Soutenance de thèse

Thomas Francisco soutiendra sa thèse intitulée "Vulnérabilité des populations d’arbres forestiers clés aux changements climatiques - une approche de génomique écologique " le 02/12/2026 à 14h00 dans la salle des Chênaies, bâtiment Airial (site INRAE de Pierroton) (sous réserve de validation par les rapporteurs)

Le jury est composé de Nathalie Isabel (RNCan, rapportrice), Christian Rellstab (WSL, rapporteur), Myriam Heuertz (INRAE, examinatrice), Julie Gaüzere (INRAE, examinatrice), Andrew Eckert (Université du Commonwealth de Virginie, examinateur), Andrea Piotti (CNR, co-directeur de thèse) et Santiago C. González-Martínez (directeur de thèse).

Résumé 

Le changement climatique menace la biodiversité en accentuant le risque de maladaptation, notamment chez les arbres forestiers européens, comme en témoignent les déplacements d’aires de répartition, ainsi que les nombreux épisodes de stress physiologique et de mortalité. Face à une migration potentiellement insuffisante, il devient crucial d’étudier comment les populations forestières s’adaptent localement et de prédire leur vulnérabilité au changement climatique. Les données génomiques, et notamment les approches de génomique écologique (associations génotype-environnement et de prédictions génomiques), sont aujourd’hui largement employées pour caractériser l’adaptation climatique et anticiper la (mal)adaptation future des populations et des espèces. Le décalage génomique (ou « genomic offset ») est l’une des méthodes de prédiction permettant de quantifier les changements de composition génomique nécessaires afin de maintenir les relations gène-environnement sous des climats alternatifs (par exemple, le climat futur). Au-delà de la (mal)adaptation climatique, l’étude de la dynamique du fardeau génétique et de la capacité d’adaptation des arbres est essentielle pour estimer précisément leur vulnérabilité au changement climatique. En particulier, la capacité d’adaptation de ces espèces à longue durée de vie à la rapidité du changement climatique reste incertaine. Enfin, cette vulnérabilité climatique n’est ni fixe ni homogène et identifier les prédicteurs sous-jacents permettrait d’améliorer les modèles prédictifs. Dans cette thèse, des populations de six espèces majeures d’arbres forestiers européens, Taxus baccata (L.), Pinus pinaster (Ait.), Pinus sylvestris (L.), Pinus pinea (L.), Fraxinus excelsior (L.) et Fagus sylvatica (L.), ont été étudiées afin : (i) d’approfondir nos connaissances sur leur adaptation au climat, leur maladaptation et leur vulnérabilité climatique en s’appuyant principalement sur des approches génomiques ; (ii) de contribuer à la caractérisation des facteurs déterminant cette vulnérabilité ; et (iii) d’approfondir les approches de prédiction de la vulnérabilité au changement climatique. Le premier chapitre, centré sur T. baccata, utilise des approches génomiques afin d’identifier les patrons actuels d’adaptation climatique, de projeter la maladaptation future à l’aide des approches de genomic offset, et d’intégrer les indicateurs de flux de gènes historiques pour caractériser la vulnérabilité des populations aux climats futurs. En validant les prédictions génomiques à l’aide de mesures phénotypiques provenant d’un jardin commun, ce chapitre propose une étude de cas robuste illustrant la pertinence, bien que non dénuée d’incertitudes, des méthodes génomiques de prédiction de la maladaptation climatique. Le deuxième chapitre explore l’influence des processus démographiques passés, notamment due à la dérive génétique et à l’isolement des populations, sur la sensibilité et la capacité adaptative des populations d’arbres forestiers. Par une analyse intégrée de données génomiques et phénotypiques afin d’estimer la diversité génétique, le fardeau génétique et l’adaptation climatique au sein de populations des six espèces étudiées, ce chapitre contribue à une meilleure compréhension des facteurs déterminant la vulnérabilité climatique des arbres et supporte empiriquement les relations entre les processus d’histoire démographique et l’adaptation climatique, ainsi que le fardeau génétique. Le dernier chapitre, axé sur P. pinaster, souligne la nécessité d’intégrer la variabilité intra-population de l’étude de la (mal)adaptation climatique et suggère la capacité des arbres à s’adapter génétiquement au changement climatique en une génération, via des réponses évolutives rapides. Dans son ensemble, cette thèse contribue à mieux comprendre et prédire les processus affectant la vulnérabilité climatique des populations, afin de mieux anticiper les impacts futurs et les réponses des populations au changement climatique.

Mots clés : Génétique des populations et quantitative, Génomique écologique, Arbres forestiers, Changement climatique, Maladaptation, Vulnérabilité