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Animal behaviour is of fundamental importance but is often overlooked in biological invasion research. A problem with such studies is that they may add pressure to already threatened species and subject vulnerable individuals to increased risk. One solution is to obtain the maximum possible information from the generated data using a variety of statistical techniques, instead of solely using simple versions of linear regression or generalized linear models as is customary. Here, we exemplify and compare the use of modern regression techniques which have very different conceptual backgrounds and aims (negative binomial models, zero-inflated regression, and expectile regression), and which have rarely been applied to behavioural data in biological invasion studies. We show that our data display overdispersion, which is frequent in ecological and behavioural data, and that conventional statistical methods such as Poisson generalized linear models are inadequate in this case. Expectile regression is similar to quantile regression and allows the estimation of functional relationships between variables for all portions of a probability distribution and is thus well suited for modelling boundaries in polygonal relationships or cases with heterogeneous variances which are frequent in behavioural data. We applied various statistical techniques to aggression in invasive mosquitofish, Gambusia holbrooki, and the concomitant vulnerability of native toothcarp, Aphanius iberus, in relation to individual size and sex. We found that medium sized male G. holbrooki carry out the majority of aggressive acts and that smaller and medium size A. iberus are most vulnerable. Of the regression techniques used, only negative binomial models and zero-inflated and expectile Poisson regressions revealed these relationships This research was supported by a Marie Curie International Reintegration Grant within the 7th European Community Framework Programme (KM). Additional support was provided by the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness (project CGL2013-43822-R), the University of Girona (project SING12/09), the Government of Catalonia (ref. 2014 SGR 484), and the European Commission (COST Action TD1209)

Feral cat (Felis catus) is one of the most successful and harmful invasive predator species for island biodiversity. The presence of this alien predator species generally lead to dramatic loss of native island biodiversity and represents a serious threat for numerous endemic and threatened species. Feral cats have invaded the whole New-Caledonian archipelago and all its habitats. In this study, we focused on the ecology and impacts of this invasive predator on the outstanding endemic fauna found in the different habitats of the exceptional New-Caledonia biodiversity hotspot. Feral cat diet analyses on 14 selected sites representing the 4 main natural habitats revealed a high diversified diet and high predation rates on native species particularly on squamates, flying foxes and petrels. Among the 44 vertebrates species found into the feral cat diet, 20 are IUCN red-listed threatened species. Cat movements of eleven feral cats fitted with GPS collars have been studied in a western coast Peninsula hosting an important seabird colony. Male cats showed large home ranges while female showed small home ranges. Feral cats exhibited important movements within the studied peninsula linked with the breeding cycles of seabirds. GPS data coupled with dietary informations suggested a predation that concerned both breeding adults and fledgings bird, and at a large geographic scale as some feral cats have their core home range distant to the colony (>3km). We evaluated the effects of a high level but intense cat control on this site that showed a low sustainability of feral cat culling and a rapid recolonization process. Our results are pleading for the future limitation of feral cat impacts and call to focus first abundance limitation measures on maquis mosaic and humid forest habitats This study also provided information on the spatial extent and intensity of future control measures in the special context of a large and highly invaded island.; Le chat haret est l’un des prédateurs invasifs les plus dommageables pour la biodiversité insulaire. Sa présence est associée à une perte de biodiversité sur l’ensemble des îles sur lesquelles il est établi, et où il constitue une menace pour de nombreuses espèces de vertébrés souvent endémiques et menacés. En Nouvelle-Calédonie des populations de chats harets sont présentes dans tous les milieux et habitats et l’étude de son écologie et de ses impacts sur la faune ont fait l’objet de ce travail de thèse. L’analyse du régime alimentaire sur 14 sites d’études représentatifs des 4 habitats majeurs a révélé un régime très diversifié et une forte prédation sur les vertébrés natifs et notamment sur le groupe des scinques, des roussettes et des pétrels. Parmi les 44 espèces de vertébrés retrouvées dans le régime alimentaire de ce prédateur invasif, la plupart sont endémiques et 20 listées comme menacées sur la liste rouge mondiale de l’UICN. Le suivi des déplacements d’individus équipés de colliers GPS au niveau d’une presqu’île abritant une importante colonie d’oiseaux marins, a permis de mettre en évidence de grands domaines vitaux pour les mâles, des domaines vitaux petits pour les femelles et des patrons de déplacements liés aux différentes étapes du cycle reproducteur des oiseaux marins. Ces éléments, couplés aux analyses de régime alimentaire suggèrent une prédation à une large échelle géographique, à la fois sur les adultes reproducteurs mais également sur les jeunes oiseaux proches de l’envol. Une opération expérimentale de contrôle d’une population de chats harets a été conduite sur cette presqu’île et a montré une faible durabilité des effets de la suppression des individus sur les densités observées et une rapide recolonisation du site. Les résultats de ce travail plaident pour la mise en place de mesures de limitation des impacts occasionnés et permettent en particulier de cibler les habitats de maquis et forêt humide comme prioritaires en matière de limitation des abondances.

Feral cat (Felis catus) is one of the most successful and harmful invasive predator species for islandbiodiversity. The presence of this alien predator species generally lead to dramatic loss of native islandbiodiversity and represents a serious threat for numerous endemic and threatened species. Feral cats haveinvaded the whole New-Caledonian archipelago and all its habitats. In this study, we focused on the ecologyand impacts of this invasive predator on the outstanding endemic fauna found in the different habitats of theexceptional New-Caledonia biodiversity hotspot. Feral cat diet analyses on 14 selected sites representing the 4main natural habitats revealed a high diversified diet and high predation rates on native species particularly onsquamates, flying foxes and petrels. Among the 44 vertebrates species found into the feral cat diet, 20 areIUCN red-listed threatened species. Cat movements of eleven feral cats fitted with GPS collars have beenstudied in a western coast Peninsula hosting an important seabird colony. Male cats showed large home rangeswhile female showed small home ranges. Feral cats exhibited important movements within the studiedpeninsula linked with the breeding cycles of seabirds. GPS data coupled with dietary informations suggested apredation that concerned both breeding adults and fledgings bird, and at a large geographic scale as some feralcats have their core home range distant to the colony (>3km). We evaluated the effects of a high level butintense cat control on this site that showed a low sustainability of feral cat culling and a rapid recolonizationprocess. Our results are pleading for the future limitation of feral cat impacts and call to focus first abundancelimitation measures on maquis mosaic and humid forest habitats This study also provided information on thespatial extent and intensity of future control measures in the special context of a large and highly invadedisland., Le chat haret est l’un des prédateurs invasifs les plus dommageables pour la biodiversité insulaire. Saprésence est associée à une perte de biodiversité sur l’ensemble des îles sur lesquelles il est établi, et où ilconstitue une menace pour de nombreuses espèces de vertébrés souvent endémiques et menacés. EnNouvelle-Calédoniedes populations de chats harets sont présentes dans tous les milieux et habitats et l’étudede son écologie et de ses impacts sur la faune ont fait l’objet de ce travail de thèse. L’analyse du régimealimentaire sur 14 sites d’études représentatifs des 4 habitats majeurs a révélé un régime très diversifié et uneforte prédation sur les vertébrés natifs et notamment sur le groupe des scinques, des roussettes et des pétrels.Parmi les 44 espèces de vertébrés retrouvées dans le régime alimentaire de ce prédateur invasif, la plupartsont endémiques et 20 sont listées comme menacées sur la liste rouge mondiale de l’UICN. Le suivi desdéplacements d’une dizaine d’individus équipés de colliers GPS au niveau d’une presqu’île de la côte ouestabritant une importante colonie d’oiseaux marins, a permis de mettre en évidence de grands domaines vitauxpour les mâles, des domaines vitaux petits pour les femelles et des patrons de déplacements importants liésaux différentes étapes du cycle reproducteur des oiseaux marins. Ces éléments, couplés aux analyses derégime alimentaire suggèrent une prédation à la fois sur les adultes reproducteurs mais également sur lesjeunes oiseaux proches de l’envol, et ceci à une large échelle géographique puisque certains des chats haretsconcernés avaient le coeur de leur domaine vital situé à plus de 3km de la colonie. Une opérationexpérimentale de contrôle d’une population de chats harets a été conduite sur cette presqu’île et a montréune faible durabilité des effets de la suppression des individus sur les densités observées et une rapiderecolonisation du site. Les résultats de ce travail plaident pour la mise en place de mesures de limitation desimpacts occasionnés et permettent en particulier de cibler les habitats de maquis et forêt humide commeprioritaires en matière de limitation des abondances. Ces travaux nous éclairent également sur l’emprisespatiale et l’intensité des futures mesures de contrôle à conduire dans le contexte d’îles de grande superficieet fortement envahies.

The biosphere is experiencing a biodiversity crisis, which for islands are the epicenter. Biological invasions are there, one of the main drivers, especially regarding the alteration of mutualistic relationships for the functioning and the maintenance of ecosystems. Thus, during our work in New Caledonia, we focused on a key group for ecosystem functions: ants, and their involvement in seed dispersal (myrmecochory). We carried out the first assessment of this mutualism in New Caledonia with the identification of indigenous myrmechorous plants, with a preponderance of species on ultramafic soils. Then, we evaluated the magnitude of seed dispersal by ants on these soils. After the characterisation of ant communities across an anthropic disturbance gradient, we evaluated seed dispersal capabilities of exotic ant compared to native ones. Solenopsis geminata appears to offer a more efficient seed dispersal than natives. On the other hand, Wasmannia auropunctata excludes native species without ensuring effective dispersal. In the context of an intense disturbance regime, our work illustrates a neo-assembled community of ants, dominated by exotic ones, some of which could provide a function relay with respect to maintaining the dynamic of maquis. Our work illustrates the “context dependency” of invasive species’ impacts as a function of anthropogenic disturbance’s level. It also discusses the possible contribution of these ants in a context of restoration after disturbance of habitats on ultramafic substrates, or even their use in ecological engineering program.; La biosphère traverse une crise de biodiversité pour laquelle les milieux insulaires sont l’épicentre. Les invasions biologiques y constituent l’un des principaux facteurs de forçage, notamment du point de vue de l’altération des mutualismes, pour le fonctionnement et le maintien des écosystèmes. Durant notre travail en Nouvelle-Calédonie, nous nous sommes intéressés à un groupe clé de voute pour le fonctionnement des écosystèmes, les fourmis, et leur implication vis-à-vis de la dispersion de graines (myrmécochorie). Nous avons réalisé la première identification de plantes autochtones myrmécochores, avec une prépondérance des espèces sur substrats ultramafiques. Puis, nous avons testé la dispersion par les fourmis sur ces substrats. Après avoir caractérisé les communautés selon un gradient de perturbation anthropique, nous avons évalué la dispersion et la contribution des fourmis invasives à ce service par rapport aux fourmis natives. Ainsi, Solenopsis geminata semble capable d'une meilleure dispersion que les espèces natives. A contrario, Wasmannia auropunctata exclue les espèces natives sans assurer de dispersion efficace. Dans le contexte d’un régime de perturbations intense, nos travaux illustrent une communauté néo-assemblée de fourmis, dominée par des exotiques dont certaines pourraient assurer un relai de fonction pour la dynamique des maquis. Nos travaux illustrent la « contexte dépendance » des impacts d’espèces invasives en fonction du niveau de perturbation anthropique. Ils permettent de discuter la contribution possible de ces fourmis pour la restauration après perturbation sur substrats ultramafiques, voire de leur valorisation en ingénierie écologique.

[eng] The rates at which allochthonous species are introduced and become invasive worldwide are unprecedented and accordingly, the number of studies on invasion biology have increased during the past years. However, biological invasions are still seemingly underused as natural laboratories to test essential biological theory. In this sense, the nine studies – ordered in three parts, which function as thematic blocks – presented in this thesis try to globally give an evolutionary – apart from ecologic – point of view on the ongoing invasion of the Mediterranean Painted Frog (Discoglossus pictus) in Europe. This frog is native to Northern Africa and was introduced from Algeria in Southern France approximately a century ago, being nowadays present on a wide coastal strip of approximately 250km in SE France and NE Spain, constantly colonizing new areas. The aim of “PART A: Intraspecific variation along the invasive range of Discoglossus pictus” is the examination at a phenotypic and genomic level of possible differences across populations within the invasive range of the species. We observe that the Mediterranean Painted Frog is not a uniform unit in its invasive range in Europe: mean size of adults and life-history traits related to mean annual precipitation, while substantial genetic differences among populations are most probably created by the expansion history itself. The aim of “PART B: Intraguild competition in tadpoles of Discoglossus pictus” is to study and discuss the role of Discoglossus pictus tadpoles as potential competitors for the larvae of native anurans. We here see that the Mediterranean Painted Frog represents, physiologically, a unique addition to the local tadpole guild, characterized by a very rapid and consumption-oriented growth, and that these tadpoles are able to increase the quality and quantity of its food intake when these possibilities are provided. This poses these tadpoles as potentially very disruptive of the natural dynamics of native anurans. Concerning the competitive relationship between the Natterjack Toad (Epidalea calamita) and the Mediterranean Painted Frog, we can observe that it changes according to previous evolutionary history of populations. In this sense, populations of the native toad that have had a greater number of generations of contact with the invasive frog are able to inflict a greater competitive distress on the invasive tadpoles. Both competitors also differ mildly in their breeding preferences, but nevertheless, both species seem forced to end up competing very often at a pond level. Within ponds, the trophic position of both species can respond either to evolutionary or to ecological patterns with the data gathered hitherto. Finally, in “PART C: Tadpoles of Discoglossus pictus as prey for aquatic native predators”, two studies examine if invasive tadpoles modify its phenotypes in front of an array of – native and invasive – predators, testing also the effectiveness of the possible changes. Interestingly, the invasive frog presents a pattern of inducible defences which would be expected for a native anuran, responding to all native predators effectively, while lacking responses in front of introduced or invasive predators. Globally, the complex evolutionary history of the local anuran assemblages poses the Mediterranean Painted Frog as a good model for ecological and evolutionary studies reaching beyond invasion biology, as it is very particular case of invasive species, in which effects of previous recurrent shared evolutionary history with similar competitor / predator species are probably present., [cat] Les invasions biològiques estan essent aparentment infrautilitzades com a laboratoris naturals per investigar certs aspectes teòrics fonamentals de la biologia. En aquest sentit, els nou estudis presentats en aquesta tesi – ordenats en tres blocs temàtics – intenten donar un punt de vista evolutiu – a part d'ecològic – sobre la invasió de la granota pintada (Discoglossus pictus) a Europa. Aquesta granota es va introduir des d'Algèria a Banyuls de la Marenda (Catalunya Nord) fa aproximadament un segle, arribant ara des de Montpeller fins a Sant Celoni, colonitzant contínuament noves àrees. A la "PART A: variabilitat intraespecífica al llarg de la distribució invasora de Discoglossus pictus" observem que la granota pintada no forma un conjunt uniforme de poblacions en la seva distribució invasora europea, ni fenotípica ni genòmicament: la mida i els trets de la història vital dels adults es relacionen amb la precipitació mitjana de cada zona, mentre que la diferenciació genètica entre poblacions ha estat molt probablement creada pel procés d'expansió en sí. A la "PART B: Competència intra-gremi en capgrossos de Discoglossus pictus" veiem que la granota pintada representa, fisiològicament, una addició única al gremi local de capgrossos, caracteritzada per un creixement molt ràpid i orientat al consum, amb bones capacitats d'augmentar la qualitat i quantitat de la ingesta d'aliments quan n'hi ha possibilitats. Pel que fa a la freqüent relació de competència entre Epidalea calamita i Discoglossus pictus, podem observar que els capgrossos autòctons que han tingut un major nombre de generacions de contacte amb els invasors són capaços d'infligir un major estrès competitiu en aquests. Els dos competidors també difereixen lleugerament en les seves preferències de cria, però semblen estar obligats a acabar competint molt sovint a nivell de bassa. Dins d'aquestes, la posició tròfica d'ambdues espècies pot respondre tant a patrons evolutius com a patrons ecològics amb les dades recollides fins ara. Finalment, a la "Part C: Capgrossos de Discoglossus pictus com a presa per depredadors aquàtics autòctons" veiem que la granota invasora presenta un patró de defenses induïbles que s'emmotlla al que s'esperaria per a un anur autòcton, responent a tots els depredadors nadius eficaçment, mancant respostes davant de depredadors introduïts. La complexa història evolutiva dels conjunts d'anurs del mediterrani occidental posa la granota pintada com un cas molt particular d'espècie invasora, on no ses poden descartar els efectes d'una història co-evolutiva prèvia entre espècies similars.

Three model species with a large distribution along European coasts, along a latitudinal gradient from Norway to Portugal was chosen: Sargassum muticum, Codium fragile and Gracilaria vermiculophylla. The aims of this PhD thesis were to study the phenology, ecophysiology and the metabolom of these non-native marine macrophytes and their ability to cope with a variation of environmental factors 1) at a population scale, 2) along the latitudinal gradient (in relation with the global climatic change) and to propose 3) bio-inspired molecules for industrial purposes. The latitudinal gradient corresponding to a thermic gradient, allows to imitate the global warming as climatic change ¡mpacts are most of the time only visible at decennial scale.Monitorings of ecology, metabolome and potential impacts of these macroalgae, at a population scale, allowed to study the development and life cycle of these models. In particular, G. vermiculophylla exhibited a specific phenology (with a majority of small vegetative fragments, Trois modèles invasifs à large répartition en Europe, le long d'un gradient latitudinal Norvège-Portugal, ont été choisis : Sargassum muticum, Codium fragile et Gracilaria vermiculophylla. Cette thèse a pour objectif l'étude de la phénologie, de l'écophysiologie et du métabolome de ces macrophytes invasifs face à une variation de facteurs environnementaux 1) à une échelle locale, 2) à l'échelle du gradient latitudinal (en lien avec le changement climatique global) ainsi que l'étude 3) des voies de valorisation possibles des métabolites de stress par bio-inspiration. Le gradient latitudinal, se traduisant par un gradient thermique, permet de mimer le réchauffement climatique car les conséquences de ce changement climatique sur les espèces en milieu naturel ne sont généralement appréciables qu'à l'échelle de dizaines d'années. Les suivis de l'écologie, dumétabolome ainsi que des impacts potentiels de ces espèces à une échelle locale en France, a permis d'étudier le développement et le cycle de vie des espèces. En particulier, G. vermiculophylla se caractérise par une phénologie spécifique (avec la prépondérance de petits fragments végétatifs

Cette recherche, qui s’est inscrit dans la continuité d’un travail entrepris en 2001 et 2002 par l’équipe pilote du présent projet, a eu pour but d’orienter l’action du Conservatoire du Littoral de La Réunion en matière de conservation, gestion et aménagement des paysages de savanes et, plus largement, des espaces non densément urbanisés et non agricoles du littoral semi-aride du versant sous le vent de l’île. La démarche de recherche-action a été centrée sur le site du Cap La Houssaye, sur la commune de Saint-Paul, où subsistent plus de 300 ha de savane appartenant pour partie au Conservatoire du littoral. Les savanes pastorales occupaient encore il y a moins d’un demi-siècle l’essentiel du bas versant sous le vent de l’île, entre le rivage et 400 m. d’altitude, des environs de Saint-Denis aux abords de Saint-Pierre. Elles apparaissent aujourd’hui comme un paysage relique, provisoire et émietté, rapidement effacé par l’urbanisation du littoral et le développement de l’agriculture irriguée, rendu possible par le basculement des eaux. La savane réunionnaise, en voie de perdre sa fonction pastorale est ainsi généralement perçue comme un espace délaissé et inutile, à « reconquérir ». L’hypothèse centrale que cette recherche a permis de valider est néanmoins qu’une nouvelle représentation de cet espace est en train d’émerger, en lien avec de nouveaux usages dont il fait l’objet, ainsi qu’avec l’apparition de nouvelles expériences spatiales qui transforment la relation des réunionnais à cette partie du territoire insulaire. Ainsi émergent, dans ce rapport retissé à un paysage hérité et parfois aujourd’hui en lambeaux, de nouvelles représentations culturelles de la savane, qui lui confèrent identité, valeur et attrait. Cela donne sens aux politiques fondées sur une approche patrimoniale de ces espaces. Le rachat récent par le Conservatoire du littoral d’une partie des terrains en savane du Cap La Houssaye prend ainsi place dans un processus en voie de transformer l’image et le statut des savanes.Cette recherche s’est structurée en trois volets, correspondant à trois regards à la fois différents et complémentaires portés sur cet espace. Elle a consisté, dans la perspective d’aider à la définition concertée d’une stratégie globale de préservation/aménagement/gestion des espaces concernés :- à faire progresser la connaissance de l’histoire des milieux et des paysages de savane, pour mieux en appréhender et comprendre la formation, l’évolution et les dynamiques actuelles. La démarche historique a été mobilisée en tant que moyen de qualifier le paysage des savanes, de lui donner un sens comme reflet des relations entretenues dans la longue durée par la société insulaire à son environnement. L’histoire ne fournit aucune solution d’évidence au problème de la gestion, mais elle permet de mieux saisir son objet même, de mettre le paysage en récit et de placer ainsi à la croisée des regards (entre scientifiques et entre eux et les acteurs locaux ou les habitants) un référent commun. Elle constitue en un mot l’un des fondements d’une médiation, ouvrant la voie à des projets concertés. L’objectif a été d’appréhender l’histoire de ce paysage des savanes à trois échelles de temps : dans la longue durée (depuis les siècles précédents l’arrivée des hommes à nos jours), par le moyen d’une analyse paléoécologique (sondage de l’étang de Saint-Paul), croisée avec l’apport des sources archivistiques ; celle du dernier demi-siècle, grâce notamment à l’apport des photos aériennes et au sol, des témoignages oraux et des sources archivistiques ; celle des 10 à 15 dernières années, à travers ces mêmes sources et les images satellitaires.- d’étudier les usages actuels de l’espace des savanes par les populations réunionnaises, les pratiques spatiales et les modes de fréquentation, les perceptions et les valeurs associées à ces paysages.Une enquête ethno-géographique fondée notamment sur des entretiens semi-directifs a permis de mieux cerner les modes de fréquentation des savanes (course, promenade, randonnée, contemplation paysagère, cueillette, pique-nique et autres pratiques de sociabilité...), à la fois en liaison avec le profil social des usagers et du point de vue des espaces et lieux fréquentés, ainsi que des infrastructures utilisées. Elle a également consisté en une perception des savanes du Cap La Houssaye par les populations riveraines, en liaison à la fois avec ce vécu et avec les mémoires individuelles et collectives. - de proposer un programme d’expérimentations devant mener à terme à un plan de gestion des savanes du Cap La Houssaye, fondé notamment sur le développement de l’élevage et la pratique du brûlage dirigé.Sur la base d’un travail d’observation de terrain et d’entretien avec les acteurs concernés la recherche a permis de progresser en direction d’une compréhension des liens entre feu, broutage et dynamique du couvert végétal. L’expérimentation d’un premier brûlage dirigé, en novembre 2017, a permis de mettre en œuvre des observations qui affineront les résultats obtenus. Une démarche a par ailleurs été entamé pour expertiser l’opportunité de la création sur le site du Cap La Houssaye d’un Conservatoire des races bovines et caprines. Cette recherche a par ailleurs été solidaire d’une démarche de « médiation », fondée à la fois sur l’implication des populations dans le recueil des connaissances et sur l’utilisation du paysage comme outil médiateur. Elle a également été le support de l’organisation de différentes activités pédagogiques dans le cadre de la licence et du master de géographie de l’Université de La Réunion, ainsi que dans le cadre de la formation des paysagistes DPLG de l’École nationale supérieure d'architecture et de paysage de Bordeaux. Les étudiants de niveau Licence et Master ont été associés — dans le cadre de stages, de travaux personnels de recherche et de travaux dirigés — à la définition des méthodes de l’enquête et la réalisation des observations et entretiens sur le terrain.

Feral cat (Felis catus) is one of the most successful and harmful invasive predator species for island biodiversity. The presence of this alien predator species generally lead to dramatic loss of native island biodiversity and represents a serious threat for numerous endemic and threatened species. Feral cats have invaded the whole New-Caledonian archipelago and all its habitats. In this study, we focused on the ecology and impacts of this invasive predator on the outstanding endemic fauna found in the different habitats of the exceptional New-Caledonia biodiversity hotspot. Feral cat diet analyses on 14 selected sites representing the 4 main natural habitats revealed a high diversified diet and high predation rates on native species particularly on squamates, flying foxes and petrels. Among the 44 vertebrates species found into the feral cat diet, 20 are IUCN red-listed threatened species. Cat movements of eleven feral cats fitted with GPS collars have been studied in a western coast Peninsula hosting an important seabird colony. Male cats showed large home ranges while female showed small home ranges. Feral cats exhibited important movements within the studied peninsula linked with the breeding cycles of seabirds. GPS data coupled with dietary informations suggested a predation that concerned both breeding adults and fledgings bird, and at a large geographic scale as some feral cats have their core home range distant to the colony (>3km). We evaluated the effects of a high level but intense cat control on this site that showed a low sustainability of feral cat culling and a rapid recolonization process. Our results are pleading for the future limitation of feral cat impacts and call to focus first abundance limitation measures on maquis mosaic and humid forest habitats This study also provided information on the spatial extent and intensity of future control measures in the special context of a large and highly invaded island., Le chat haret est l’un des prédateurs invasifs les plus dommageables pour la biodiversité insulaire. Sa présence est associée à une perte de biodiversité sur l’ensemble des îles sur lesquelles il est établi, et où il constitue une menace pour de nombreuses espèces de vertébrés souvent endémiques et menacés. En Nouvelle-Calédonie des populations de chats harets sont présentes dans tous les milieux et habitats et l’étude de son écologie et de ses impacts sur la faune ont fait l’objet de ce travail de thèse. L’analyse du régime alimentaire sur 14 sites d’études représentatifs des 4 habitats majeurs a révélé un régime très diversifié et une forte prédation sur les vertébrés natifs et notamment sur le groupe des scinques, des roussettes et des pétrels. Parmi les 44 espèces de vertébrés retrouvées dans le régime alimentaire de ce prédateur invasif, la plupart sont endémiques et 20 listées comme menacées sur la liste rouge mondiale de l’UICN. Le suivi des déplacements d’individus équipés de colliers GPS au niveau d’une presqu’île abritant une importante colonie d’oiseaux marins, a permis de mettre en évidence de grands domaines vitaux pour les mâles, des domaines vitaux petits pour les femelles et des patrons de déplacements liés aux différentes étapes du cycle reproducteur des oiseaux marins. Ces éléments, couplés aux analyses de régime alimentaire suggèrent une prédation à une large échelle géographique, à la fois sur les adultes reproducteurs mais également sur les jeunes oiseaux proches de l’envol. Une opération expérimentale de contrôle d’une population de chats harets a été conduite sur cette presqu’île et a montré une faible durabilité des effets de la suppression des individus sur les densités observées et une rapide recolonisation du site. Les résultats de ce travail plaident pour la mise en place de mesures de limitation des impacts occasionnés et permettent en particulier de cibler les habitats de maquis et forêt humide comme prioritaires en matière de limitation des abondances.

PhD (Zoology), North-West University, Potchefstroom Campus, 2017 Human imprint on Earth is actually so profound leading global environmental changes that affects and modifies the functioning of ecosystems. Among the natural biomes, freshwater ecosystems are remarkable habitats that comprise great species biodiversity but are also the most threatened by human activities. The main causes of the loss of water quality and disruption of freshwater ecosystems includes water pollution and the introduction of alien species. The fisrt part of this thesis showed invasion of parasites on native freshwater turtle populations, carried by introduced turtle species. Furthermore, it highlighted the necessary to study and describe the new invasive parasite species with more performant technics. The second part of this thesis consisted in the development of a tool to evaluate the status of the health of wild freshwater turtle populations, allowed also the level of contamination of the watercourses. L’empreinte humaine sur Terre est si profonde qu’elle entraine des changements environnementaux qui affectent et modifient le fonctionnement des écosystèmes. Parmi tous les biotopes, les écosystèmes aquatiques continentaux sont des habitats remarquables qui abritent une grande biodiversité, mais qui sont aussi les plus menacés par les activités humaines. Les principales causes de la perte de qualité de l'eau et de la perturbation des ces écosystèmes comprennent la pollution des eaux et l'introduction d'espèces exotiques. La partie première partie de ce travail de thèse a montré des invasions parasitaires sur les populations de tortues d'eau douce indigènes, transmis par des espèces de tortues introduites. De plus, la nécessité d'étudier et de décrire les nouvelles espèces de parasites invasives avec des techniques plus performantes a été soulignée. La deuxième partie de cette thèse a consisté en l'élaboration d'un outil pour évaluer l'état de la santé des populations de tortues d'eau douce sauvages, ce qui reflète également le niveau de contamination des cours d'eau Doctoral

El desenvolupament urbà recent de baixa densitat en regions de l’arc mediterrani ha comportat un augment del nombre de jardins privats. Aquests jardins domèstics acullen sorprenents nivells de biodiversitat alhora que poden actuar com a font de dispersió d’espècies amb potencial invasor. En aquest estudi, s’analitza la flora de 258 jardins domèstics urbans de la façana litoral de l’Alt Empordà. En total es van identificar 635 tàxons, dels quals el 68% eren exòtics. Més de la meitat dels tàxons eren arbres o arbustos (62%), amb un predomini de plantes ornamentals (82%). Trenta tàxons cultivats (5%) són considerats invasors en l’àmbit nacional i, en concret, 14 no es troben dins dels límits del Parc Natural dels Aiguamolls de l'Empordà., The recent growth of low-density urban developments in the Mediterranean region has led to an increase in the number of private domestic gardens. These gardens host high levels of plant biodiversity and may act as a source of dispersion of potential invaders. This study analysed the flora of 258 domestic gardens in the urban seafront of the Alt Empordà (Catalonia, Spain). A total of 635 taxa were identified of which 68% were exotic. More than half of the taxa were either trees or shrubs (62%), with a predominance of ornamental plants (82%). Thirty cultivated taxa (5%) are considered as invaders in Spain and 14 have not been cited within the limits of the Natural Park of Aiguamolls de l’Empordà.

Polydomy associated with unicoloniality is a common trait of invasive species. In the invasive Argentine ant, colonies are seasonally polydomous. Most follow a seasonal fission-fussion pattern: they disperse in the spring and summer and aggregate in the fall and winter. However, a small proportion of colonies do not migrate; instead, they inhabit permanent nesting sites. These colonies are large and highly polydomous. The aim of this study was to (1) search for differences in the fecundity of queens between mother colonies (large and permanent) and satellite colonies (small and temporal), (2) determine if queens in mother and satellite colonies have different diets to clarify if colony size influences social organization and queen feeding, and (3) examine if colony location relative to the invasion front results in differences in the queen's diet. Our results indicate that queens from mother nests are more fertile than queens from satellite nests and that colony location does not affect queen oviposition rate. Ovarian dissections suggest that differences in ovarian morphology are not responsible for the higher queen oviposition rate in mother vs. satellite nests, since there were no differences in the number and length of ovarioles in queens from the two types of colonies. In contrast, the higher δ15N values of queens from mother nests imply that greater carnivorous source intake accounts for the higher oviposition rates This work was supported by the Ministry of Science and Innovation of the Government of Spain, and EU ERDF funds (CGL2010-16451)

The aquarium trade has been identified as an important vector of aquatic invasive species but this question has mostly been investigated in North America. We investigated the variation in diversity and species composition in different trade types in southwestern Europe (three major international wholesalers, different retail store types, and local internet forums), mostly in Spain and Portugal. As in previous studies, the diversity of fishes in the aquarium trade was vast, with a total of 20 orders, 79 families, and 1,133 fish species detected in the trade types analyzed. 248 species were observed in a single metropolitan area (Barcelona), with estimates of about 294 species being present. International wholesalers had higher species richness and evenness, with a single one having over 700 species. General pet stores had much lower evenness but due to high turnover had a total richness of over 200 species. Internet forums had the lowest evenness but similar richness. The different commerce types varied significantly in relative species abundance with about a dozen of popular fish species (e.g., goldfish, Siamese fighting fish, common carp, guppy, swordtails) dominating the retail stores, particularly the general pet stores. Our results imply that frequency in the trade varies strongly among species and commerce types and although general pet stores have usually low diversity, this is compensated with a higher species turnover. Many of the most popular species are well known invasive species and some of the species available are temperate species that might establish in Europe, reinforcing the need for more careful implementation of education programs, regulation and monitoring of trade, and internalization of environmental costs by the industry We thank the aquarium websites mentioned in the methods for the valuable information provided, the Spanish Ministry of Science for financial support (CGL2009-12877-C02-01 and Consolider-Ingenio 2010 CSD2009-00065), and Julian D. Olden, the associate editor, and anonymous reviewers for insightful comments on the manuscript

Because insectivorous birds must evaluate resources for reproduction before settling into a breed- ing habitat, they can fall into an ecological trap if informative cues about habitat suitability become dissociated from their actual yield. Given their potential to affect ecological networks, invasive ant species are potential candidates for triggering such ecological traps. We combined observational and experimental approaches to examine whether the variation in food supply for nestlings resulting from the invasion of the Argentine ant, Linepithema humile, had any influence on the breeding ecology of the blue tit, Cyanistes caeruleus, an insectivorous foliage-gleaner. We inves- tigated the effects of the ant invasion on breeding performance (nesting success, clutch size, brood size and breeding success) and offspring quality (body size and condition, developmental stability and plumage colour) in replicated Mediterranean forest areas over a period of 3 years. There was no evidence that the reduction in caterpillar availability resulting from the invasion had a concurrent negative effect on the blue tit’s ability to successfully rear nestlings in optimal conditions, at least as measured here. Although the raw figures suggest an increased level of nutritional stress in blue tits breeding in invaded forests, the data analyses showed no significant alterations in terms of productiv- ity or offspring fitness. The reproductive performance of the blue tit has been shown to be remarkably resilient to the Argentine ant-mediated food shortage, either because the prey reduction following the invasion did not reach a critical threshold or because of compensa- tory activity by the progenitors. We cannot conclusively reject an ecological trap triggered by the ant invasion on blue tits, since neither fledgling recruitment nor the prospective survival of parents were assessed. Even though we could not confirm short-term consequences of the Argentine ant invasion on blue tit reproductive fitness, the long-term bottom-up effects of the invasion remain unknown and should not be ruled out

Global trade and human movements increase the likelihood of long-distance transportation of propagules and their subsequent introduction into new geographic regions. In some instances, newly established species can become dominant in invaded communities, at the expense of native species. Besides threatening invaded communities and ecosystem functions, biological invasions constitute natural experiments that allow to study eco-evolutionary processes in real time, including the occurrence of new biotic interactions affecting community composition, rapid adaptation to novel environmental conditions, or dispersal evolution at range margins. Because of their impoverished native communities, oceanic islands’ ecosystems are particularly sensitive to biological invasions, and the French subantarctic islands are no exception. For instance, the flightless predatory carabid beetle Merizodus soledadinus is native from the southern tip of South America, and has been accidentally introduced to the Kerguelen Islands in 1913. In the present work, we aimed at understanding the main mechanisms underlying the invasive success of this insect at the Kerguelen Islands. Using a vast array of methodologies, ecological features of M. soledadinus were investigated with analytical procedures scaling from population to molecule through the individual level. Genetic investigations support the historically-based hypothesis of a single introduction event at a unique location of the Kerguelen Islands. No genetic structure was observed among individuals sampled from different populations along the invasion gradient. We tested the hypothesis of spatial sorting of populations during range expansion, by exploring phenotypic changes among individuals sampled along the invasion gradient. The measured phenotypic traits revealed major differentiation of adults according to the residence time of their populations, confirming the occurrence of spatial sorting of populations during geographic expansion. We also demonstrated that the geographic expansion of M. soledadinus, and microhabitat selection, are primarily governed by the availability of water resources, as suggested by the high sensitivity to water stress of adults of this ground beetle. In parallel, colonisation of altitudinal habitats is governed by thermal conditions, which seem to be physiologically constraining from 200m asl onwards. As the altitudinal distribution of M. soledadinus still extends, we concluded that ongoing climatic changes play a pivotal role in this expansion. Finally, adults of this ground beetle are long-lived and active year-round. The ecological knowledge of M. soledadinus characteristics and spatial expansion dynamics suggest that the colonisation process of the Kerguelen archipelago by this species will continue. Altogether, these data could be used for parametrising range expansion models that would delineate dispersal pathways and expansion rates, in the objective to assist stakeholders’ management decisions., Le commerce mondial et les mouvements humains accroissent les probabilités de transport à longue distance de propagules, et leur introduction dans de nouvelles aires géographiques. Dans certains cas, des espèces récemment établies peuvent devenir dominantes dans la communauté envahie. Malgré les menaces sur les communautés natives et le fonctionnement des écosystèmes, les invasions biologiques constituent des expériences naturelles qui permettent d’étudier les processus éco-évolutifs en temps réel, notamment l’impact de nouvelles interactions biotiques sur la composition et la dynamique des communautés, l’adaptation rapide à de nouvelles conditions environnementales, ou la dispersion en limite de répartition. Les îles océaniques sont particulièrement sensibles aux invasions biologiques en raison de la faible diversité de leurs communautés natives. Dans les terres australes françaises, le carabique marcheur Merizodus soledadinus, natif de Patagonie, a été accidentellement introduit à Kerguelen en 1913. La présente étude vise à comprendre les principaux mécanismes à l’origine du succès invasif de cet insecte aux Iles Kerguelen. Un large ensemble de méthodes ont été utilisée pour explorer les traits écologiques de M. soledadinus, des populations à la molécule. Les analyses génétiques confortent l’hypothèse historique d’un unique évènement d’introduction dans un seul site des Iles Kerguelen. Les populations échantillonnées le long du gradient d’invasion ne montrent pas de structuration génétique. Les traits phénotypiques mesurés montrent une forte différentiation entre les individus selon le temps de résidence des populations, confirmant l’hypothèse de tri spatial des populations au cours de l’expansion géographique. Nous avons démontré que l’expansion géographique et la sélection d’habitats par M. soledadinus est principalement gouvernée par la disponibilité en eau, comme le suggère par la forte sensibilité des adultes au stress hydrique. En parallèle, la colonisation d’habitats en altitude dépend des conditions thermiques, qui semblent être contraignantes pour cet insecte à partir de 200m d’altitude. La colonisation d’habitats d’altitude progresse pourtant, probablement assistée par le changement climatique. Pour finir, les adultes M. soledadinus sont longévifs et actifs toute l’année. Les connaissances apportées sur l’écologie de M. soledadinus et sur la dynamique de son expansion géographique suggèrent la poursuite de la colonisation de l’archipel par ce prédateur. L’ensemble de ces connaissances pourraient être utiles à la paramétrisation d’un modèle d’expansion géographique, qui permettrait de définir les routes de dispersion et les taux d’expansion, dans l’objectif d’assister les mesures de gestion par les agents de la Réserve naturelle des Terres Australes et Antarctiques Françaises.

Horizon scanning for future issues affecting invasive species management: The first phase of the Alien Futures project. Neobiota 2016: 9. International Conference on Biological Invasions Biological Invasions: Interactions with Environmental Change

The zebra mussel (Dreissena polymorpha Pallas, 1771) and the quagga mussel (D. rostriformis Deshayes, 1838) are successful invasive bivalves with substantial ecological and economic impacts in freshwater systems once they become established. Since their eradication is extremely difficult, their detection at an early stage is crucial to prevent spread. In this study, we optimized and validated a qPCR detection method based on the histone H2B gene to quantify combined infestation levels of zebra and quagga mussels in environmental DNA samples. Our results show specific dreissenid DNA present in filtered water samples for which microscopic diagnostic identification for larvae failed. Monitoring a large number of locations for invasive dreissenid species based on a highly specific environmental DNA qPCR assay may prove to be an essential tool for management and control plans focused on prevention of establishment of dreissenid mussels in new locations We are indebted to different colleagues for zebra mussel sample collections: Concha Durán (Ebro Hydrografic Confederation, Spain) for the logistic advice; Anna Terrats and Carolina Solà (Catalan Water Agency from the Government of Catalonia, Spain) for the filtered-water environmental samples. We would thank to Mariona Palacios for her collaboration in the analysis into her Final Master Project. This research was carried out within the objectives of the research project CGL200909407 of the Spanish Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN)

Pyrenean high mountain lakes are naturally fishless due to natural barriers that have prevented the natural colonisation of fish species from lower streams. However, there have been numerous trout introductions to such ecosystems, both in historical and recent periods. Differing from other high mountain regions, some high mountain lakes of the Pyrenees were exploited traditionally for trout cultivation. This activity started at least centuries ago and lasted until 1950s, affecting approximately 25% of the lakes. Since 1950, and similar to other high mountain regions, a wave of modern introductions with exotic species has affected among 35% and 85% of the lakes depending on the valley. In recent decades, minnows have also been introduced, being present in 2000 in 27% of Pyrenean high mountain lakes, as a result of recreational fishing with livebait. The first part of the thesis was intended to provide an objective description of the fish introduction process in the Pyrenees. For that purpose we collected data on trout and minnow occurrence from 520 high mountain lakes >0.5 ha of the southern Pyrenees and quantified, by generalized additive models, which particular factors either environmental or anthropogenic, best explained their present distribution and as a result their lake conservation status. The distribution of Salmo trutta in the southern slope of the Pyrenees was best explained by both, anthropogenic factors and lake characteristics, while only anthropogenic factors linked to recreational fishing were associated with the distribution of the exotic trout Salvelinus fontinalis and Oncorhynchus mykiss. For the case of minnow occurrence, previous presence of trout in the lake was the most explanative variable, confirming its association with recreational fishing using them as livebait. Trout and minnow introductions can cause large ecological problems and ecosystem alterations in high mountain lakes and ponds, since both trout and minnows occupy the top of a lake’s food chain. In the second part of the thesis, we sampled 1736 Pyrenean high mountain lakes and ponds at different levels of intensity and investigated the effects of introduced fish on indicator faunal groups such as amphibians and conspicuous macroinvertebrates in the littoral, and crustaceans from the plankton. We also studied if there was a trophic cascade from fish to the littoral epilithic community of these ecosystems. Our results showed that fish presence was linked with the disappearance of most amphibian species and of most conspicuous macroinvertebrates. Minnows also showed sizeable impact on the pelagic habitat reducing the abundance of some herbivorous species of zooplankton that appeared to be unaffected by trout. In the case of amphibian species, we found that, although introduced fish had a high local impact, western-eastern patterns of some environmental variables are the main drivers of amphibian species distribution at Pyrenean range scale. In addition, we confirmed the presence of a littoral trophic cascade that define most of the characteristics of the littoral epilithon of Pyrenean high mountain lakes and ponds, through fish predation of tadpoles and hence, by a drastic reduction of grazing activity.

Climatic models predict a rise of globale surface temperature about 1 to 4°C by 2100. Climate modifications generated by this warming might favor biological invasions. The general objectif of this thesis was to explore the impacts of climate warming and climate change on four macrophytes invasive in Europe. This work focused on germination, growth, physiology and distribution of these species, through experiments in controlled conditions, in experimental garden and by using species distribution models. We showed that i) higher temperatures favor moderately the germination capacity of Ludwigia hexapetala and Ludwigia peploides subsp. montevidensis, decrease the seedlings survivorship but improve their biomass production, ii) the effect of increased temperature on macrophytes depends on the season, iii) a 3°C warming can modify metabolism without generating changes on the growth, iv) the water primroses L. hexapetala is the only species that showed both better apical and lateral growth when facing a warming, v) models predict an increase of the distribution surface of Ludwigia spp., Myriophyllum aquaticum and E. densa in their invasive ranges, and a decrease of their distribution area in the other continents, including their native range. This thesis offer a better understanding of climate changes consequences on invasive macrophytes in order to anticipate their futur colonisation potential., Les modèles climatiques prédisent une augmentation globale de la température de 1 à 4°C d’ici 2100. Les modifications de climat engendrées par ce réchauffement devraient favoriser les invasions biologiques. L’objectif général de cette thèse est d’explorer l’impact du réchauffement et du changement climatique sur quatre espèces de macrophytes invasifs en Europe. Le travail réalisé a porté sur la germination, la croissance, la physiologie et la distribution des ces espèces à travers des expérimentations en conditions contrôlées, en jardin expérimental, et via des modèles de distribution d’espèces. Nous avons montré que i) des températures plus élevées améliorent modérément les capacités de germination de Ludwigia hexapetala et Ludwigia peploides subsp. montevidensis, diminuent la survie des plantules mais augmentent leur production de biomasse, ii) l’effet d’une augmentation de température sur les macrophytes dépend de la saison à laquelle elle a lieu, iii) une augmentation de 3°C peut avoir des conséquences sur le métabolisme sans pour autant affecter la croissance, iv) la Jussie L. hexapetala est la seule espèce qui a de meilleures capacités de croissance à la fois apicale et latérale face à un réchauffement, v) les modèles prédisent une augmentation de l’aire de distribution de Ludwigia spp., Myriophyllum aquaticum et E. densa dans leurs aires d’invasion, et une diminution de leur distribution sur les autres continents, y compris dans leur aire d’indigénat. Ce travail permet de mieux comprendre les conséquences possibles des modifications climatiques sur les macrophytes invasifs, afin d’appréhender et d’anticiper leur potentiel de colonisation futur.

Habitat degradation has a major impact on freshwater ecosystems and also facilitates biological invasions thus intensifying the problem. The survival of native species under threat from invaders can be improved either by eradicating the invading species or by providing resources or conditions that benefit the native species. One such resource is shelter and in degraded habitats artificial refugia may be a viable option. However, the use of artificial refugia to promote coexistence between native and invasive species remains poorly understood. We assessed the potential for artificial refugia to ameliorate the disruption of social interactions in an endangered native Iberian toothcarp, Aphanius iberius, by the invasive mosquitofish, Gambusia holbrooki. We found that mosquitofish do not compete for access to refugia despite their higher level of aggression compared to native fish. Native fish use refugia more overall, particularly in the presence of mosquitofish. Despite this, the benefits of refugia are not clear cut: increases in refuge use by male toothcarp induced by mosquitofish aggression correspond to decreases in attention to conspecifics. However, changes in refugia use over time together with constant attention to conspecifics indicates that it is not refugia use itself that disrupts social interactions but the interrelated effects of mosquitofish aggression. Provision of artificial refugia in degraded freshwater ecosystems may thus be a viable management tool to protect native populations under imminent threat of invasion This research was supported by a Marie Curie International Reintegration Grant within the 7th European Community Framework Programme (KM). Additional support was provided by the SpanishMinistry of Economy and Competitiveness (projects CGL2009-12877-C02-01 and CGL2013-43822-R), the Government of Catalonia (ref. 2014 SGR 484), and the European Commission (COSTAction TD1209)

La science économique s’attache à analyser l’allocation des ressources rares à des fins alternatives. Pour qu'elles soient utilisées le plus efficacement possible, l’économie s’est dotée d’outils d’analyse et d’évaluation, qui sont appliqués au domaine de l’environnement et des ressources naturelles ainsi qu’à l’évaluation des politiques publiques.

Urbanization is a complex process involving simultaneous changes in several environmental conditions, including ground and air temperature (urban heat island effect), habitat fragmentation and chemical pollution. These changes are often associated with biodiversity loss and changes in ecosystems functioning. However, more than a sink for biodiversity, urban areas constitute true ecosystems where many native and alien species survive and even grow stable populations. The “urban ecosystem” is now considered as an important element in the functioning of densely populated environments, in human health and well-being, as well as in biodiversity conservation. More fundamentally, urbanization constitutes “real life experiment” offering ecologists an opportunity to better understand ecological and evolutionary processes over fine spatial and temporal scale. This thesis investigates ecological and evolutionary consequences urbanization at different biological organization levels using ants (Formicidae) as biological models. First, at the biological community level, we showed that native and alien ant responses to urbanization were species-specific as each species was affected by its own set of environmental changes associated with urbanization (e.g., fragmentation, ground temperature) and climate. Second, we explored the little studied process of human-mediated dispersal by (i) proposing a novel theoretical framework focusing on human activities rather than directly on species and (ii) developing an innovative simulation model of dispersal by transport in terrestrial landscapes, MoRIS (Model of Routes of Invasive Spread). Third, we investigated how urbanization affected novel biotic interactions between an alien ant species (Lasius neglectus), an alien ectoparasite fungus (Laboulbenia formicarum) and native ant species. We showed that urbanization impacted the size of L. neglectus colonies, which were smaller in urban area, as well as L. formicarum prevalence on L. neglectus, which was higher in urban areas. Finally, we investigated intraspecific variations between urban and rural conspecifics of an urban tolerant species: Lasius niger. We found that urban young queens were smaller and lighter, less stressed by high temperature and performed multiple mating more often than rural young queens. In common garden, colony founding success were globally similar but urban incipient colonies produced significantly less pupae (and consequently workers). We also found that workers produced in common garden experiments were more variable in size (higher head width variance in both inter- and intra-colony) in urban colonies than in rural colonies. No evidence for genetic differentiation between urban and rural populations was found, suggesting that gene flow was not disrupted between urban and rural populations. All our results converge to a renewed vision of ecological and potential evolutionary dynamics occurring in urban environments. Further investigation will be necessary to assess how ecological processes influence evolutionary trajectories in urban ecosystems, using both ecological (e.g. ant densities and abundances along the urban gradient) and genomic approaches (e.g. using “genotyping by sequencing” methods to identify genes responsible for adaptation to urbanization), L'urbanisation est un processus complexe tant par les mécanismes historiques, sociaux, économiques et environnementaux qu'il implique que par les multiples modifications qu'il provoque au sein des écosystèmes. Ainsi, les paysages urbanisés sont soumis à des changements spatialement et temporellement abrupts des conditions environnementales comme la température au sol et dans l'air, la fragmentation des habitats et les concentrations de divers polluants. Pourtant, malgré leur apparente inhospitalité pour la biodiversité, les milieux urbanisés sont de véritables écosystèmes où de nombreuses espèces, natives et invasives, sont capables de survivre et même de prospérer. L‟ « écosystème urbain » est désormais considéré comme un élément important du fonctionnement des environnements densément peuplés, de la santé et du bien être humain ainsi que de la conservation de la biodiversité. De manière plus fondamentale, l'urbanisation, au même titre que le changement climatique et les processus d'invasions biologiques, est une « expérience grandeur nature » nous offrant l'opportunité de comprendre les règles d'assemblage des communautés biologiques, les processus de sélection d'habitat et de dispersion ou encore les processus évolutifs d'adaptation et de diversification. Ce travail s'inscrit dans ce cadre de pensée en se proposant d'étudier les conséquences écologiques et évolutives de l'urbanisation à différents niveaux d'organisations biologiques chez les Formicidae. Cette thèse comprend 4 chapitres s'organisant autour des thèmes et questions suivants : Chapitre 1 : Urbanisation et communautés biologiques : Comment l'urbanisation affecte-t-elle la distribution des espèces à l'échelle du paysage ? Chapitre 2 : Urbanisation et dispersion par l'être humain : Conceptualisation et modélisation du rôle des activités humaines et des réseaux de transports dans la dispersion d'espèces. Chapitre 3 : Urbanisation et interactions biotiques : L'urbanisation affecte-t-elle les patrons de co-invasions d'un couple invasif hôte-parasite introduits indépendamment ? Chapitre 4 : Urbanisation et variations intraspécifiques : Les populations urbaines et rurales présentent-elles des différences de traits biologiques ? Nos résultats démontrent qu'en tant que changement multifactoriel, l'urbanisation affecte de manière complexe la composition des communautés biologiques en modifiant de manière idiosyncrasique la distribution des espèces natives et invasives. En effet, chacune des 7 espèces de fourmis étudiées était affecté par une combinaison unique de facteur environnementaux associés à l'urbanisation (p.ex. fragmentation des milieux ouverts, température de surface) mais également au climat (Chapitre 1, Gippet et al. 2016 Urban Ecosystems). Parce qu'ils concentrent des activités humaines, les paysages urbanisés sont le théâtre de multiples invasions biologiques. En effet, l'être humain déplace de nombreuses espèces, leur permettant de franchir des barrières biogéographiques mais aussi de se propager au sein des paysages. Afin de provoquer la discussion autour du concept de la dispersion des espèces par l'Homme, nous proposons un nouveau point de vue général centré sur les activités humaines (Chapitre 2, Partie 1, Gippet et al. soumis) ainsi qu'un modèle de propagation secondaire d'espèce invasive par les activités humaines : MoRIS, dont la principale innovation est d'utiliser la structure du réseau de transport pour influencer la direction des événements de dispersion (Chapitre 2, Partie 2, Gippet et al. In prep). La suite est à retrouver sur la version téléchargeable du manuscrit

Human imprint on Earth is actually so profound leading global environmental changes that affects and modifies the functioning of ecosystems. Among the natural biomes, freshwater ecosystems are remarkable habitats that comprise great species biodiversity but are also the most threatened by human activities. The main causes of the loss of water quality anddisruption of freshwater ecosystems includes water pollution and the introduction of alien species. The fisrt part of this thesis showed invasion of parasites on native freshwater turtle populations, carried by introduced turtle species. Furthermore, it highlighted the necessary to study and describe the new invasive parasite species with more performant technics. The second part of this thesis consisted in the development of a tool to evaluate the status of thehealth of wild freshwater turtle populations, allowed also the level of contamination of the watercourses., L’empreinte humaine sur Terre est si profonde qu’elle entraine des changements environnementaux qui affectent et modifient le fonctionnement des écosystèmes. Parmi tous les biotopes, les écosystèmes aquatiques continentaux sont des habitats remarquables qui abritent une grande biodiversité, mais qui sont aussi les plus menacés par les activitéshumaines. Les principales causes de la perte de qualité de l'eau et de la perturbation des ces écosystèmes comprennent la pollution des eaux et l'introduction d'espèces exotiques. La partie première partie de ce travail de thèse a montré des invasions parasitaires sur les populations de tortues d'eau douce indigènes, transmis par des espèces de tortues introduites. De plus, la nécessité d'étudier et de décrire les nouvelles espèces de parasites invasives avec des techniques plus performantes a été soulignée. La deuxième partie de cette thèse a consisté en l'élaboration d'un outil pour évaluer l'état de la santé des populations de tortues d'eau douce sauvages, ce qui reflète également le niveau de contamination des cours d'eau.

Les Pays de la Loire, confrontés depuis de nombreuses années aux phénomènes de prolifération d'espèces végétales exotiques, ont développé un réseau d'acteurs régional où collaborent gestionnaires, scientifiques et associations afin d'optimiser les opérations d'arrachage et de gestion. Focus sur les actions engagées.

Because invasive species threaten the integrity of natural ecosystems, a major goal in ecology is to develop predictive models to determine which species may become widespread and where they may invade. Indeed, considerable progress has been made in understanding the factors that influence the local pattern of spread for specific invaders and the factors that are correlated with the number of introduced species that have become established in a given region. However, few studies have examined the relative importance of multiple drivers of invasion success for widespread species at global scales. Here, we use a dataset of >5,000 presence/absence records to examine the interplay between climatic suitability, biotic resistance by native taxa, human-aided dispersal, and human modification of habitats, in shaping the distribution of one of the world's most notorious invasive species, the Argentine ant (Linepithema humile). Climatic suitability and the extent of human modification of habitats are primarily responsible for the distribution of this global invader. However, we also found some evidence for biotic resistance by native communities. Somewhat surprisingly, and despite the often cited importance of propagule pressure as a crucial driver of invasions, metrics of the magnitude of international traded commodities among countries were not related to global distribution patterns. Together, our analyses on the global-scale distribution of this invasive species provide strong evidence for the interplay of biotic and abiotic determinants of spread and also highlight the challenges of limiting the spread and subsequent impact of highly invasive species We acknowledge financial support from the Centre of Excellence for Invasion Biology (N.R.-P. and D.M.R.), from the Catalan Agency for Management of University and Research Grants (Generalitat de Catalunya) through Beatriu de Pinós Postdoctoral Grants 2006 BP-A 10124 and 2008 BP-B 00042 (to N.R.-P.), from the Hans Sigrist Foundation (to D.M.R.), from the Spanish Ministry of Science and Innovation Grant CGL2007-64080-C02-02/BOS (to C.G. and N.R.-P.), from the Spanish Ministry of Science and Innovation and the European Regional Development Fund Grant CGL2007-64080-C02-01/BOS (to X.E.), from the Blue Skies Programme of the National Research Foundation (to C.H.), from the Danish National Research Foundation (to J.S.P.), from Department of Energy–Program for Ecosystem Research Grant DE-FG02-08ER64510 (to N. J.S.), from National Science Foundation Grant DEB 0716966 (to A.V.S.), and from the New Zealand Foundation for Research, Science, and Technology Grant C09X0507 (to D.W.)

The increasing numbers of invasive species have stimulated the study of the underlying causes promoting the establishment and spread of exotic species. We tracked the spread of the highly invasive Argentine ant (Linepithema humile) along an environmental and habitat gradient on the northeastern Iberian Peninsula to determine the role of climatic, habitat and biotic variables on the rate of spread, and examine impact on native ant communities. We found the species well-established within natural environments. The mean annual rate of spread of the invasion (7.94 ± 2.99 m/year) was relatively low compared to other studies, suggesting that resistance posed by native ants in natural environments with no or low human disturbance might delay (although not prevent) the spread of the invasion irrespectively of the land-use type. Factors related to the distance to urban areas and characteristics of native and introduced populations explained the rate of spread of the invasion, while habitat-related variables determined the distribution of native ants and the impact of the Argentine ant on them. Native ant communities became more homogeneous following the invasion due to the decline of species richness and abundance. Only few species (Plagiolepis pygmaea and Temnothorax spp.) were able to cope with the spread of the invasion, and were possibly favored by the local extinction of other ant species. Taken together, our results indicate that land uses per se do not directly affect the spread of L. humile, but influence its invasive success by molding the configuration of native ant communities and the abiotic suitability of the site Financial support for this study came from Beatriu de Pino´s Postdoctoral Grant (2006 BP-A 10124) from the Catalan Agency for Management of University and Research Grants (in support of NRP), the Ministry of Education and Science of the Spanish Government CGL2004-05240-C02-02/BOS (NRP and JMB)

Determining the geographical range of invasive species is an important component of formulating effective management strategies. In the absence of detailed distributional data, species distribution models can provide estimates of an invasion range and increase our understanding of the ecological processes acting at various spatial scales. We used two complementary approaches to evaluate the influence of historical and environmental factors in shaping the distribution of the Argentine ant (Linepithema humile), a widespread, highly invasive species native to South America. Occurrence data were combined with environmental data at incremental spatial scales (extent and resolution) to predict the suitable range of the ant invasion using ecological niche models. In addition, we also used a spread model that simulated the jump dispersal of the species to identify the most plausible scenarios of arrival of L. humile in the NE Iberian Peninsula at local scales. Based on the results of both modelling practices, we suggest that L. humile might have reached its maximum geographic range at regional scales in the NE Iberian Peninsula. However, the species does not appear in equilibrium with the environment at small spatial scales, and further expansions are expected along coastal and inland localities of the Costa Brava. Long-distance jumps are ultimately responsible for the spread of the Argentine ant in the area. Overall, our study shows the utility of combining niche based models with spread models to understand the dynamics of species' invasions Financial support for this study came from Beatriu de Pino´s postdoctoral grant (2006 BP-A 10124) from Catalan Agency for Management of University and Research Grants (in support of NRP), the Ministry of Education and Science of the Spanish Government CGL2004-05240-C02-02/BOS (NRP and JMB).

We provide mitochondrial sequence variation of the invasive fish Gambusiaholbrooki from 24 European populations, from Portugal to Greece. Phylogeographic structure in Europe was compared with genetic data from native samples (USA) and historical records were reviewed to identify introduction routes. Overall, data agree with records of historical introductions and translocations, and indicate that the most abundant haplotype throughout Europe originated from North Carolina and corresponded to the first introduction in 1921 to Spain, being transferred to Italy in 1922 and to many countries afterwards. Our results also show that at least another independent introduction occurred first in France and subsequently from France to Greece. Haplotypes of G. affinis were not detected in our European sampling effort but historical records and other data suggest that this species was introduced to Italy in 1927 and it might be present. At the continental scale, there is less diversity in Europe than in North America, in agreement with the low number of introduced fish. At the local scale, some European populations gained diversity from multiple introductions and from "de novo" mutations This study was financially supported by the Spanish Ministry of Education (CGL2006-11652-C02-02/BOS) and the Government of Catalonia (Catalan Government Distinction Award for University Research 2004 to EGB)

La prise de conscience récente du rôle majeur que jouent les invasions biologiques dans l’érosion de la biodiversité a motivé la mise en place d’un module qui leur a été spécifiquement consacré au sein de l’expédition « Santo 2006 ». Ce module a concentré son attention sur un nombre restreint de groupes zoologiques et botaniques et a tenté, au-delà d’un inventaire des espèces allochtones de l’île, de réaliser une approche écologique en comparant quatre sites présentant un gradient d’anthropisation. L’analyse comparative des sites n’est pas achevée, mais un panorama global des espèces allochtones rencontrées est proposé. En dépit de son apparent isolement des importantes routes commerciales depuis la fin de la Deuxième Guerre mondiale, les écosystèmes de l’île d’Esperitu Santo hébergent au moins quatorze espèces mentionnées au nombre des cent espèces identifiées par l’iucn comme les plus dangereuses pour le maintien de la biodiversité des écosystèmes envahis. À noter cependant qu’une de ces espèces, le porc, a été introduite par les premiers occupants de l’île et joue actuellement un rôle culturel, nutritionnel et économique majeur pour les populations locales. After giving the major reasons which drove the decision to include a specific theme concerning common and widely distributed alien species in the expedition Santo 2006 devoted to biodiversity inventories, we give the sampling strategy adopted by the team having in charge the theme. The areas of expertise of the involved scientists were restricted to vertebrates, insects (Hymenoptera and Coleoptera) and plants. Although Espiritu Santo Island has remained outside major trade routes since the last World War, at least fourteen species belonging to the ISSG list of the 100 worst invasive alien species in the world are currently present in the island’s ecosystems. Nevertheless, one of these species, the pig, which was introduced by the former inhabitants of the island, presently remains of major cultural, nutritional and economic value for local population.

8 páginas, 6 figuras, In the current global climate change scenario, stressors overlap in space and time, and knowledge on the effects of their interaction is highly needed to understand and predict the response and resilience of organisms. Corals, among many other benthic organisms, are affected by an increasing number of global change-related stressors including warming and invasive species. In this study, the cumulative effects between warming and invasive algae were experimentally assessed on the temperate reefbuilder coral Cladocora caespitosa. We first investigated the potential local adaptation to thermal stress in two distant populations subjected to contrasting thermal and necrosis histories. No significant differences were found between populations. Colonies from both populations suffered no necrosis after long-term exposure to temperatures up to 29°C. Second, we tested the effects of the interaction of both warming and the presence of invasive algae. The combined exposure triggered critical synergistic effects on photosynthetic efficiency and tissue necrosis. At the end of the experiment, over 90% of the colonies subjected to warming and invasive algae showed signs of necrosis. The results are of particular concern when considering the predicted increase of extreme climatic events and the spread of invasive species in the Mediterranean and other seas in the future., We thank the Secretaría General de Pesca (MAGRAMA) and the Columbretes Islands Marine Reserve staff for their logistic support. Support for this work was provided by a Ramon y Cajal research contract (RyC- 2011-08134) to C.L. and by a JAE-doc (FSE) to E.C. This study was funded by the Spanish Ministry of Economy and Innovation Smart project (CGL2012-32194).

Variability within natural populations plays a major role in maintaining functional diversity in communities and ecosystems. The marble trout (Salmo marmoratus) is a species of great conservation concern given its restricted geographical area. Few populations persist in the Adriatic basin, threatened by the impacts of global change (increase of the frequency and intensity of flood events) and by biological invasions. In this thesis, we aimed to quantify trophic variability of this species both at the population and individual levels and to understand the underlying mechanisms. The diet of 1523 marble trout from the seven remnant populations persisting in the Soca River basin (Slovenia) were sampled between 2011 and 2013 and were analyzed with stable isotopes (d15N and d13C). Our results show strong variability through ontogeny within as well as between individuals. This intraspecific variation was observed at the population level and was determined by both environmental variables and size-structured demography effects on fish physiology and ecological opportunities. Results indicate a high rate of opportunistic cannibalism (from 6 to 32 % in populations) promoted by prey densities. This permanent behavior may lead to modification of the populations' size structures and dynamics. Studying trophic interactions between the marble trout and an invasive salmonid species (rainbow trout, Oncorhynchus mykiss), we showed that trophic niches of the native trout shifted because of interspecific competition. However, our results suggest that the piscivorous behavior of the marble trout, rare for stream-dwelling salmonids, would be a strong advantage for biotic resistance against biological invaders. This thesis demonstrates the high trophic plasticity, both at the individual and population levels, in this freshwater predator that could be an adaptative advantage in a global change context.; La variabilité au sein des populations naturelles est un facteur primordial de maintien de la diversité fonctionnelle dans les communautés et les écosystèmes. Présente dans une aire géographique restreinte, la truite marbrée (Salmo marmoratus) est une espèce aujourd'hui menacée par les effets du changement climatique (augmentation de la fréquence et de l'intensité des crues) et par les invasions biologiques. Seules quelques populations persistent dans le bassin adriatique. Les objectifs de cette thèse sont de quantifier la variabilité trophique de cette espèce dans des populations naturelles de l'échelle populationnelle à l'échelle individuelle et d'en identifier les mécanismes. Le régime alimentaire de 1523 individus issus des sept populations du bassin de la Soca (Slovénie) échantillonnées entre 2011 et 2013 a été analysé à l'aide des isotopes stables (d15N et d13C). Les résultats mettent en évidence une forte variabilité trophique entre les individus et au sein des individus au cours de leur ontogénie. Cette variabilité trophique également observée à l'échelle populationnelle, dépend d'une part de la structure en taille des populations et d'autre part des effets des variables environnementales à la fois sur la physiologie des organismes et sur la disponibilité des ressources alimentaires. Les résultats indiquent un fort taux de cannibalisme chez cette espèce (de 6 à 32 % à l'échelle de la population) survenant par opportunisme et favorisé par la densité des proies. Le cannibalisme est un comportement permanent qui va affecter la dynamique des populations. L'étude des interactions trophiques entre la truite marbrée et une truite exotique (la truite arc-en-ciel, Oncorhynchus mykiss) montre que la compétition entre ces deux Salmonidés engendre un déplacement de niches trophiques de l'espèce native. Cependant, nos résultats suggèrent que le comportement piscivore de la truite marbrée, rarement observé chez des Salmonidés de rivière, confère à l'espèce une résistance biologique face aux invasions biologiques. L'ensemble des résultats démontre la forte plasticité trophique, à la fois individuelle et populationnelle, de ce prédateur aquatique, qui pourrait constituer un avantage adaptatif dans un contexte de changement climatique.

Alien Futures: Horizon scanning for future issues affecting invasive species management. 9. Annual Meeting of the British Ecological Society

How trophic resources are managed is a key factor in our understanding of the success of invasive species. In amphibians that usually occupy ephemeral ponds, the capacity to acquire resources and food selection are especially important because as a pond dries, the larval density increases and food resources are limited. Abundant and high-quality food can increase the final size and reduce the duration of development of amphibians. The aim of this work was to assess the trophic traits of tadpoles of the invasive (originally North African) anuran Discoglossus pictus compared to those of native European Epidalea calamita tadpoles under laboratory conditions. Food of two different levels of quality was supplied, and the feeding activity and food preference of the two species were analysed alone and in co-occurrence. D. pictus was capable of modifying its behaviour and food preferences; while E. calamita displayed much milder differences between treatments. Both alone and in co-occurrence with the native species, the invasive tadpoles obtained higher feeding activity values and showed a stronger preference for high-quality food. Additionally, when high densities of the two species shared food resources, the feeding activity results indicated potential displacement of the native tadpoles to low-quality resources. D. pictus thus presents trophic traits that are favourable for invasion and could limit the fitness of E. calamita when resources are limited or there is a risk of pond desiccation.

Zebra mussel (Dreissena polymorpha, Pallas, 1771) is a bivalve mollusc species native from the Caspian and Black seas region. Since XIX century has expanded to central Europe, and it established in the Iberian Peninsula in 2001. The presence of D. polymorpha causes ecological impacts, affecting biodiversity, and economic impacts, blocking water-conductor infrastructures. In order to control and manage the infestation, different control and management plans have been established. Some of these organizations are Agencia Catalana de l’Aigua (ACA), Confederacion Hidrogràfica de l’Ebre (CHE), and Agencia Basca de l’Aigua (URA). These monitoring plans are carried out by observing larvae through a microscope, a technique with low specificity and sensitivity that can generate false positives. For this reason the molecular methods can be an alternative more reliable that could fix the problems like un-specificity and low sensitivity. Using gene histone H2B and Real-Time PCR, it is expected to be optimized a method to determine the infestation grade from environmental filtered-water samples. For do this, it’s necessary to optimize the previous steps, like DNA isolation and PCR amplification. The samples used in this project belong to different locations from Catalonia sampled in two seasons. Results obtained show that D. polymorpha DNA is present in all analysed locations. ACA has only confirmed the presence in one of them (La Baells Reservoir), suggesting the better molecular techniques specificity and sensitivity than traditional visual methods. We also have seen that in winter there are more D. polymorpha DNA prevalence in the water column than in summer, according with the reproduction period. This molecular analysis can be used like routine tool into the D. polymorpha control and management plans. Because its quickness and its great D. polymorpha DNA detection, the prevention efforts could be focussed to the locations with risk of infestation

Ce document correspond à la version finale révisée du rapport du projet « R-Mines » (Impactsdes espèces invasives sur les communautés de reptiles des massifs miniers ; application à laconservation durable d’un patrimoine faunistique exceptionnel et menacé), financé par le CNRTNickel et son environnement, dans le cadre de l’appel à projet 2012 Nickel et sonenvironnement – Volet « faune terrestre ».Ce programme de recherche débuté en janvier 2013 s’est achevé en Août 2014 du point de vuede l’accord de consortium rassemblant les différents partenaires du projet (IMBE-IRD, IAC etAustralian Museum à Sydney). Bien qu’il s’agisse sur le plan administratif et comptable durapport final du projet R-Mines, l’exploitation et la valorisation des données acquises ainsi queleur publication dans des revues scientifiques d’audience internationale va se poursuivrependant plusieurs mois et années.

International audience

We report here for the first time the presence of Glycaspis brimblecombei Moore (Hemiptera: Psyllidae) and its parasitoid Psyllaephagus bliteus Riek (Hymenoptera: Encyrtidae) in Tunisia, as well as the first record of the presence of P. bliteus in Portugal. Data regarding their geographical distribution, host plants and parasitism rates in Tunisia and Portugal, were collected. G. brimblecombei was observed for the first time in Tunisia in 2010 in the North coastal regions where it was found only on Eucalyptus camaldulensis Dehnh. Main host species in Portugal were E. camaldulensis, E. tereticornis Sm., E. rudis Endl. and E. ovata Labill.. Nine other species, including E. globulus Labill. were found to be resistant. In Tunisia, infestation levels were higher on the West regions (80.5%±4.0) compared to those on the East (8.8% ±4.4). Overall, parasitism rates were found to be low, on average 6.5%±0.8. In Portugal infestation levels varied from 5 to 75% but no geographical pattern emerged. Parasitism rates varied seasonally, from 1% in May to 35% in October, corresponding to the period of build-up and collapse of G. brimblecombei population. A density-dependence pattern is suggested by three weeks delay on the parasitized nymphs in relation to the total nymphs of G. brimblecombei. Further work will be needed to evaluate the efficacy of the parasitoid in controlling this psyllid. Descreve-se aqui pela primeira vez a presença de Glycaspis brimblecombei Moore (Hemiptera: Psyllidae) e do seu parasitóide Psyllaephagus bliteus Riek (Hymenoptera: Encyrtidae) na Tunísia, assim como a presença de P. bliteus em Portugal. Foram recolhidos dados relativos à sua distribuição geográfica, plantas hospedeiras e taxas de parasitismo. G. brimblecombei foi observado pela primeira vez na Tunísia em 2010 nas regiões costeiras do norte, tendo sido observado unicamente em Eucalyptus camaldulensis Dehnh.. As principais plantas hospedeiras em Portugal são E. camaldulensis, E. tereticornis Sm., E. rudis Endl. e E. ovata Labill. Nove outras espécies amostradas, incluindo E. globulus Labill., mostraram-se resistentes. Na Tunísia, as taxas de infestação foram superiores na região ocidental (80,5%±4,0) por comparação com a região oriental (8,8% ±4,4). Em geral, as taxas de parasitismo encontradas foram fracas, em média 6,5%±0,8. Em Portugal, as taxas de infestação variaram de 5 a 75%, mas sem uma tendência geográfica notória. As taxas de parasitismo variaram em função da estação, de 1% em Maio até 35% em Outubro, correspondendo ao período de desenvolvimento e colapso da população de G. brimblecombei. Um modelo de resposta dependente da densidade é sugerido pelo atraso de três semanas entre o pico de parasitismo das ninfas em relação ao número total de ninfas de G. brimblecombei. Serão necessários trabalhos adicionais para avaliar a eficácia deste parasitóide no controlo da psila do eucalipto. Nous signalons la présence, pour la première fois, de Glycaspis brimblecombei Moore (Hemiptera: Psyllidae) et son parasitoïde Psyllaephagus bliteus Riek (Hymenoptera: Encyrtidae) en Tunisie et, également, la présence pour la première fois de P. bliteus au Portugal. Des données relatives à leur distribution géographique, leurs plantes hôtes et les taux de parasitisme son collectées. G. brimblecombei a été observé pour la première fois en Tunisie en 2010 dans les régions côtières du Nord où il a été noté, uniquement, sur Eucalyptus camaldulensis Dehnh.. Ses principales espèces hôtes au Portugal sont E. camaldulensis, E. tereticornis Sm., E. rudis Endl. et E. ovata Labill.. Neuf autres espèces, incluant E. globulus Labill., semblent être résistantes. En Tunisie, les taux d'infestation sont élevés dans les régions de l'Ouest (80,5%±4,0) comparés à ceux des régions de l'Est (8,8% ±4,4). En général, les taux de parasitisme trouvés sont faibles, avec une moyenne de 6,5%±0,8. Au Portugal, les niveaux d'infestation varient de 5 à 75% mais aucune tendance géographique n'émerge. Les taux de parasitisme varient en fonction de la saison, de 1% en Mai à 35% en Octobre, correspondant à la période de formation et celle de l'effondrement de la population de G. brimblecombei. Un modèle de densité-dépendance, d'une durée de trois semaines, est suggéré pour le parasitisme des nymphes en relation avec le nombre total des nymphes de G. brimblecombei. D'autres travaux seront nécessaires pour évaluer l'efficacité du parasitoïde dans le contrôle de ce psylle.

Les invasions biologiques ou proliférations de nuisibles, de plus en plus fréquentes, sont l'une des premières causes de perte de biodiversité, la source de pertes économiques importantes et dans certains cas entrainent des retentissements sanitaires. Face aux problèmes de résistance et de toxicité des produits chimiques largement utilisés jusqu'ici, les pouvoirs publics se penchent de plus en plus sur les méthodes dites "biologiques" pour y remédier. Ces méthodes s'appuient sur la connaissance de l'écologie des organismes "nuisibles", qui ne peut être envisagée sans une meilleure compréhension du fonctionnement des écosystèmes et du rôle de la biodiversité. C'est dans cet esprit que nous abordons le cas d'insectes qualifiés de synanthropes (vivant dans nos maisons), un commensal, la blatte, et un parasite, la punaise des lits. La blatte germanique, Blattella germanica, entraîne des problèmes d'hygiène et est aussi à l'origine de manifestations allergiques. La punaise des lits Cimex lectularius est un ectoparasite piqueur hématophage qui est en forte recrudescence depuis une dizaine d'années. Ces Insectes sont devenus résistants à de nombreux insecticides et pour cette raison la mise en place de méthodes de lutte dites intégrées s'avère indispensable. Pour chacun nous rapportons les connaissances sur leur biologie permettant de mener cette lutte "biologique" associée si nécessaire à une lutte chimique dans le but d'améliorer le conseil à l'officine.

The dynamic in Argentine ant colonies varies seasonally, influenced by biotic and abiotic factors. In winter the spatial range of the colony is contracted in large formations (winter nests) containing a large number of queens and workers. Winter nests are the clue to the species' dispersion power and the invasion of new habitats. For this reason a yearly elimination of queens and workers in winter at the edge (front) of the invasion could be a useful tool for weakening the species' dispersion and therefore limiting its establishment in new areas. Here, we determined the spatial dynamics of the Argentine ant nests during 1 year, and we assessed the invasion management by means of manual removal of winter nests for two consecutive winters, determining its effects during the following 3 years. We mapped nests found in 18 plots divided into two groups: extirpated (with removal of nests) and non-extirpated (control), along the fronts of three locations. Seasonal variation in the abundance of nests and workers, together with the two-year extirpation effects were evaluated. We found that colonies tended to follow an annual cycle of contraction and dispersion, with a decrease in the number of nests as we approached the invasion front. The extirpation was effective only in the front area, where it promoted smaller, less lasting and aggregated nests, as well as a decrease in the abundance of queens and workers. Nests also experienced a decrease during the two first winters but a recovery in the third, when no extirpation was done. Thus, a yearly perturbation should be performed to keep the expansion of the Argentine ant at a low rate, and to limit its establishment in new areas This work was financed by the Spanish Ministry of Science and Innovation with the support of a predoctoral grant (BES-2008-005102) associated with research projects MEC/FEDER2007-64080-C02-02/BOS and CGL2010-16451, and a FI grant from the European Social Fund and the DIUE of the Autonomous Government of Catalonia in support of MLE

Estudi promogut per la Direcció d'Espais Verds i Biodiversitat de l'Ajuntament de Barcelona, juntament amb el Consorci del Parc Natural de la Serra de Collserola i amb la col·laboració de la Gerència d'Espais Naturals de la Diputació de Barcelona, la Mancomunitat de Municipis de l'àrea Metropolitana de Barcelona, el gremi de jardiners, el gremi de viveristes, el CREAF (Centre de Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals), l'APEVC (Associació de Professionals dels Espais Verds de Catalunya) i la Fundació de la Jardineria i el Paisatge

Es tracta de la correcció de l'article original publicat a Biology Letters, 2013, vol. 9, núm. 5, p. 20130540 Herewith, we retract our paper ‘How many and which ant species are being accidentally moved around the world?’ by Verónica Miravete et al., published online on 23 October 2013 (Biol. Lett. 9, 20130540; doi:10.1098/rsbl.2013.0540). After careful examination of the original data on introduced and established ants on regions worldwide, we realized that we used a wrong list of species and omitted to include a reference (Sarnat E. (2012) North America checklist. Antkey . Extracted 3 June 2014) in the paper. Although the main arguments and conclusions remain the same after correcting these errors, the use of the wrong version of the data affected the magnitude of the analyses conducted at the country level (in the electronic supplementary material) and, to a lesser extent, when all countries were considered together (in the main text). Therefore, we wish to retract the article. We deeply apologize for any inconvenience this publication might have caused to the readers of Biology Letters

Climate change and biological invasions are both among the greatest threats to biodiversity and their impacts might increase by the end of the century. Among invasive species, ants are a prominent group due to their negative impacts on native species, ecosystem processes, human and animal health, agro-ecosystems and the economy. The objective of this thesis was to forecast future ant invasions – especially in the light of on-going climate change, which is generally thought to favour invasive species by removing thermal barriers. I used three complementary approaches to study the potential of different ant species to invade in the future: species distribution modelling, behavioural experiments and the analysis of a database of ecological traits. I modelled suitable area for 15 of the worst invasive ant species, both currently and with predicted climate change, globally, regionally and within the world’s 34 biodiversity hotspots. Surprisingly, the potential distribution of only five species was predicted to increase (up to 35.8%) with climate change, with most declining by up to 63.3%. The ant invasion hotspots are predominantly in tropical and subtropical regions of South America, Africa, Asia and Oceanic islands, and particularly correspond with biodiversity hotspots. Contrary to general expectations, climate change and biological invasions will not systematically act synergistically for ants. In addition, I found that the impacts of climate change can change over time and even reverse the trend of the impact (i.e., an increase instead of a decrease or vice versa). However, ant invasions will likely remain as a major global problem, especially where invasion hotspots coincide with biodiversity hotspots. The species distribution models have identified large potentially overlapping distributions of several invasive ants. In the future, these species may arrive simultaneously in the same regions and compete with each other. In a series of experiments, I tested behavioural differences among 7 highly invasive ant species (Anoplolepis gracilipes, Paratrechina longicornis, Myrmica rubra, Linepithema humile, Lasius neglectus, Wasmannia auropunctata and Pheidole megacephala). I discovered two different behavioural strategies among invasive ants. Interactions at the colony level, exhibited more complex demographic processes and more variability. Further, I investigated resource competition and differences in resource exploitation. I found significant differences among species, with competitive abilities that were negatively correlated with behavioural dominance. This series of experiments suggests that the ‘mechanisms’ of invasiveness are more complex than previously thought and that different invasive ant species may use different behavioural strategies. Since there are more than 250 exotic species of ants, it would be interesting to identify potential future invaders. In order to identify traits associated with invasiveness in ants, I set up a database with 2193 ant species and 24 ecological characteristics. I performed a preliminary analysis of trait differences between native and invasive ants that shows clearly different clusters of invasive and native species, with exotic species in between. These results could be used as a basis to construct a predictive model of future ant invasions. The different methods used (models, experiments, database) are complementary in that they explore different aspects of the future ant invasions which are likely to be influenced by on-going climate change. The worst invaders of tomorrow may not be the same as today and similarly, areas most at risk are likely to change.; Le changement climatique et les invasions biologiques sont parmi les plus grandes menaces de la biodiversité et leurs impacts pourraient augmenter jusqu’à la fin du siècle. Parmi les espèces envahissantes, les fourmis sont un groupe particulièrement néfaste dû à leurs impacts sur les espèces natives, les processus écosystémique, la santé, l’agriculture et l’économie. L’objectif de cette thèse était de prédire les invasions de fourmis – en particulier avec le changement climatique qui pourrait favoriser les invasions en éliminant des barrières thermiques. J’ai utilisé trois approches complémentaires afin d’étudier le potentiel de différentes espèces à envahir : des modèles de distribution, des expériences comportementales et l’analyses d’une base de données de traits écologiques. J’ai modélisé l’aire favorable pour 15 espèces de fourmis parmi les pires, à la fois globalement, par continents, et dans les 34 hotspots de biodiversité. La distribution potentielle de seulement cinq espèce est prédite de diminuer (jusqu’à 35.8%) avec le changement climatique et l’aire potentielle diminue pour la plupart des espèces jusqu’à 63.2%. Les hotspots d’invasions de fourmis se situaient surtout dans des régions tropicales et subtropicales et ils correspondent particulièrement aux hotspots de biodiversité. Contrairement à ce qui est généralement admis, le changement climatique et les invasions biologiques n’agiront pas de manière synergique pour les fourmis. Par contre, les invasions de fourmis resteront probablement un problème global majeur, en particuliers dans les zones où les hotspots de biodiversité et les hotspots d’invasion se superposent. Les modèles de distribution ont identifié de larges zones de recouvrement entre aires favorables de plusieurs espèces de fourmis envahissantes. Dans le futur, ces espèces pourraient arriver simultanément dans les mêmes régions et entrer en compétition. Dans une série d’expériences, j’ai testé les différences comportementales entre 7 espèces de fourmis envahissantes (Anoplolepis gracilipes, Paratrechina longicornis, Myrmica rubra, Linepithema humile, Lasius neglectus, Wasmannia auropunctata et Pheidole megacephala). J’ai découvert deux stratégies comportementales différentes. Les interactions au niveau de la colonie ont suivi des processus démographiques plus complexes. De plus, j’ai mis au point deux expériences pour tester la capacité des fourmis envahissantes à explorer un nouvel espace et à exploiter des ressources. J’ai trouvé des différences significatives entre espèces et leur capacité à dominer par interférence comportementale était négativement corrélée à leurs capacités à découvrir et exploiter des ressources. Cette série d’expériences suggère que les ‘mécanismes’ d’invasion sont plus complexes que ce qui est généralement suggéré et que différentes espèces pourraient utiliser des stratégies comportementales différentes. Étant donné qu’il existe plus de 250 espèces de fourmis exotiques, il serait intéressant de pouvoir identifier à l’avance des futurs envahisseurs potentiels. Afin d’identifier des traits associés au caractère envahissant des fourmis, j’ai mis en place une base de données qui contient 2193 espèces de fourmis et 24 traits écologiques. J’ai effectué une analyse préliminaire de différences de traits entre fourmis natives et envahissantes qui a montré qu’il existe clairement des groupement distincts de natives et envahissantes, avec les espèces exotiques au milieu. Ces résultats pourraient servir de base pour construire un modèle prédictif des invasions de fourmis. Ces différentes approches (modèles, expériences, base de données) sont complémentaires car elles s’intéressent à des aspects différents du futur des invasions de fourmis qui sera vraisemblablement fortement influencé par le changement climatique. Le pires envahisseurs de demain ne seront probablement pas les même qu’aujourd’hui et les zones les plus à risque pourraient changer également.

Genetic analyses contribute to studies of biological invasions by mapping the origin and dispersal patterns of invasive species occupying new territories. Using microsatellite loci, we assessed the genetic diversity and spatial population structure of mosquitofish (Gambusia holbrooki) that had invaded Spanish watersheds, along with the American locations close to the suspected potential source populations. Mosquitofish populations from the Spanish streams that were studied had similar levels of genetic diversity to the American samples; therefore, these populations did not appear to have undergone substantial losses of genetic diversity during the invasion process. Population structure analyses indicated that the Spanish populations fell into four main clusters, which were primarily associated with hydrography. Dispersal patterns indicated that local populations were highly connected upstream and downstream through active dispersal, with an average of 21.5% fish from other locations in each population. After initially introducing fish to one location in a given basin, such dispersal potential might contribute to the spread and colonization of suitable habitats throughout the entire river basin. The two-dimension isolation-by-distance pattern here obtained, indicated that the human-mediated translocation of mosquitofish among the three study basins is a regular occurrence. Overall, both phenomena, high natural dispersal and human translocation, favor gene flow among river basins and the retention of high genetic diversity, which might help retain the invasive potential of mosquitofish populations.

Global biodiversity is changing at an unprecedented rate due to loss of habitat, biological invasions, pollution, overexploitation. Furthermore, climate changes and their synergies with other threats will probably become the main drivers of biodiversity loss in the next century. Nowadays, the multiplicity of approaches and the resulting variability in projections make it difficult to get a clear picture of the future of biodiversity due to climate change. Yet, the majority of models indicate alarming consequences for biodiversity, with the worst- case scenarios leading to an increase of extinction rates. The aim of this thesis was to improve the knowledge about of the different consequences of climate change on biodiversity worldwide. To do that I mainly used modelisation and meta-analyses approaches. The first part of my work was to investigate the consequences of sea level rise for the ten insular biodiversity hotspot and their endemic species, during which I highlighted that between 6 and 19% of the islands would be entirely submerged. Then I studied the effects of climate and land use changes on biological invasions worldwide. The results showed that invasives species response to climate and land use changes depend on region, taxa and species considered. We also emphasized that some regions could lose a significant number of invasive alien species. Besides, we also found that hotspot that are mainly islands or group of islands are highly suitable for invasive species. Finally, in the last part, I quantified the exposure of biodiversity hotspots to the combined effects of climate change, land use change and biological invasions. This work highlighted the pressing need to consider different drivers of global change in conservation planning. In addition, we established some prioritization framework among the hotspot. Finally, conservation strategies to protect habitat and species under global changes, can only be achieved through closed collaboration with park managers. Overall, implementation of effective adaptation strategies to climate change can only succeed with public support.; Nous traversons actuellement une crise de perte de la biodiversité sans précédant. La dégradation des sols et la perte d’habitat, la pollution, la surexploitation et les invasions biologiques contribuent à cette perte mondiale de biodiversité. Par ailleurs, le changement climatique et ses interactions avec les autres menaces, sont probablement l’un des défis majeurs des prochaines décennies pour la biodiversité. À l’heure actuelle, en raison de la multiplication des études et des approches employées, il est difficile d’avoir une vision synthétique des conséquences potentielles de ces changements sur la biodiversité. L’objectif principal de ce travail de thèse a été d’améliorer la caractérisation et la quantification des différents impacts des changements climatiques sur la biodiversité, à l’échelle mondiale par des approches de modélisations et de méta-analyses. Une première partie de mes travaux a ainsi porté sur les conséquences potentielles de la hausse du niveau des mers sur les hotspots insulaires, au cours de laquelle j’ai mis en évidence les conséquences majeures d’une telle hausse pour certains de ces hotspots. Je me suis ensuite intéressée à l’étude des effets conjugués des changements climatiques et des changements d’utilisation des sols sur les invasions biologiques à l’échelle mondiale. Cette partie a permis de mettre en évidence que les conséquences des changements climatiques et des changements d’utilisation des sols sur les espèces invasives dépendent de la région, du taxon et de l’espèce considérée. Ainsi, j’ai mis en évidence que certaines régions pourraient être moins favorables à la présence d’espèce invasives dans le futur. En outre, cette partie a également mis en évidence que les hotspots majoritairement composés d’îles étaient particulièrement favorables à la présence de ces espèces invasives. Finalement, dans une dernière partie, j’ai étudié les conséquences des menaces futures pour les hotspots de biodiversité dans une perspective de conservation. Cette partie a notamment permis d’établir des priorités de recherche et de conservation entre les hotspots de biodiversité en tenant compte des futures menaces qui pèsent sur la biodiversité à l’échelle des hotspots, mais également au sein même des hotspots de biodiversité. Cependant, la mise en œuvre de plans de gestion de sauvegarde d’habitats ou d’espèces ne pourra se faire qu’en intensifiant les collaborations avec l’ensemble des acteurs impliqués. Plus généralement, la mise en œuvre de stratégies d’atténuation et d’adaptation efficaces aux changements climatiques ne pourra pas avoir lieu sans un soutien du grand public.

Biological invasions are considered one of the main anthropogenic factors that reduce the abundance of native species. Understanding the patterns of population structure and behavior of introduced species is important to determine invasion sources and pathways, in addition to improving the protective management of native species. Thus, we set out to advance our knowledge about the mosquitofish Gambusia spp., which is an invasive species that was introduced to southern Europe in 1921 to control mosquito populations. We assessed the genetic diversity and population structure of this species at 13 European locations, by screening variation at six microsatellite loci. We also evaluated six American samples (four of G. holbrooki and two of G. affinis) to identify the most likely source of the populations that established in Europe, and to determine whether G. affinis is also present. The results showed that, while there was evidence of recent bottleneck events in a few isolated locations, most introduced populations harbored a considerable amount of gene diversity, probably because of multiple introductions and secondary contacts. Populations displayed strong genetic differentiation that was mainly associated with geographical distance. At least two main routes of colonization of G. holbrooki seem to have occurred in Europe. The first, and more ancient colonization, was consistent with historical records, with the species invading the Iberian Peninsula. A second and more recent colonization probably occurred in Greece and, from there, France. The presence of G. affinis was not detected in any of the European samples The work was funded by the Spanish Ministry of Education and Science (MEC) research projects CGL2006-11652-C02-02/BOS and CGL2009-12877-C02-02