Parcours Gestion de la biodiversité dans les socio-écosystèmes

L’UE est enseignée sous forme de 3 approches analytiques :
― Approches statistiques sur l’interface RStudio: statistiques descriptives, modèles linéaires et modèles linéaires généralisés à effets fixes, analyses multivariées.
― Approches mathématiques et bioinformatiques : cas concrets de modèles mathématiques conceptuels, utilisation/calibration/gestion de bases de données volumineuses, confiance des données.
― Approches spatiales SIG : gestion et traitement de l’information géographique sous logiciel GGIS, géoréférencement, digitaliser/numériser de l’information, identifier et appliquer les traitements pour extraire des données géographiques et paysagères, savoir réaliser des cartes et documents synthétiques, utilisation/manipulation de données “vecteur”.

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L’UE est enseignée sous forme de 3 approches analytiques :
— Approches statistiques sur l’interface RStudio: statistiques descriptives, modèles linéaires et modèles linéaires généralisés à effets fixes, analyses multivariées.
— Approches mathématiques et bioinformatiques : cas concrets de modèles mathématiques conceptuels, utilisation/ calibration/gestion de bases de données volumineuses, confiance des données.
— Approches spatiales SIG : gestion et traitement de l’information géographique sous logiciel GGIS, géoréférencement, digitaliser/numériser de l’information, identifier et appliquer les traitements pour extraire des données géographiques et paysagères, savoir réaliser des cartes et documents synthétiques, utilisation/manipulation de données “vecteur”.

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Contenu :

Cycles biogéochimiques :
Concepts de réservoir, flux, temps de résidence. Notions d’éléments conservatifs, en¬fouis et recyclés. Exemples et propriétés de cycles (oxygène, azote, phosphore…).

Fonctionnement biogéochimique des sols :
Propriétés du sol, principaux types de sols, altération des roches, minéralogie des ar¬giles, eau dans les sols, interactions sol-plantes-microorganismes.

Fonctionnement biogéochimique des systèmes aquatiques :
Rappel sur les processus chimiques en solution (équilibres thermodynamiques, ré¬actions redox, acide/base). Fonctionnement géochimique des milieux aquatiques et sédimentaires (lacs, rivières et océans) sous l’influence de la variabilité naturelle et des activités humaines.

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Cet enseignement sera dispensé en 3 volets :
― Biologie des populations : Lois de croissance, matrice de Leslie, les différents types de variation régulière et irrégulière d’abondance, stratégies de reproduction, facteurs de régulation, métapopulations.
― Écologie des communautés : Traits fonctionnels, compétition et coexistence interspécifique, interactions prédateurs proies et réseaux trophiques.
― Écologie Comportementale : Compromis adaptatif, modélisation du comportement, ESS, recherche alimentaire et territorialité, comportement et conservation.

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Étude des processus évolutifs par lesquels la biodiversité répond aux changements de l’environnement et les différentes échelles de temps auxquels ces processus ont lieu.
Méthodes d’investigation de l’évolution
― Outils de génétique des populations et génétique quantitative.
― Évolution phénotypique : normes de réaction et paysages adaptatifs.
L’évolution rapide
― Pièges écologiques, résistances, ressources naturelles.
― Stratégies d’histoire de vie.
― Processus éco-évolutifs : invasions biologiques, contacts secondaires, hôtes-pathogènes.
― Évolution et urbanisation.
L’évolution sur le temps long
― L’ADN dans le passé : horloge moléculaire et calibration, ADN ancien.
― Mécanismes déclencheurs des crises biotiques.

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L’écologie a connu une véritable révolution conceptuelle quand elle a été décrite à travers une approche systémique. Comprendre le fonctionnement des écosystèmes et leurs structures est la base théorique nécessaire pour tous les acteurs et gestionnaires de la biodiversité.
Pour ceci, nous appréhenderons
— Le fonctionnement des systèmes.
— La théorie de l’organisation hiérarchique et structurale du vivant.
— Le couplage entre les flux d’énergie et les flux de matière.
— La dimension fractale dans les mondes du vivant.
— Une présentation de la diversité des écosystèmes : cartographie générale des habitats liés aux milieux marins.
Dans un second temps, les principes de l’écologie de la restauration seront étudiés et illustrés par différents exemples.

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― Permettre aux étudiants de continuer à travailler les cinq compétences en langue (compréhensions écrite et orale, expression écrite et orale, et interaction orale) à travers des supports authentiques (articles, documentaires, documents audio et vidéo d’internet, graphiques…) et des activités variées (exercices de compréhension, d’expression écrite, jeux de rôle, débats, présentations orales…).
― Étoffer les connaissances lexicales notamment dans le domaine de spécialité.
― Améliorer la prononciation (bases de phonologie).
― Revoir et comprendre des points de langue (les temps par exemple).

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Formations du SUIO-IP : atelier CV, atelier pitch, atelier «Trouve ton stage», préparation aux entretiens.
Présentation et la connaissance des métiers auxquels forment le master.
GeB : ateliers de travail (présentation de la structure, des métiers et mise en situation) en lien avec la gestion de la biodiversité : bureau d’étude (Biotope), association naturaliste (LPO), fédération des chasseurs.
MAD : recherche des acteurs du marché du travail selon le projet de l’étudiant autour des métiers en lien avec la recherche scientifique. Découverte des acteurs professionnels par participation aux tables rondes mises en place par les étudiants du M2 dans l’UE transition écologique. Participation aux auditions des soutenances de stage des M2.

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Contenu

En génétique des populations :
— Dérive génétique.
— Effet de la consanguinité.
— Diversité génétique, structure génétique des populations.
— Migration : flux de gènes.
— Modèles ile-continent, iles de Wright, en pas japonais.
— Généralisation aux matrices de migrations.
— Mutations réversibles et irréversibles (fréquences d’équilibre).
— Modes de sélection.
— Équilibres entre les différentes forces (migration-dérive, sélection-dérive, mutation- sélection).
— La notion d’unité évolutive comme unité de gestion de la biodiversité.

En écologie appliquée :
La 2e partie de ce module renvoie au projet d’écologie de terrain décrit dans le module UE16 « écologie appliqué » du semestre 1. Le projet d’écologie de terrain se déroulant sur les 2 semestres.

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L’UE est enseigné sous forme de 2 approches analytiques :
— Analyses d’enquêtes et d’interviews : Il s’agit ici de savoir construire et conduire des questionnaires et des interviews. Les méthodes d’analyses de ces don-nées seront aussi exposées (analyses multivariées).
— Approches en géomatique : Ce cours est conçu pour renforcer les connaissances des outils de géomatiques et d’analyses spatiales. Cet enseignement s’inscrit dans la continuité du module du 1er semestre en abordant le traitement et l’analyse des données “raster”.

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Depuis la fin des années 1970, certains courants de l’écologie se sont dès lors évertués à comprendre le monde par le prisme du concept de « socio-écosystème», c’est-à-dire d’un système où les dynamiques écologiques, socio-économiques, ou encore culturelles sont indissociables et requièrent d’être appréhendées de concert. Il devient crucial, pour comprendre l’évolution des écosystèmes, de disposer d’outils conceptuels et méthodologiques permettant de naviguer au sein des socio-écosystèmes et d’investir les relations entre les humains et leur environnement de manière intégrée.
― Acquérir des connaissances de bases sur les théories des socio-écosystèmes, des services écosystémiques, des NCP.
― Avoir une vision générale de différentes traditions disciplinaires s’attachant à la compréhension des relations humains-environnement afin d’en comprendre les atouts et limites respectives, et savoir les mobiliser à bon escient.

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― Facteurs de déclin de la biodiversité, focus sur les invasions biologiques.
― Quel objectif de conservation dans un environnement changeant ?
> Dynamique et trajectoire des systèmes dans la conservation : dette extinction, transition des écosystèmes.
> Intégrer la composante spatiale, de la métapopulation à la méta-communauté.
― Instances et institutions nationales, européennes et internationales.
― Statut des espèces : protection, fonction écologique ou intérêt sociétal.
― Réintroduction, renforcement et introduction assistée (ERASMUS R. tchèque).
― Conserver une espèce, une communauté ou un écosystème ? Travail sur cas d’études.
― Réponse à appel à projet fictif sous forme d’atelier

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― Découverte des acteurs professionnels : conférences de présentation de leurs métiers respectifs (s’appuyant sur le réseau d’alumni du master précédent).
― Organisation d’évènements par mise en place de tables rondes de discussion avec différents acteurs des différentes catégories (recherche/diagnostics/gestion).
MAD : organisation de la Summer School avec une demi-journée avec des intervenants extérieurs par ex. demande de bateau à la flotte. Participation obligatoire aux auditions des soutenances de stage des autres M1 du parcours.
GeB : contribution à l’organisation de l’exposition sur la gestion des zones humides organisée par les M2 GeB (UE 3PE Projets). Participation obligatoire aux auditions des soutenances de stage des autres M1 du parcours.

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Familiarisation avec l’univers professionnel, mise en application de ses connaissances et acquisition de nouvelles compétences. Mise en pratique et approfondissement des connaissances et compétences acquises. Capacité de l’étudiant à travailler dans un contexte professionnel ou sa capacité de prise d’initiative et de responsabilisation sera mise en valeur.
Avant d’engager un processus de convention, une problématique de stage doit être définie en lien avec les enseignements suivis, au mieux avec le projet professionnel envisagé. Cet exercice pédagogique contribue à la transition entre l’enseignement supérieur et le monde professionnel.

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Les étudiants quantifieront l’hétérogénéité d’un paysage et sa dynamique et analyseront comment le paysage affecte les processus écologiques. Ils appréhenderont les concepts théoriques et les applications de l’écologie du paysage utilisés pour assister à la définition d’actions et de stratégie de conservation de la biodiversité à l’échelle d’un territoire.
― Évolution des concepts.
― Description et quantification du paysage par les métriques paysagères.
― Fragmentation, connectivité et hiérarchisation multi-scalaire.
― Paysage, couvert forestier et changement climatique.
― Paysage et processus écologiques.
― Théorie des réseaux et trames écologiques.
― Modéliser la distribution des espèces dans un paysage.
― Modéliser la connectivité fonctionnelle.

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Les étudiants quantifieront l’hétérogénéité d’un paysage et sa dynamique et analyseront comment le paysage affecte les processus écologiques. Ils appréhenderont les concepts théoriques et les applications de l’écologie du paysage utilisés pour assister à la définition d’actions et de stratégie de conservation de la biodiversité à l’échelle d’un territoire.
― Évolution des concepts.
― Description et quantification du paysage par les métriques paysagères.
― Fragmentation, connectivité et hiérarchisation multi-scalaire.
― Paysage, couvert forestier et changement climatique.
― Paysage et processus écologiques.
― Théorie des réseaux et trames écologiques.
― Modéliser la distribution des espèces dans un paysage.
― Modéliser la connectivité fonctionnelle.

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Le module vise à s’approprier les méthodes d’échantillonnage, d’estimation du nombre d’individus et d’espèces dans les écosystèmes.
Estimation de la biodiversité
― Les stratégies d’échantillonnage.
― Estimer le nombre d’espèces.
― Estimer la taille d’une population et ses taux vitaux.
― Estimer la présence d’une espèce.
― Estimer les tendances démographiques d’une population.
Les techniques d’échantillonnage et d’inventaires
― Application pour des groupes vertébrés et les insectes.
― L’ADN environnemental.
Les approches multi-groupes
― Exemple d’indices normalisés pour les milieux aquatiques.
― Estimation de la qualité écologique des mares.

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Les aires protégées (AP) sont un pilier de la conservation de la biodiversité. Malgré leur extension spatiale, elles peinent à jouer pleinement leur rôle dans la lutte contre l’érosion de la biodiversité. Loin d’être isolées, le fonctionnement des AP est forte-ment dépendant des relations sociales, économiques et écologiques qu’elles entretiennent avec leurs zones périphériques.
CM/TD :
― Principes fondamentaux justifiant la délimitation d’aires protégées (Land spa-ring/land sharing, délimitation AP ….).
― Différents types de gouvernance des aires protégées et leurs relations avec les partenaires institutionnels à l’échelle nationale, Européenne et internationale.
― Dynamique spatio-temporelle des interfaces agriculture/aires protégées.
― Principaux défis de gestion et de valorisation pour améliorer la gouvernance des aires protégées.
― Panel d’exemples de programme de valorisation des zones périphériques adaptés au contexte de la proximité avec une aire protégée sera présenté et commenté.
― Les outils de suivi/monitoring des aires protégées.
Cette UE abordera à la fois les aires marines protégées et les aires protégées terrestres.
TP : sous forme d’ateliers collectifs sous la supervision d’un(e) spécialiste des aires protégées.
Premier atelier : Il sera proposé aux étudiants de travailler sur l’identification de différents cas de bon fonctionnement ou de dysfonctionnement des AP d’animer un débat sur la notion de relation et gestion de processus trans frontaliers.
Second atelier : Il sera proposé aux étudiants de travailler sur les typologies des conflits et les solutions possibles. La typologie devra faire ressortir les différents groupes d’acteurs autour de ces conflits. Les postures et attentes devront être identifiées et connues par les étudiants qui devront, lors de la restitution sous forme d’une table ronde prendre la place d’un groupe pour travailler leur capacité d’argumentation et de contre argumentation. Table ronde devant des spécialistes.
TP : Application, modélisation multi-critères d’une aire protégée (Zonation)

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Composé d’un écosystème cultivé et d’un système social productif, le système agraire présente de fortes similitudes avec les socio-écosystèmes. L’approche par les systèmes agraires vise à comprendre les évolutions passées et récentes de l’agriculture à l’échelle d’un territoire.
L’objectif du présent module est de doter les étudiants des compétences leur permettant d’étudier une réalité agraire complexe, notamment les multiples relations qui existent entre «l’évolution des rapports sociaux, le mouvement des techniques et les transformations successives des écosystèmes» (Dufumier, 1996).
Un agrosystème bocager autour d’Angers sera concrètement analysé, servant de support à la mobilisation pratique de l’approche par les systèmes agraires.

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Cette UE s’inscrit dans la suite des modules Outils analytiques 1 et 2. Elle est enseignée à travers 2 approches et complétée par un projet analytique mobilisant des compétences transversales :
― Approches statistiques : modèles linaires généralisés à effets mixtes (GLMM), modèles hiérarchisés (emboités), sélection de modèles (sur critères, déviance), analyses des résidus, Bootstrap, modèles additifs généralisés (GAM), séries temporelles (méthode ARMA/ARIMA), validation croisée, notion d’autocorrélation.
― SIG/télédétection : télédétection, ce qui inclut les bases physiques, types de capteurs, acquisition d’information, photo-interprétation, analyse et traitement des différentes données satellitaires
― Projet transversal : travail par groupe sur des jeux de données permettant des analyses approfondies en SIG, statistiques et/ou compréhension d’un processus déterministe.

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L’objectif est de maitriser les cycles de vie d’un projet et les outils pour son montage, sa mise en oeuvre et son évaluation. Elle abordera aussi les questions de management d’équipes et son positionnement dans un organigramme, une structure ou un projet.
Pour le cycle de vie du projet les enseignements théoriques permettront d’aborder les outils suivants :
- cadre logique,
- chaîne de résultats,
- diagramme de Gantt,
- mind mapping.
Les outils d’évaluation s’orienteront vers ceux issus de «la gestion orientée impact ».
Un exercice de montage de projet et/ou de réponse à un appel d’offre réel sera proposé aux étudiants.
La partie management sera animée par des professionnels venant de diverses structures (bureau d’études, ONG, administrations, entrepreneurs …) qui viendront mettre en situation les étudiants avec des jeux de rôles où acquisition de méthodologies et gestion de cas réels se mêleront.

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Le rôle du droit dans les socio-éco-systèmes :
Parmi tous les paramètres des socio-éco-systèmes, tant agraires que littoraux, le droit de l’environnement joue un rôle croissant. Il constitue à la fois un volet du diagnostic territorial et une régulation sociale de l’espace concerné.
Cette UE contiendra :
― Une introduction au droit de l’environnement (initiation globale au droit).
― Un échantillonnage des catégories de réglementations variant selon leur valeur juridique (internationale, législative, réglementaire, individuelle) mais aussi selon les mécanismes juridiques mobilisés
Pour illustrer cette «juri-diversité», l’enseignement mobilisera logiquement des règlementations applicables aux espaces et milieux naturels concernés par le master. Les étudiants s’initieront à l’activité de «veille juridique» en réalisant une fiche juridique sur une réglementation de leur choix.

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L’UE consistera en :
― Un décryptage des différents acteurs au niveau scientifique, professionnel et institutionnel pour éclaircir les compétences respectives, identifier les décideurs, les financeurs, les acteurs.
― Quelques cas d’études des contradictions potentielles entre lobbying privé, enjeux associatifs et/ou politiques et expertise scientifique (dont la fresque du climat) pour amener les étudiants à s’approprier une déontologie et à organiser des débats construits.
Le volet pratique consistera en l’organisation de tables rondes par les étudiants autour d’enjeu de transition écologique associant les différents acteurs.

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Les interventions apporteront des informations sur :
― Les candidatures aux offres liées à la formation doctorale
― La mise en réseau avec les alumni et discussion des possibilités d’insertion professionnelle.
Le contenu de cette UE sera adapté aux orientations des étudiants qu’elle soit “Recherche” ou “Professionnelle”. Une autonomie dans l’organisation sera demandée :
― TP « recherche » : mise en œuvre d’une campagne en mer.
― TP « Professionnel » : conception d’une exposition dans le cadre de la journée mondiale des zones humides.
Cette organisation de projets est une expérience enrichissante car elle permet de travailler des compétences (ex. travail en équipe, coordination de projet, recherche de financements, animation à l’environnement…).

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Cette UE va permettre aux étudiants :
― De continuer à travailler les cinq compétences en langue (compréhension écrite et orale, expression écrite et orale, et interaction orale) à travers des supports authentiques (articles, documentaires, documents audio et vidéo d’internet, graphiques…) et des activités variées (exercices de compréhension, d’expression écrite, jeux de rôle, débats, présentations orales…).
― D’étoffer les connaissances lexicales notamment dans le domaine de spécialité.
― Améliorer la prononciation (bases de la phonologie).
― Revoir et comprendre des points de langue (les temps, par exemple).

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Dans le cadre d’une approche socio-écosystémique, il est important les écologues connaissent la démarche / façon de travailler des économistes notamment dans les évaluations de projets de conservation de la biodiversité qui associent science écologique et les sciences humaines, sociales et économiques.
Cette UE s’articulera autour des éléments suivants :
― le principe de l’évaluation économique des actifs naturels et environnementaux, notamment concernant les aspects dits non-marchands ou intangibles qui représentent une large part de la valeur économique de ces actifs. Il s’agira dans un premier temps d’exposer l’intérêt et les enjeux de l’évaluation économique dans le domaine de l’environnement : évaluations de projets ayant un impact sur l’environnement, calcul des indemnisations liées à un préjudice écologique dans le cadre d’un procès civil. Dans un second temps, il s’agira d’expliciter le principe de l’Analyse Coûts – Bénéfices (ACB) appliquée à l’environnement, analyse reposant elle-même sur différentes méthodes d’évaluation monétaire des actifs naturels et environnementaux habituellement dépourvus de prix de marché (littoral, forêt, etc.) : méthode des Coûts de restauration, méthode des dommages évités, méthode basées sur les préférences individuelles et sur la notion de Consentement à Payer (méthode des Prix hédonistes, méthode des coûts de déplacement, Méthode d’Évaluation Contingente, Méthode du Choice Experiment). Dans le cadre de ce cours, les étudiants seront appelés à travailler sur un cas d’étude encadré par l’enseignant et basé sur la mise en œuvre d’une des méthodes d’évaluation économique étudiées en cours : problématisation, conception d’un questionnaire, mise en œuvre du questionnaire auprès d’un échantillon de personnes (sur le terrain ou en ligne), traitements élémentaires des réponses, synthèse des résultats.
― Les mécanismes économiques liés à la gestion de la biodiversité comme le paiement pour service environnemental, les IGP, les systèmes de offsetting/compensation, et la valorisation de la biodiversité via des programmes de gestion partitive des ressources naturelles.
― Le financement de la conservation ou des organisations liées à la conservation de la biodiversité ou au diagnostic environnemental.
Au-delà des apports des théories économiques pour la conservation de la biodiversité ou le diagnostic environnemental, cette UE s’appuiera sur l’analyse de cas concrets permettant aux étudiants de toucher concrètement l’intérêt et la pertinence de ces approches dans leurs futures pratiques professionnelles.

Mots-clés : Valeur économique, Évaluation monétaire, Analyse Coût-Bénéfice, Consentement à Payer, Ressources naturelles, Préjudice Écologique

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Selon le cadre proposé par E. Ostrom, un socio-écosystème peut se comprendre comme une arène d’interactions entre un système écologique composé notamment de ressources pour les sociétés humaines et un système social constitué d’acteurs qui interviennent dans le cadre d’un système de gouvernance donné (i.e. de règles et d’institutions formelles et informelles particulières). Dès lors, selon ce modèle théorique, il devient crucial, pour comprendre l’évolution des écosystèmes, de comprendre aussi la façon dont ces écosystèmes sont « gouvernés », ce qui passe notamment par la compréhension des jeux d’acteurs, c’est-à-dire de la manière dont les acteurs interagissent entre eux et avec leur environnement.

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Dans des espaces à fort enjeu de conservation autour d’Angers, les étudiants prendront la position d’un gestionnaire en réalisant un plan de gestion. La gestion d’un milieu naturel, c’est agir ou ne pas agir, afin d’entretenir ou de modifier un équilibre écologique en fonction d’objectifs précis de conservation. Les étudiants auront à décrire une zone humide d’intérêt international en réalisant un état des lieux (statut de protection, foncier, occupation des sol, climat, géologie, patrimoine naturel, bilan des usagers...) afin de fixer des objectifs de conservation et de déterminer les actions à mettre en œuvre pour atteindre ces objectifs.

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La relation entre la dynamique des écosystèmes et les pratiques agricoles et les conséquences sur les compartiments fonctionnels des agrosystèmes seront étudiés à travers un cas concret. Cette UE sera dispensée sous la forme d’un projet en partenariat avec une Zone Atelier INEE CNRS. Les étudiants participeront aux travaux de recherche appliquée sur la dynamique des écosystèmes céréaliers et pourront appréhender les cadres d’analyses originaux sur la relation entre préservation des ressources naturelles et agriculture.
Les étudiants participeront à la mise en place de travaux sur la dynamique d’un agrosystème à travers ces différentes composantes (faune, flore, sol…) et échantillonneront et compareront les dynamiques de la biodiversité entre différentes pratiques agricoles.

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Le stage permet de se familiariser avec l’univers professionnel, d’y mettre en application ses connaissances et d’acquérir de nouvelles compétences. Il permet la mise en œuvre de connaissances théoriques dans un cadre professionnel et offre une expérience du monde non académique ou académique et des métiers associés.
Le stage doit être une expérimentation de la capacité de l’étudiant à travailler dans un contexte réel. Il s’agit de stages-missions qui doivent laisser à l’étudiant une large part d’initiative et de responsabilité. La recherche de stage est accompagnée par le ou les responsables des stages du Master 2. La convention de stage est établie avec un professionnel et validée par le responsable de la formation.

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