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Impacts Des Changements Environnementaux Sur La

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Impacts Des Changements Environnementaux Sur La UNIVERSITÉ DE LA GUYANE Faculté des Sciences Exactes et Naturelles École Doctorale Pluridisciplinaire Thèse pour le Doctorat en Sciences de la Vie Olivier DÉZERALD Impacts des changements environnementaux sur la biodiversité néotropicale: réponses structurelles et fonctionnelles des réseaux trophiques faunistiques des broméliacées à réservoirs Sous la direction de Céline LEROY et Régis CÉRÉGHINO Soutenance prévue le 12 Novembre 2015 à l’UMR EcoFoG, Kourou N : 0000AGUY0000 Jury: Jérôme CHAVE, Directeur de recherche, UMR EDB, CNRS Rapporteur Stephan HÄTTENSCHWILER, Directeur de recherche, UMR CEFE, CNRS Rapporteur Rodolphe GOZLAN, Directeur de recherche, UMR MIVEGEC, IRD Examinateur Jérôme ORIVEL, Directeur de recherche, UMR EcoFoG, CNRS Examinateur Céline LEROY, Chargé de recherche, UMR AMAP, IRD Directrice Régis CÉRÉGHINO, Professeur, UMR EcoLab, Université P. Sabatier Co-Directeur Je dédie cette thèse à . tous ceux qui la liront . en entier :) 2 Licence Creative Commons BY-NC-SA REMERCIEMENTS Si je devais refaire une thèse je laisserais peut-être de côté les interactions trophiques pour me concentrer sur les interactions sociales. Vaste sujet, tout aussi riche et dynamique que les communautés écologiques. Avec du recul c’est une diversité incroyable à étudier, une diversité de personnalités, d’opinions, de réactions, qui m’a énormément apporté et que je remercie sincèrement. A commencer par ceux qui ont su, depuis toutes ces années, braver mes délires inachevés, décrypter les montagnes de mauvais styles, et s’atteler aux brouillons d’articles peu structurés, ils m’ont guidé autant dans ma réflexion scientifique, que ma démarche personnelle, ont pu améliorer mes compétences en rédaction et statistiques, mais surtout, éveiller mes papilles gustatives lors des missions de terrain, peaufiner mon carnet de blagues et rallonger ma liste d’expressions populaires. Rares sont les personnes qui peuvent susciter le meilleur d’un étudiant, mais je dois dire que vous faites partie de ces personnes-là. Un grand merci à Céline Leroy et Régis Céréghino mes directeurs de thèse, et à Bruno Corbara et Alain Dejean mes « autres directeurs de thèse ». J’espère sincèrement pouvoir continuer de travailler avec vous. Je remercie aussi les autres membres de l’équipe, Jean-François Carrias, Laurent Pélozuelo et tout particulièrement Andréa Yockey-Dejean pour ta gentillesse et ta patience lors de la relecture de tous nos travaux. Certains l’admirent, d’autres le craignent, sa nature discrète cache une finesse d’esprit toujours à l’affût des (jeux de) mots justes, pour vous (faire rire, déstabiliser) conseiller lorsque vous lui en faites la demande. Je te remercie sincèrement Jérôme Orivel, pour avoir partagé (mon) ton bureau ces trois années, mais avant tout pour ta patience face à mes (tocs) questions diverses et variées et pour avoir accepté de faire partie du jury de cette thèse. Je voudrais remercier Jérôme Chave, Stephan Hättenschwiler et Rodolphe Gozlan pour avoir accepté de faire partie du jury et espère éveiller votre curiosité sur ces écosystèmes miniatures. Je vous souhaite une bonne lecture ! Nous sommes en 2015 après Jésus-Christ. Toute la Guyane est occupée par les métros... Toute ? Non ! Car un village peuplé d'irréductibles Guyanais résiste encore et toujours à l'envahisseur. Et la vie n'est pas facile pour les garnisons de légionnaires et gendarmes du camp retranché de maman lézard. J’ai passé une bonne partie de ma thèse dans le bureau d’étude d’Hydréco, situé à Petit Saut, et souhaite leur adresser mes amitiés et sincères remerciements. Merci à Phillipe Cerdan et Régis Vigouroux, à Delphine & 3 Licence Creative Commons BY-NC-SA Damien, Simon, Cécile, et Emilie, et tout le reste de la famille, Florence, Christophe, Seb, Roland, Manu, Laurent, Luc, et anciennement Nico et Alizée. Aux baroudeurs de la recherche, ils ont vu du pays, ils ont travaillé dans différentes équipes et arrivent en quelques minutes, au détour d’une conversation informelle, à vous apporter un regard nouveau et pertinent sur votre travail, merci aux postdocs de l’équipe Kurtis Trzincski et Hector Rodriguez. Kurt j’espère encore avoir des discussions sur tout et n’importe quoi à l’avenir. Hector merci pour tes critiques de dernières minutes sur ce manuscrit de thèse. Ils sont Canadiens, Brésiliens, Allemands, Colombiens, en apparence, tout les sépare mais l’addiction aux broméliacées les rassemble. Ils m’ont accueilli pendant deux mois lorsque je suis allé travailler au Canada. Ils ont là-bas une dynamique de groupe tout à fait stimulante autant en recherche que les sorties et activités extraprofessionnelles. Je voudrais grandement remercier Diane Srivastava, Vinicius Farjalla, Angélica Gonzalez, Andrew MacDonald, Nicholas Marino, Sarah Amundrud, Melissa Guzman, tous les membres du Bromeliad Working Group, et les Dicks Socks, à Rachel, Sam et Andrew en particulier. Merci beaucoup aux collègues/amis, de l’UMR Ecofog pour leur aide autant technique, qu’administrative, et leur bonne humeur à la pause-café: à Eric Marcon; à Frédéric Petitclerc (le complice de méfaits de Jérôme) pour ton aide sur le terrain, au labo, au bureau; à Stéphane Traissac pour la confiance que tu m’as accordée en me proposant d’enseigner lors du TD « Interaction » et à Bruno Hérault pour tes conseils en stats; à Georges-Henri, à Amicelda et à Cécile Richard-Hansen. Annie Koutouan et Carole Legrand je suis venu vous voir un peu moins souvent en cette fin de thèse mais merci pour votre aide et votre gentillesse tout au long de ces trois années. A Pascal Padolus, non pas pour ton indéniable talent en informatique mais ta bonne humeur quotidienne. Ils se démènent, nuits et jours, pour essayer de réconcilier le grand public et les scientifiques de toutes les disciplines, je voudrais remercier Olivier Marnette, Georges Grépin, et le reste de l’équipe de la Canopée des Sciences pour leur chaleureux accueil et les bons moments passés avec eux sur les bancs des classes d’écoles. Une section spéciale de ces remerciements est dédiée à ces gens étranges qui lisent des livres où les mots et les phrases se ressemblent et sont constitués de quatre lettres, A, T, G, et C. Merci aux généticiens Marina, Valérie, Eliane, Alexandra, Nyklas, Henri, et Hadrien. Pour toutes les discussions sur l’origine de la vie, le futur de l’humanité, le but de l’existence, les balades en forêt, les moments de détente et de défoulement. Merci aux thésards de l’équipe interaction, Stan, Alex, Axel, Mélanie et aux copains Guyanais, Liloo et 4 Licence Creative Commons BY-NC-SA Vava, Julie et Romain, Elo et Vincent, Christelle et Dario, Matthis, kk, Audrey, Océane et Caro, Barbara et Stéph, Claire et Nathan, Mélaine et Pierre, Jocelyn et Stéphanie, Trappache, Marielle, Charly, Pipo, et Youvène. Aux sportifs du foot, Seb, Vins, Thomas, et du volley, Tim, JF, Romain, Florent, Nico, Clément, Audric, et le reste des dindons. Finalement cette dernière section est dédiée à ces personnes qui n’ont pas forcément participées à l’élaboration de ce travail de thèse mais que je voudrais remercier du fond du cœur: -Aux « Toulousains », Camille et Alban (je sais je vous mets dans cette catégorie exprès :), Arthur Compin, Natalia et TiJean-Pao-Dim, Bastien et Leila, Simon et Hazel, Maxime, Arthur et Giliane, Julien, Julien et Elodie, les BEEs, et plus spécialement à toi Hélène. -Aux copains de longue date Baptiste, Rémi, Sophie, Anne, Delphine, Pauline, et Nathalie, PH, et Alex, je ne donne pas souvent de nouvelles mais je pense à vous. -A la famille, Maman, Yo, Dom, Mattéa, à celui qui n’est plus, Papa, et à celle en devenir, la nouvelle de la famille, Rita. A la tribu des Mabire-Marcellin et des Dézerald. A mon autre famille, Seb, Seb, Lucas, Titi, et Alli. Merci à tous ceux que j’ai côtoyés de près ou de loin et qui se reconnaitront dans cette formule. S’il est assez fréquent de donner la liste de musique écoutée lors de la rédaction de thèse, vue la longueur des remerciements et le nombre d’artistes écoutés, je rajouterai juste: available upon request. 5 Licence Creative Commons BY-NC-SA RESUMÉ Les forêts néotropicales accueillent une importante biodiversité encore méconnue. L’intégrité des écosystèmes naturels est menacée par les changements environnementaux (e.g., réchauffement climatique, destruction des habitats), par conséquent, identifier les facteurs structurants, naturels et anthropiques, du fonctionnement des écosystèmes, représente un défi scientifique crucial. L’inhérente complexité de ces milieux diversifiés pose de nombreux problèmes conceptuels et logistiques comme un échantillonnage exhaustif et/ou l’identification des espèces. Les broméliacées à réservoirs sont des écosystèmes miniatures adéquats pour pallier ces difficultés, car elles retiennent de l’eau de pluie et accumulent de la matière organique au creux de leurs feuilles, permettant ainsi de supporter des réseaux trophiques simples d’invertébrés aquatiques. Elles peuvent être échantillonnées exhaustivement, ont une forte abondance locale, et une large aire de répartition. De l’échelle locale à biogéographique, les travaux de cette thèse visent d’abord à comprendre comment ces communautés se structurent en réponse à l’hétérogénéité naturelle des forêts amazoniennes (e.g., ouverture de la canopée, fluctuations climatiques saisonnières), puis tente de prédire, par le biais d’expérimentations in situ et au laboratoire les réponses structurelles et fonctionnelles de ces communautés à divers scénarios de changement climatique. Une attention particulière a été portée sur l’impact de la température et des précipitations sur la physiologie et le comportement d’espèces clefs, et sur les interactions trophiques au sein des communautés. En dépit d’un renouvellement important des espèces d’invertébrés entre localités, les principales fonctions écosystémiques (e.g., décomposition) sont assurées de façon constante par un cœur densément connecté de détritivores et de micro-organismes. Ce cœur fonctionnel est présent sur l’ensemble de l’aire de distribution des broméliacées à réservoirs, et alimenté par la chute de litière et de cadavres d’invertébrés terrestres.
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