Parcours Biologie appliquée aux écosystèmes exploités (BAEE)

Origine et composition des sols.

Principaux caractères des sols.

Biodiversité des sols.

Évolution et classification des sols.

Fonctions et usages des sols, menaces et solutions. 

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Description du cours et modalités pédagogiques :

Objectif : Acquérir les connaissances fondamentales et les compétences méthodologiques en analyse de l’information géographique, analyse spatiale et communication à des fins de conduite et de gestion de projets d’écologie appliquée, en particulier aux échelles locales.
Contenu :

Cours :

Géodésie et bases sur les systèmes de coordonnées : Géoïde, ellipsoïdes terrestres, système de référence géodésique, systèmes de coordonnées terrestres, coordonnées planes.

Systèmes de projection et constitution du fond de carte : Projection cartographique, différents types de projection, les systèmes de projection utilisés en France, Echelle.

Principes de base de la cartographie : Définition et classification des cartes, Sémiologie et langage cartographique, Localisation et implantation, Variables visuelles du langage cartographique, Cartographier les informations, Traitement statistique de l’information géographique, Cartes d’analyse, Habillage, Règles graphiques de présentation.

SIG ; Outil Métier, Outil Recherche : Cahier des charges, Nomenclatures, Métadonnées, Tables de terrain, Organisation du travail et des données.

TP/TD :

Prise en main de QGIS : Projections, Vecteurs, Rasters, OpenLayers, Connexions WMS/WMTS/WFS. Intégration de fonds de cartes libres (OSM, Google, Stamen, …). Intégration de données publiques (Carmen, SIGENA, MNHN,…). Analyse thématique, symbolisation des données, modifier l’apparence d’une couche . Mise en page dans QGIS . Eléments pour construire un SIG :  Intégration de données externes, Structure des couches . Analyse spatiale.

Traitement géométrique et statistique de l’information géographique : Carroyage, Krigeage, Cartes de chaleur. Analyse et traitement statistique de données thématiques : Cartographie des résidus, Discrétisation.

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Description du cours et modalités pédagogiques :

Connaissances sur l’histoire évolutive des végétaux et la place des grands groupes végétaux dans la biodiversité. 

Connaissances sur les principes et les méthodes de la systématique végétale (caractères taxonomiques et hiérarchie botanique ; espèces et spéciation ; construction d’une phylogénie et d’une classification ; nomenclature botanique ; établissement des clés d’identification…).

Connaissances sur la classification actuelle des Embryophytes (Marchantiophytes, Anthocérophytes, Bryales, Sphagnales, Trachéophytes à spores, Pinophytes et Magnoliophytes).

Acquisition des principes méthodologiques des analyses de flore et de végétation : méthodes qualitatives (approche phytogéographique : répartition horizontale et verticale de la flore et de la végétation, groupes écologiques, types ou formes biologiques…) et méthodes quantitatives (approche phytosociologique : échantillonnage, inventaires, relevés phytosociologiques, traitement des données récoltées, AFC…).

Identification, description et évaluation des habitats « naturels » (nomenclature CORINE et EUNIS, Prodrome des végétations de France, méthode communautaire des « feux tricolores »…).

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Description du cours et modalités pédagogiques :

Objectif : Se familiariser avec des outils d'écologie quantitative relatifs à l'estimation d'effectif de population et à la modélisation de leur dynamique démographique
Contenu :

1. Les techniques d’estimation d’effectif de population (indices d’abondance, densité, CMR…)
2. Croissance illimitée : le modèle exponentiel
3. Limitation par les ressources : le modèle logistique
4. Structure en âge : le modèle matriciel
5. Interactions biologiques : le modèle de Lotka-Volterra

Les TD portent sur l’application des méthodes d'estimation d'effectif, et sur l'utilisation des modèles théoriques dans des contextes de gestion de population (conservation, lutte biologique…).

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Description du cours et modalités pédagogiques :

Cette unité d'enseignement permet de comprendre les principales forces affectant l'évolution du vivant et l’origine de la diversité Terrestre. Remettre certaines observations biologiques/écologiques dans un contexte évolutif afin d’en comprendre le "sens". Illustrer en quoi et comment les analyses phylogénétiques peuvent être utilisées en biologie de la conservation. Elle s'organise autour des éléments suivants :

                - Sélection Naturelle et Adaptation

                - Espèces et Spéciation

               - Classification et Phylogénie

Les TP abordent également des aspects taxonomiques dans un cadre ciblé (ex. marin, IBGN).

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Description du cours et modalités pédagogiques :

Contenu :

• Plans d’expérimentation et d’échantillonnage, indépendance des données.
• Manipuler un jeu de données : tri, calcul de nouvelles variables, sous-parties d’un jeu de données.
• Statistique descriptive pour des échantillons uni- et bivariés : Représentations graphiques, paramètres de tendance centrale et de dispersion, tableaux de contingence.
• Estimation ponctuelle et par intervalle de confiance de paramètres.
• Principe des tests statistiques
• Comparaison d’un paramètre observé à une valeur théorique
• Comparaison de plusieurs échantillons (moyenne, variance, proportions) pour des données indépendantes ou appariées (tests de comparaison, analyse de variance à un et à deux facteurs).
• Corrélation et régression linéaire simple et multiple.

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Description du cours et modalités pédagogiques :

Objectif : Former les étudiants aux différentes phases de la démarche expérimentale : poser une question scientifique, établir un protocole approprié, exécuter les expérimentations, interpréter les résultats. Les étudiants doivent également assimiler les méthodes d’analyse de la variabilité génétique des génomes et de leur expression.
Contenu : Après avoir assimilé les consignes et les méthodes de travail, chaque étudiant doit identifier et expliciter une question de recherche, justifier l’intérêt de cette question en s’appuyant sur une étude bibliographique, puis mettre au point un protocole pour y répondre et en tester la faisabilité.
Rappels de génétique moléculaire : organisation et expression génique ; marqueurs moléculaires et leurs applications (diagnostic, génotypage, systématique, phylogénie, …).

Rappels de génétique des populations : Sélection, mutation, dérive génétique, migration, fréquence et richesse alléliques, hétérozygotie …

Dans la partie purement pratique, l’étudiant met en œuvre l’ensemble des méthodes permettant de révéler la biodiversité génétique d’une communauté et la structure génétique d’une population (en salle informatique).

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Description du cours et modalités pédagogiques :

Objectif : Renforcement des compétences langagières en production orale et écrite. Rédaction de CV et de lettres de motivation.

Contenu :  Prise de parole et compréhension du discours en anglais de spécialité. Rédaction et compréhension de textes en anglais de spécialité.

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Description du cours et modalités pédagogiques :

Objectif : Acquérir et raisonner les connaissances législatives et réglementaires liées à la protection de l’environnement et à l’exploitation des territoires et des écosystèmes continentaux et marins. Législation relative à la protection de la nature, de la biodiversité, du patrimoine naturel et paysager national.
Contenu :

– Législation relative à la protection de la biodiversité : Natura 2000, conventions de Berne, Rio, Washington, Bonn, Listes rouge, détention d’animaux sauvages, loi forestière, conservation, protection, certification, gestion durable des forêts, OGM, etc.

– Législation relative à la protection du patrimoine naturel et paysager national : Espaces inventoriés et espaces protégés au titre du patrimoine naturel et au titre du patrimoine paysager, etc.

– Environnement dispositions générales : Cadre politique, Organismes et agences, Surveillance de l’environnement, Application et contrôle du droit communautaire de l’environnement, Gestion environnementale, instruments financiers; etc.

– Les outils du développement territorial dans le cadre de l’élaboration de projets : Plan local d’urbanisme, Schéma de cohérence territorial, Trame verte et bleue, etc.

– Agriculture et environnement : Cadre général, développement durable, instruments environnementaux, etc.

– Analyse de cas concrets : Cynégétique, Zones humides, Natura 2000, mise en œuvre des règlements et conventions…

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Description du cours et modalités pédagogiques :

Partie 1 : Analyse en Composantes Principales et Analyse en Composante Factorielle.

Partie 2 : Cette UE s’appuie ensuite sur les notions théoriques de statistique descriptive et inférentielle déjà acquises. Celles-ci sont mises en application à l’aide des logiciels R et Excel pour le traitement statistique d’un jeu de données biologiques réel issu d’un projet tutoré, d’une mission d’apprentissage ou d’une commande externe.

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Description du cours et modalités pédagogiques :

Objectif : Comprendre les formes de biodiversité et leurs méthodes respectives de quantification.
Contenu : 

1. La diversité intraspécifique : génétique et phénotypique
2. La diversité spécifique :

– alpha : richesse spécifique, régularité

– bêta : remplacement, emboîtement

1. La diversité fonctionnelle :

– recouvrement de niches écologiques

– descriptions des réseaux trophiques

1. Valeur indicatrice des espèces
2. Les indices normalisés : l’IBGN

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Description du cours et modalités pédagogiques :

Les écologistes utilisent leur expertise pour résoudre un large éventail de problèmes environnementaux et comprendre, pour commencer, les impacts humains sur les socio-écosystèmes. Le but de ce cours est d’acquérir une partie seulement de cette expertise en posant comme base les méthodes probabilistes de suivi comme préalable à tout diagnostic non basé sur le dire d’expert.  

Parce qu’il n’est en général pas possible de lancer un suivi sur un écosystème dans son intégralité, ou sur l’intégralité d’une population, recourir à l'échantillonnage est indispensable. Mais sa théorie est complexe et plusieurs spécialistes de l'environnement n'y sont pas formés.  De ce fait, de nombreux programmes souffrent d'un manque de définition dans la problématique, dans la formulation d'hypothèses, dans l’élaboration du plan d'échantillonnage adapté avec pour conséquence immédiate une qualité des données discutable. Un traitement inadapté des données et le recours à des modèles incorrectement spécifiés sans compréhension de la théorie sous-jacente concourt à augmenter la discutabilité des résultats.

Il est donc indispensable de connaître d’une part, quelques aspects théoriques essentiels d’échantillonnage et de modélisation des données et, d’autre part, quelques méthodes reproductibles et robustes utilisables par les praticiens dans le cadre du paradigme contemporain de modélisation tenant compte de l’imperfection de la détection des espèces lors des suivis et des erreurs survenant lors des relevés.

Objectifs : 

Savoir poser un diagnostic écologique, non basé sur le dire d’expert, mais basé sur des estimations quantitatives (avec intervalle de confiance) comme la présence/absence et l’abondance d’une ou plusieurs espèces.

Estimer de façon relative ou absolue l’abondance d’une ou plusieurs populations et mettre en œuvre un protocole de suivi approprié .
Contenu : 

Caractérisation d’un milieu à partir de données spécifiques de détection/non-détection.

Principes de caractérisation de l’état d’une population (abondance, occupation..) basé sur la théorie probabiliste de l’échantillonnage : simple vs stratifié, aléatoire vs régulier, spatialement équilibré…

Index relatif, estimation d’abondance et probabilité de détection d’une ou plusieurs espèces.

Estimation de l’occupation de l’espace par une espèce dans le cadre du diagnostic d’état de conservation ou distribution d’une ou plusieurs espèces.

Deux méthodes reproductibles et robustes utilisables par les praticiens : modèles d’occupation de site et modèles à N-mélange.

Application aux populations rares, endémiques ou fragmentées.

Note importante :

Cet enseignement demande un effort sérieux et une réelle motivation pour les statistiques, les équations et les modèles mathématiques.

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Description du cours et modalités pédagogiques :

Objectif : Acquérir les connaissances et les compétences méthodologiques pour la mise en œuvre et l’évaluation de plans de gestion écologique.

Contenu : visite d’espaces naturels protégés ou faisant l’objet d’une gestion écologique, appréhension in situ des problématiques de conservation et de gestion, appropriation de la méthodologie d’élaboration de plans de gestion et de bilans/évaluation, analyse de documents et de démarches de gestion conservatoire, recueil d’expériences et mise en perspective au regarde de problématiques de conservation, élaboration de synthèses et présentations.

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Description du cours et modalités pédagogiques :

Objectif : Prise en charge d’une problématique et organisation du travail en équipe pour sa résolution.
Contenu : Des projets à réaliser en groupe sont proposés par des acteurs locaux aux étudiants dès la rentrée et jusqu’à la mi-octobre. Les étudiants font leur choix puis élaborent un cahier des charges décrivant précisément le calendrier prévisionnel des tâches à accomplir pour atteindre leur objectif. Ils démarrent leurs travaux après approbation de leur tuteur (fin octobre-début novembre), qui assurera leur suivi jusqu’aux épreuves finales. Les étudiants sont évalués par la remise d’un rapport scientifique et la soutenance orale des travaux réalisés devant jury.

Mené en équipe de 2 à 4 étudiants (le nombre peut varier d’un projet à un autre), cette unité d’enseignement offre aux étudiants l’opportunité de saisir l’imbrication et d’ancrer activement les différents enseignements/savoir-faire acquis au cours de la formation aux situations professionnelles. En inscrivant les étudiants dans les réseaux de professionnels et d’universitaires, elle œuvre dans le sens d’une professionnalisation et doit permettre de susciter l’intérêt des étudiants, dans une perspective éventuelle de proposition de stages plus opérationnels (stage de fin d’étude) ou d’embauche ultérieure.

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Description du cours et modalités pédagogiques :

Objectif : Recherche d’une entreprise d’accueil (en France, ou à l’étranger), immersion dans le monde professionnel, établissement des premiers contacts professionnels.
Contenu : Le stage s’effectue de début mars à fin juin (16 semaines minimum), et peut s’étaler jusqu’à la fin août (24 semaines); Il peut être réalisé en France ou à l’étranger, dans une structure d’accueil privée, publique ou parapublique avec laquelle une convention de stage est signée :

http://ve.univ-pau.fr/live/stages_en_entreprises

L’étudiant est mis en situation de recherche d’emploi : il effectue l’ensemble des démarches, depuis la recherche de l’entreprise d’accueil, jusqu’à la signature de la convention. L’étudiant est évalué au cours de son stage par le professionnel qui l’encadre, et au final, par la remise d’un rapport scientifique et la soutenance orale des travaux réalisés devant jury.

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