Cette unité dépend du département Écologie des forêts, prairies et milieux aquatiques
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L’UMR Amap étudie les plantes et les peuplements végétaux en associant la botanique systématique et structurale, l’écologie végétale, l’agronomie et la foresterie, les mathématiques appliqués et l’informatique. Les enjeux de l’étude des plantes et des peuplements ont fortement évolué sous le double effet des attentes de la société et des avancées scientifiques et technologiques. Un point de convergence de ces évolutions réside dans la nécessité de mieux caractériser la diversité structurale et spécifique des couverts végétaux et des paysages, l’architecture des plantes qui les composent et la forme même de leurs organes. L’UMR Amap a ainsi pour ambition de contribuer à l’émergence d’une bioinformatique et d’une biomathématique de la biodiversité végétale, des plantes et des peuplements végétaux complémentaires des recherches menées par d’autres unités dans les domaines de l’écologie fonctionnelle et évolutive, de la biologie du développement, de l’écophysiologie et de la bioinformatique du génome. Une des dimensions de cette complémentarité est l’investissement méthodologique, en partenariat avec des laboratoires de statistique, d’informatique ou de physique. En privilégiant l’organisation des couverts végétaux, l’architecture de plantes et la morphologie de leurs organes, il s’agit de se doter de formalismes mathématiques et informatiques puissants capables de :
- Décrire, analyser et représenter la topologie et la géométrie des objets biologiques étudiés, qui vont de l’organe au paysage.
- Assembler, dans des modèles génériques, les connaissances, de plus en plus nombreuses, sur le développement et la diversité des plantes et ses régulations sur l’environnement.
- Ddiffuser les connaissances accumulées et les méthodes développées, notamment par la formation et l’enseignement (traditionnel ou à distance) ou par la constitution et l’exploitation de bases de données.
L’équipe est organisée de manière matricielle autour de trois
équipes dédiées à des thématiques scientifiques :
► Diversité des plantes et des communautés végétales
Cette équipe traite de la diversité, notion centrale pour exprimer la variabilité des objets biologiques et la complexité des processus sous-jacents. Les questions théoriques qui y sont associées se déclinent également en objectifs pratiques pour la gestion durable de la biodiversité tels que des outils et méthodes fiables pour caractériser les variations à différents niveaux d’observation et des modèles prédictifs de la dynamique spatio-temporelle de cette biodiversité. L’équipe traite trois thèmes :
- La biogéographie et diversification des flores (flores tropicales, méditerranéennes et collection de paléobotanique) a pour objet la caractérisation des ensembles floristiques et leur association à des processus biogéographiques et évolutifs.
- L’écologie des communautés a pour objet de modéliser l’assemblage des individus au sein de communautés, en prenant en compte leurs caractéristiques fonctionnelles, écologiques et l’effet des processus stochastiques.
- Les méthodes d’expertise de la biodiversité travaillent à la simplification de l’expertise botanique en mettant en place des outils d’identification assistée par ordinateur (projet Pl@ntNet), ainsi qu’à la valorisation des collections et des bases de données.
► Architecture, fonctionnement et production des plantes
Cette équipe a pour objet de comprendre les règles d’élaboration et des capacités de réaction à l’environnement des plantes, du stade plantule jusqu’au stade adulte, en étudiant des plantes (arbres, lianes) caractérisées par une structure complexe, une grande dimension et une grande durée de vie. La démarche repose sur le développement d’outils et méthodes de description, d’analyse, de modélisation et de simulation de l’architecture. Cette approche est générique et multidisciplinaire, intégrant tous les aspects de la croissance et du développement et leur interaction avec les paramètres du milieu et de l’environnement. Les travaux de l'équipe se répartissent en trois thèmes :
- Architecture et fonctionnement des plantes.
- Diversité morphologique architecturale.
- Plasticité architecturale.
► Organisation et dynamique des peuplements et des paysages végétaux
L’objectif général de l’équipe est de comprendre, modéliser puis prédire, à différentes échelles spatio-temporelles, l’organisation et la dynamique de couverts végétaux, essentiellement forestiers et agroforestiers, situés dans des contextes variés. Cette équipe aborde ainsi les questions de logique d’assemblage des espèces dans les communautés végétales, des interactions entre individus, de fonctionnement, de dynamique des peuplements, de structure spatiale de la végétation et de dynamique des paysages. Cela permet de proposer des outils de modélisation, de simulation et de visualisation selon des scénarios dynamiques et de contribuer à des démarches d'ingénierie écologique et d'aide à la gestion et à la conservation des ressources et des milieux naturels. Les travaux de l'équipe sont organisés autour de 3 thèmes :
- Interactions locales entre individus et dynamique d’ensemble des peuplements.
- Caractérisation et modélisation de la dynamique à grande échelle (mosaïque de peuplements, paysages).
- Ecologie intégrative pour une ingénierie de l’environnement.
Un champ thématique transversal dont les membres sont répartis dans les différentes équipes :
► Mathématiques et informatique appliquées à l’architecture des plantes
Ce champ a pour objectif de développer des outils et méthodes génériques d’analyse, de modélisation et de simulation de systèmes biologiques dynamiques structurés (plantes, peuplements, communautés et paysages), reposant sur les connaissances relatives aux projets thématiques des équipes et permettant de répondre à leur questionnement. Il se structure autour d'activités complémentaires : recherche, développement informatique et ingénierie logicielle. Les développements informatiques et production logicielle s’orientent selon quatre axes :
- Analyse, exploration et visualisation.
- Modélisation et lsimulation à l’échelle de l’individu, du peuplement, de la communauté et du paysage.
- Gestion et exploitation des bases de données botaniques.
- Restitution, agrégation et gestion de connaissance par des systèmes experts.
Quatre herbiers et collection botaniques :
Les collections naturalistes retrouvent depuis peu une place centrale dans les recherches scientifiques sur le monde végétal dans un contexte de crise majeure de la biodiversité. L’objectif de l’unité est d’accélérer l’enrichissement et l’exploitation scientifique de ces collections, ainsi que la mise à disposition des données au public le plus large. Ceci passe par la mise en place d’outils modernes de numérisation, de gestion et d’exploitation des données. L’UMR Amap assure la gestion et l’animation scientifique des :
► Herbiers tropicaux de Cayenne et de Nouméa.
► Herbier et collection paléobotanique de l’Université Montpellier 2.
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