Dynamiques éco-évolutives chez les vers de terres exposés aux pesticides en mélanges – EEWORM

Les fonctions du sol sont fortement perturbées par l’utilisation des pesticides qui affectent les organismes non-cibles. Les processus évolutifs jouent un rôle majeur dans la résilience des populations par le biais de rétroactions éco-évolutives. Ces rétroactions peuvent limiter le risque d'extinction en favorisant une adaptation rapide au stress environnemental, mais leur succès dépend de la densité de population et de sa composition génétique. Bien que la faune du sol s'adapte aux pesticides, plusieurs questions sur la rapidité d'adaptation et ses coûts pour les fonctions écosystémiques restent sans réponse. EEWORM étudiera la dynamique éco-évolutive des populations du ver de terre Aporrectodea caliginosa, un ingénieur du sol majeur des agroécosystèmes, exposé à un mélange de pesticides représentatif des sols agricoles français. Je calibrerai un modèle de toxicocinétique-toxicodynamique permettant de prédire le résultat d'un mélange d'époxiconazole et d'imidaclopride, deux pesticides dominants dans les sols agricoles, sur la croissance, la reproduction et l'activité des vers de terre ainsi que sur les fonctions de minéralisation du carbone organic (WP1). Je mesurerai ensuite la variation individuelle dans les traits d’histoire de vie dans une expérience séparée (WP2). J’identifierai une combinaison de quatre concentrations pour la mixture de pesticides allant de faible à for effets sur l’ensemble des phénotypes mesurés en WP1. J’exposerai ensuite une cohorte de ver de terre à chaque dose sur l’ensemble de leur cycle vital afin de mesurer la variation individuelle dans la croissance, la reproduction et l’activité. Cette étape permettra d’ajuste le modèle TKTD en prenant en compte les différences individuelles d’histoire de vie et dans les paramètres de sensibilité aux pesticides. Le succès reproducteur sera ensuite utilisé comme proxy pour la valeur adaptative des individus afin de déterminer l’intensité et la forme de la sélection induite par l’exposition aux pesticides pour chaque dose utilisée. Le WP3 testera si la tolérance aux pesticides émerge également via des effets transgénérationnels en divisant la population F0 issue du WP2 en groupes contrôles ou exposés. Ce WP permettra de tester différents scénarios par lesquels des effets transgénérationnels peuvent se manifester : soit en limitant la capacité de récupération de la progéniture issue de parents exposés aux pesticides, soit en induisant une habituation ou une sensibilisation aux pesticides. Les données issues des WP2 et 3 permettront ainsi d’estimer la part relative de la sélection et de la plasticité transgénérationnelle dans l’expression des traits d’histoire de vie de vers de terre et dans leurs mécanismes de tolérance aux pesticides. Ces données serviront de base à un modèle individu-centré (WP4) pour prédire l’impact des pesticides sur la dynamique des populations de vers de terre et ses effets sur la minéralisation du carbone. En combinant nouvelles approches expérimentales pour estimer les effets évolutifs des pesticides et approches de modélisation avancées, EEWORM répondra à une question environnementale urgente : A quelle vitesse un ingénieur du sol s'adapte-il aux pesticides et à quels coûts pour les fonctions du sol ? Ce projet est une occasion unique pour moi de mener des recherches novatrices en écotoxicologie évolutive en tant que chargé de recherche nouvellement recruté à INRAE.