des populations de l’espèce et des connexions qui les lient entre elles pour former une métapopulation (une métapopulation étant définie comme un ensemble de populations locales interconnectées par des flux de gènes). En plus de la préservation de l’habitat de chacune des populations locales, le maintien d’une connectivité assurant des échanges d’individus entre ces populations est donc primordial pour garantir les flux de gènes et donc la viabilité des espèces à long terme.

Mon projet de thèse vise à étudier l’impact des changements de connectivité du paysage sur les dynamiques spatio-temporelle à la fois i) démographique et ii) génétique des métapopulations du Nacré de la Canneberge, Boloria aquilonaris. Je m’intéresse en particulier à l’influence des changements d’affectation du sol sur i) la taille et le taux de croissance des populations locales, ii) le niveau de consanguinité et la diversité génétique des populations locales, ainsi que la différentiation génétique entre ces populations. Afin d’évaluer au mieux les effets des changements de connectivité, je contrôlerai en parallèle les impacts respectifs de la qualité de l’habitat et des conditions météorologiques sur cette même dynamique. De plus, la surface de l’habitat de Boloria aquilonaris étant restée relativement constante au cours du XXème siècle, je pourrai étudier  l’impact de la connectivité du paysage sans que celui-ci ne soit confondu avec celui de la perte d’habitat, ce qui est rarement faisable dans le contexte général de la fragmentation de l’habitat.

En pratique, la zone d’étude sélectionnée pour cette étude couvre l’ensemble des populations belges principalement, ainsi que les populations potentiellement connectées dans les pays limitrophes. Chacune des populations sera suivie, comme depuis 2009 au Plateau des Tailles, par Capture-Marquage-Recapture (données démographiques) et par prélèvement d’une patte sur quelques individus (données génétiques). Les données historiques disponibles (individus de collection, relevés de végétation, inventaire faunistique) me permettront, je l’espère, de travailler à une plus large échelle temporelle. La connectivité du paysage sera mesurée à l’aide de plusieurs estimateurs : des estimateurs structuraux tels que les distances euclidiennes entre les populations, des estimateurs dits fonctionnels tels que les chemins de moindres coûts et des estimateurs génétiques tels que les nombres de migrants par génération.

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Assess the impact of landscape connectivity changes on the spatiotemporal dynamics of the Boloria aquilonaris metapopulations

The survival of a species in a region does not depend on a single population, but on all population of the species and the connections that bind them together to form a metapopulation (a metapopulation is defined as a set of local populations interconnected by gene flow). In addition to preserving the habitat of each of the local populations, maintaining levels of connectivity allowing the exchange of individuals between populations is therefore essential to ensure gene flow and thus the viability of the species on the long term.

My PhD project aims at studying the impact of changes in landscape connectivity on the spatio-temporal i) demographic and ii) genetic dynamics of the Cranberry Fritillary, Boloria aquilonaris metapopulations. I am particularly interested in the influence of land use changes on i) the size and growth rate of local populations, ii) the level of inbreeding and genetic diversity of local populations and genetic differentiation between these populations. In order to better assess the effects of changes in connectivity, I’ll monitor in parallel the respective impacts of habitat quality and weather conditions on the same dynamics. In addition, since the surface of the Boloria aquilonaris habitat remained relatively constant during the twentieth century, the impact of landscape connectivity will not be mixed with that of habitat loss, which is rarely the case in the context of habitat fragmentation.

In practice, the study area selected for this study covers primarily all Belgian populations as well as potentially connected populations in neighboring countries. Each population will be followed, as done since 2009 on the Plateau des Taailles, by Capture-Mark-Recapture (demographic data) and by taking a leg on some individuals (genetic data). Available historical data (collection individuals, vegetation surveys , faunal inventory) will hopefully allow me to work on a broader time scale. Landscape connectivity is measured using several estimators: structural estimators such as Euclidean distances between populations, so called functional estimators such as least cost paths and genetic estimators such as the number of migrants per generation.

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