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Le changement climatique affecte les espèces végétales et animales de différentes manières, par exemple en modifiant leur aire de répartition et leur phénologie (i.e., date d’apparition des stades biologiques). Notre objectif est de comprendre comment la phénologie module la distribution spatiale des espèces dans le contexte du dérèglement climatique (hausse des températures et de leur variabilité). L’objectif appliqué est de prendre en compte la variabilité de la phénologie pour améliorer les méthodes de gestion. Notre espèce modèle est la processionnaire du pin, Thaumetopoea pityocampa, car son expansion est gouvernée par le changement climatique. Nous avons étudié la phénologie sur le terrain dans la tâche 1. Ces données ont été collectées sur des sites répartis dans différentes régions bioclimatiques françaises et nous les avons comparées aux données des années 1970-1980. Nous avons aussi collecté des données sur des gradients d’urbanisation pour déterminer l’effet des îlots de chaleur urbain. Nous avons également cherché à déterminer le microclimat afin d’estimer précisément les températures auxquelles sont exposés les individus. Des individus (de précoces à tardifs) ont été génotypés afin de déterminer s’ils proviennent de différentes populations car cela peut expliquer une plus grande variabilité de phénologie. D’autre part, nous avons mené des expériences en conditions contrôlées dans la tâche 2 afin de déterminer précisément l’effet des températures sur la vitesse de développement et les seuils thermiques de chaque stade biologique. Nous avons étudié avec des approches RNA-seq si certains gènes sont sur- ou sous-exprimés chez les individus soumis à des stresses thermiques. Dans la tâche 3, nous avons développé des modèles biophysiques pour décrire le microclimat, qui ont ensuite été injectés dans un modèle phénologique lui-même calibré sur les données de la tâche 2 et validé sur les données de la tâche 1. Nous avons alors exploré les effets en cascade que provoque le dérèglement climatique en fonction de la perturbation du cycle phénologique et des contraintes thermiques spécifiques à chaque stade. Ce modèle phénologique a ensuite été intégré à un modèle expansion afin d’identifier précisément le rôle que peut jouer le changement climatique sur la distribution des espèces via un changement de phénologie. La tâche 4 était dédiée à l’interaction avec la société : un réseau d’observateurs a été créé, une enquête a été réalisée sur les attentes de la société et une application smartphone a été développée pour que toute personne puisse reporter des données de phénologie de la processionnaire du pin. Enfin, une carte d’alerte en temps réel a été produite avec les prévisions météorologiques pour prévenir des risques d’urtication en fonction des stades biologiques à risque présents (i.e., pour protéger la santé humaine et animale) et pour mettre en place les méthodes de biocontrôle (i.e., pour protéger la santé végétale). Ce projet avait pour ambition de produire la toute première étude sur l’inter-relation entre phénologie et distribution des espèces dans le cadre du dérèglement climatique. Il repose à la fois sur des techniques scientifiques de pointe (e.g., modèle phénologique basé sur des courbes de performance, combinaison de modèle phénologique et modèle d’expansion, cartes de risque en temps réel, et trade-offs impliquant une différentiation dans l’expression des gènes suite à un stress thermique) ainsi que sur des techniques innovantes de terrain (e.g., réseau de piégeage automatiques connectés et application smartphone). Il avait également une ambition appliquée importante avec des avancées sur le plan opérationnel (meilleure efficacité du biocontrôle) et il a fait prendre conscience à la société des effets du changement climatique à l’échelle locale.