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La spectroscopie représente un puissant outil en conservation grâce à la possibilité d’effectuer le suivi de la diversité végétale à travers de larges étendues géographiques. La réflectance spectrale montre un potentiel certain pour l’identification des espèces d’arbres et même des taxons inférieurs, mais ceci a rarement été testé sur un grand nombre d’espèces. J’examine la qualité de la classification de 45 espèces d’arbres des forêts tempérées du Québec à partir de plus de 3500 spectres de réflectance foliaires (400-2400 nm). Nous évaluons cette classification sur la base de la variation spectrale des espèces, de même qu’à partir des distances fonctionnelles et phylogénétiques mesurées. Nos résultats indiquent un taux de classification très satisfaisant (κ = 0.736, ±0.005). Nous observons des erreurs de classification plus fréquentes entre les espèces évolutivement proches, alors qu’il semble que la distance fonctionnelle établisse un seuil voulant qu'au-delà d’une certaine distinction fonctionnelle globale, il soit peu probable que deux espèces soient confondues. Ces résultats viennent renforcer le lien entre la diversité spectrale et l’organisation taxonomique des espèces, ajoutant à la valeur de substitution de la première pour la diversité phylogénétique. Cela suggère par contre que de fortes convergences fonctionnelles peuvent faire obstacle à l’identification des espèces à partir de la réflectance spectrale. Cette étude est prometteuse pour la classification de spectres foliaires non préalablement identifiés, et améliore notre compréhension du lien entre les données spectrales et la différenciation des espèces, d’une grande importance pour assurer la validité des estimations de la biodiversité à partir de données de télédétection., Imaging Spectroscopy is a powerful tool for conservation due to its ability to monitor plant diversity over broad geographic areas. Increasing evidence suggests that spectral reflectance can be used to identify trees at the species level, and even below. However, most studies focus on only a few species. Here, we use foliar reflectance (400-2400 nm) to discriminate among 45 temperate forest tree species from southern Quebec, using over 3500 leaf-level spectra. Furthermore, we connect those classification results to functional and phylogenetic distinctiveness, as well as to intraspecific variation. We find that spectral reflectance shows a very good discriminatory power even with an extensive set of species (κ = 0.736, ±0.005). We find that close phylogenetic species get mistaken for one another more frequently than distantly related species, while functional variation acts as a threshold, beyond which misclassifications are unlikely. These results reinforce the link between spectral diversity and taxonomic organization or phylogenetic diversity, but also reiterate the potential confounding effects of functional convergences on species identification from hyperspectral reflectance. We believe these findings hold promise for the classification of unknown spectra and further improve the link between ground truth and remotely sensed data for biodiversity assessments.

En esta investigación entenderemos los medios de comunicación audiovisuales como una vía de gran alcance, capaces de llegar a casi cualquier rincón del planeta en cuestión de segundos. Gracias a esta ubicuidad, el poder social y cultural con el que cuentan es incontestable, y pueden contribuir en gran medida a desarrollar, difundir y fijar narrativas identitarias con facilidad. La traducción actúa en estos casos multiplicando el efecto expansivo de su eficacia al llevar tales discursos a otras sociedades en otros idiomas. Nos interesará profundizar en cómo se presentan las identidades interseccionales en los medios, sobre todo aquellas atravesadas por diferentes ejes de poder, que limitan su visibilidad y marginan a los sujetos. Adoptaremos una metodología interseccional a partir de conceptos del ámbito de los estudios culturales y, sobre esta estructura teórico-metodológica, abordaremos la intersección entre sexualidad y diversidad funcional en la serie Special de Netflix. Se tendrá en cuenta si las reescrituras al español en el doblaje y subtitulado se han basado en representaciones simplistas de la identidad, anquilosadas en estereotipos caducos, o si, por el contrario, se han empleado estrategias discursivas multifocales capaces de reflejar la complejidad de dichas identidades., Dans ce travail de recherche, nous considérons les médias audiovisuels comme une puissante voie d’accès à presque tous les coins de la planète en à peine quelques secondes. Cette ubiquité leur donne un pouvoir social et culturel indéniable et ils sont sans aucun doute très facilement à même de développer, diffuser et fixer les narratives identitaires. La traduction multiplie alors cet effet expansif de leur efficacité en portant ces discours à d’autres sociétés et dans d’autres langues. Nous souhaitons ici approfondir notre compréhension de la manière dont sont présentées dans les médias les identités intersectionnelles, notamment celles qui sont traversées par différents axes de pouvoir qui limitent leur visibilité et marginalisent les sujets. Nous adopterons une méthodologie intersectionnelle issue du domaine des études culturelles et, nous appuyant sur cette base théorique, nous aborderons l’intersection entre la sexualité et la diversité fonctionnelle dans la série Special de Netflix. Nous essaierons de voir si les réécritures en espagnol pour le doublage et les sous-titres sont basées sur des représentations simplistes de l’identité, ancrées dans des stéréotypes dépassés ou si, au contraire, on y a employé des stratégies discursives multifocales capables de refléter la complexité de ces identités., In this research we will approach the audiovisual media as a powerful tool, capable of reaching almost any corner of the planet in a matter of seconds. Thanks to this ubiquity, the social and cultural power they have is undeniable, and they can contribute to a great extend to developing, disseminating and fixing identity narratives. Translation acts in these cases by multiplying the expansive effect of its effectiveness in bringing such discourses to other societies in other languages. We will be interested in deepening our understanding of how intersectional identities are presented in the media, especially those identities crossed by different axes of power, which limit their visibility and marginalize their subjects. We will adopt an intersectional methodology from the field of cultural studies and, from this theoretical perspective, we shall address the intersection between sexuality and functional diversity in the Netflix series Special. The study will determine whether the rewritings into Spanish in dubbing and subtitling have been based on simplistic representations of identity, anchored in outdated stereotypes, or if, on the contrary, multifocal discursive strategies have been employed that are capable of reflecting the complexity of these identities.

Preserving biodiversity is a major challenge for sustainable development. Faced with the needs of nature conservation needs on a global scale, the development and implementation of operational methods to assess biological diversity are necessary for the orientation of environmental policies. Optical remote sensing has great potential for studying multiple dimensions of biodiversity. Imaging spectroscopy has been widely used with success. Despite its potential, imaging spectroscoppy cannot cover large areas (regional or global scale) due to logistical and financial constraints. Current and forthcoming hyperspectral satellite missions (PRISMA, EnMAP, Biodiversity, CHIME, SBG…) offer the possibility of studying biodiversity on a large scale. There is however a need to improve the physical interpretation of existing methods, based on airborne data, to assess their potentials. Radiative transfer modeling tools allow a better understanding of the interactions between incident radiation and the physical surfaces and environments it encounters. Our aims to define a framework to produce realistic simulations using the 3D radiative transfer model DART (Discrete Anisotropic Radiative Transfer) in a perspective of methodological development support for the assessment of biodiversity and the preparation of future satellite missions using 3D modeling (suitable for complex environments such as tropical forests). To do so, we performed sensitivity studies to understand the influence of two factors on the reflectance simulated by DART, corresponding to the spatial variability of leaf optical properties, as well as the consideration of non-photosynthetic elements of the vegetation. We then compared these simulations to imaging spectroscopy experimental data by describing the corresponding forest scenes in the finest possible way using information on structure, species composition and selected leaf functional traits. Several approaches based on leaf optical properties and on the inclusion of a woody fraction were tested for the integration of non-photosynthetic elements in the scene. Spatial variability of leaf optical properties was tested using spatialized inventory data, allowing to take into account variability at the pixel scale, or by standardizing optical properties at the crown scale of each individual, or at the species scale. Our results showed that the simulations closest to the experimental data, considered to be the most realistic, were obtained by integrating non-photosynthetic elements through a family of leaf chemical constituents, the brown pigments, combined with taking into account the variability of optical properties at the pixel scale. Differences between experimental data and simulations were investigated based on different criteria, such as spectral difference, interspecific and interspecific spectral dissimilarity, and spectral discrimination ability of species. We obtained a good agreement between the simulation from the most realistic scenario and the experimental data.; La préservation de la biodiversité est un enjeu majeur pour le développement durable. Face aux besoins de conservation à l’échelle globale, la définition des méthodes opérationnelles qui permettent d’évaluer la diversité biologique est nécessaire pour l’orientation des différentes politiques environnementales. La télédétection optique a montré un potentiel pour étudier la biodiversité. L’imagerie hyperspectrale aéroportée a été largement utilisée avec succès. Malgré son potentiel, l’imagerie hyperspectrale aéroportée ne permet pas de couvrir des vastes étendues (échelle régionale ou globale) suite à des contraintes logistique et financière. Les missions satellites hyperspectrales actuelles et futures (PRISMA, EnMAP, Biodiversity, CHIME, SBG…) offrent la possibilité d’étudier la biodiversité à grande échelle. Il existe cependant un besoin d’améliorer l’interprétation physique des méthodes existantes, basées sur les données aéroportées, pour évaluer leurs potentiels. Les outils de modélisation du transfert radiatif permettent de mieux comprendre l’interaction entre un rayonnement incident et les milieux physiques qu’ils traversent et de ce fait d’interpréter le signal. Ce projet de thèse vise à définir un cadre pour produire des simulations réalistes à l’aide du modèle de transfert radiatif 3D DART (Discrete Anisotropic Radiative Transfer) dans une perspective de soutien au développement méthodologique pour l'évaluation de la biodiversité et la préparation de futures missions satellites à l'aide de la modélisation 3D (adapté aux milieux complexes tels que les forêts tropicales). Pour ce faire, nous avons réalisé des études de sensibilité pour comprendre l’influence de deux facteurs sur la réflectance simulée par DART : la variabilité spatiale des propriétés optiques foliaires, la prise en compte des éléments non photosynthétiques de la végétation. Puis nous avons comparé ces simulations à des données hyperspectrales aéroportées expérimentales en décrivant les scènes forestières correspondantes de la manière la plus fine à l’aide d’information relatives à la structure, à la composition en espèces et à une sélection de traits fonctionnels foliaires. Plusieurs approches s’appuyant sur les propriétés optiques foliaires, et sur la prise en compte d’une fraction ligneuse ont été testées pour l’intégration des éléments non photosynthétique dans la scène. La variabilité spatiale des propriétés optiques foliaires a été testée en s’appuyant sur les données d’inventaires spatialisées, permettant de prendre en compte la variabilité à l’échelle du pixel, ou en opérant une uniformisation des propriétés optiques à l’échelle de la couronne de chaque individu, ou à l’échelle des espèces. Nos résultats ont montré que les simulations les plus proches des données expérimentales, jugées les plus réalistes, étaient obtenues par l’intégration des éléments non photosynthétiques par le biais d’une famille de constituants chimiques foliaires, les pigments bruns, combinée à une prise en compte de la variabilité des propriétés optiques à l’échelle du pixel. Les différences entre données expérimentales et simulations ont été étudiées en s’appuyant sur différents critères, comme la différence spectrale, la dissimilarité spectrale interspécifique et interspécifique et la capacité de discrimination spectrale des espèces. Nous avons obtenu une bonne concordance entre les simulations issues du scénario le plus réaliste et les données expérimentales.

Ultramafic (i.e. serpentine) soils are widespread in the Balkans and particularly in Albania. They account for a large part of plant endemism in that region and host several hyperaccumulator species, which are characterized by leaf nickel concentrations frequently above 1%. This rich nickel hyperaccumulating flora could serve as candidate to be used in phytoextraction and agromining. Despite recent interest in metal hyperaccumulating plants and agromining, very few studies have investigated the bacterial diversity and the influence of environmental factors on microbial gene profiles in the rhizosphere of hyperaccumulator plants growing on ultramafic soils. Because rhizospheric bacteria could be crucial to the success of phytoremediation, we studied a total of 48 nickel-hyperaccumulating plants which were sampled from four species that are widespread in Albania: Noccaea ochroleuca, Odontarrhena smolikana, O. rigida and O. chalcidica. All samples were taken from the ultramafic regions of Librazhd and Pogradec in eastern Albania in October 2015. Our study shows that Proteobacteria, Actinobacteria and Acidobacteria dominated the soil bacterial communities. Of these three phyla, only Proteobacteria was relatively abundant. This study underlines the influence of soil Cation Exchange Capacity on the bacterial community's diversity and structure. Based on the predicted metagenomes, the genes belonging to amino acid, lipid and carbohydrate metabolisms were identified as major gene families. Our study sheds some light on our understanding of how bacterial communities are structured within and affect the rhizosphere of hyperaccumulator plants from ultramafic soils in Albania.

In a changing world soil biodiversity is threatened. Yet the ecological functioning of soils depends on its biodiversity. The study of functional traits allows us to establish the mechanistic link between an organism an ecosystem function. This PhD thesis focuses on the current use of traits in Collembola to answer climate change related questions. It particularly addresses the variability of traits in their use in existing databases. It also examines the emergence of new traits of interest allowing an organism to respond to climatic variations of the environment. We then suggest an approach in three steps. Firstly, about (i) quantifying the intraspecific trait variability of the body length of Collembola, a widely used trait, between populations from different biogeographical areas in Europe, and (ii) to study the implications of this variability in the evaluation of the community response. Secondly, we propose a new trait of interest likely to respond specifically to climate change: the ecomorphosis strategy of European species of Collembola, that enable an extended climatic niche to the animal by the switch of a set of traits from their normal form to their ecomorphic form. We thus test its potential to respond to different climatic gradients at the alpha, beta and gamma scales. Thirdly, the acquired knowledge on the body size and the ecomorphic traits are applied in a case study: functional responses of collembolan communities to an experimental climatic manipulation on the field, with a short, mid and long-term monitoring. Our main PhD thesis results show that: (i) body length is a robust trait with a stable species hierarchy; populations tend to follow a climatic pattern that make them bigger in Northern Europe compared to the rest of the continent; it is recommended to take this intraspecific variability between populations into account, otherwise the mean responses of communities could be miscalculated; (ii) in the mountains, the presence of ecomorphosis is higher in communities located at higher altitude than those at lower altitude, reflecting the temperature stress at higher thermic amplitudes; (iii) moderate climatic modifications do not have any significant effect on the temporal functional trajectory of collembolan communities. The results of this last case study do not necessarily force us to re-evaluate our previous methodological and ontological propositions but we consider pursuing these considerations in other contexts. Finally, we discuss the spatial, temporal and taxonomic limits of collembolan communities responding to climatic gradients and suggest new directions for future works., Dans un monde qui change, la biodiversité des sols est menacée. Or le fonctionnement écologique des sols dépend de leur biodiversité. L’étude des traits fonctionnels permet de relier les organismes au fonctionnement de leur écosystème par une approche mécaniste. Cette thèse porte sur l'utilisation actuelle des traits chez les collemboles pour répondre aux questions relatives aux changements climatiques. Elle interroge particulièrement la variabilité des traits dans l'utilisation qui en est faite aujourd'hui à travers les bases de données existantes. Elle questionne aussi l'émergence de nouveaux traits d'intérêt permettant de répondre aux variations climatiques du milieu. Nous avons alors proposé une démarche en trois temps. Premièrement, il s’agit de (i) quantifier la variabilité intraspécifique de la longueur du corps des collemboles, un trait fréquemment utilisé, entre des populations issues d’aires biogéographiques différentes en Europe, et (ii) d’étudier les implications de cette variabilité dans l’évaluation des réponses communautaires. Deuxièmement, nous proposons un nouveau trait d’intérêt susceptible de répondre spécifiquement aux modifications climatiques du milieu : la stratégie d’écomorphose chez les collemboles d’Europe, qui confère à l’animal une niche climatique étendue par le basculement d’une série de traits de leur forme normale à leur forme écomorphique. Nous testons alors son potentiel à répondre à différents gradients climatiques à des échelles alpha, beta et gamma. Troisièmement, les savoirs acquis sur ces deux traits sont confrontés à un cas d’étude : les réponses fonctionnelles des communautés de collemboles à une manipulation climatique expérimentale sur le terrain, avec un suivi à court, moyen et long terme. Les résultats principaux montrent que : (i) la longueur du corps est un trait robuste avec une hiérarchie stable des espèces ; les populations semblent suivre un patron climatique les conduisant à être plus grandes dans le nord de l’Europe que sur le reste du continent ; la prise en compte de cette variabilité intraspécifique au niveau des populations est recommandée, sous peine de mésestimer les réponses moyennes des communautés ; (ii) en montagne, la présence d’écomorphoses dans les communautés est plus importante pour les altitudes élevées que pour les altitudes basses, reflétant des amplitudes thermiques stressantes ; (iii) des modifications climatiques modérées n’ont pas d’effet significatif sur la trajectoire temporelle fonctionnelle des communautés de collemboles. Les résultats de ce dernier cas d’étude ne remettent pas en question nos propositions méthodologiques et ontologiques effectuées précédemment et nous envisageons de poursuivre ces réflexions dans d’autres contextes. Nous discutons enfin des limites spatiales, temporelles, taxonomiques des communautés de collemboles répondant à des gradients climatiques et proposons d’autres pistes de travaux futurs.

espanolEn el presente trabajo se pretende dar a conocer las creencias que tienen los estudiantes de Educacion Secundaria Obligatoria acerca de la diversidad funcional, a partir de un estudio principalmente de caracter descriptivo realizado mediante la tecnica de encuesta aplicada a 442 adolescentes de entre doce y dieciocho anos, tanto de la Region de Murcia como de la Comunidad Valenciana. Los resultados muestran que los adolescentes que han crecido en una sociedad considerada inclusiva tienen una opinion respetuosa y beneficiosa respecto a la integracion de personas con diversidad funcional en la sociedad, si bien esta opinion esta vinculada, entre otros aspectos, al centro en el que estudie o a la relacion con la discapacidad. francaisDans le present travail, nous avons l’intention de presenter les convictions des eleves de l’enseignement secondaire obligatoire sur la diversite fonctionnelle, a partir d’une etude principalement a caractere descriptif realisee au moyen de la technique d’enquete appliquee a 442 adolescents âges de 12 a 18 ans, tant dans la region de Murcie que dans la communaute valencienne. Les resultats montrent que les adolescents qui ont grandi dans une societe consideree comme inclusive ont une opinion respectueuse et benefique de l’integration des personnes ayant une diversite fonctionnelle dans la societe, bien que cette opinion soit liee, entre autres, au centre dans lequel ils ont etudie ou a la relation avec le handicap. EnglishThis article presents Compulsory Secondary Education students’ beliefs on functional diversity. The study adopted a mainly descriptive research design based on the administration of surveys to 442 adolescents between the ages of twelve and eighteen, both in the Region of Murcia and the Valencian Community. The results show that these adolescents, in having grown up in a society considered inclusive, have respectful and positive opinions regarding the integration in society of people with functional diversity. These opinions are linked, among other aspects, to the secondary school students attend and to their relationship with disability.

Faced with global change, maintaining biodiversity and the proper functioning of ecosystems requires the implementation of appropriate monitoring and management tools. The aim of this thesis work is to analyse the spatio-temporal variability of the different facets of biodiversity (species diversity, functional diversity and isotopic diversity) and to study their complementarity in order to describe more exhaustively the long-term evolution of coastal benthic communities in response to different anthropogenic pressures. To this end, two datasets of long-term monitoring programs on fine sands benthic communities in the English Channel were used: one in the eastern Bay of Seine and one in the Bay of Morlaix. The study of the temporal changes of these communities showed very contrasted temporal dynamics. A relative stability of the community in the eastern Bay of Seine opposes the high variability of the community of the Bay of Morlaix marked by two abrupt changes. Partially congruent results between species diversity and functional diversity were reported; if the traits approach describes explicitly the consequences of structural changes on the global functioning of the ecosystem, it is sensitive to the properties of the indices. Furthermore, their values vary according to whether the species are weighted by densities or biomass, and then to their distribution within communities. The use of isotopic diversity indices has been tested to offer another approach to assess the functional variability on benthic communities centred on food webs., Face au changement global, le maintien de la biodiversité et du bon fonctionnement des écosystèmes nécessite la mise en place d’outils de surveillance et de gestion adaptés. L’objectif de ce travail de thèse est d’analyser la variabilité spatio-temporelle des différentes facettes de la biodiversité (diversité spécifique, diversité fonctionnelle et diversité isotopique) et d’étudier leur complémentarité afin de décrire de manière la plus exhaustive l’évolution à long terme des communautés benthiques côtières en réponse à différentes pressions anthropiques. Pour cela, deux jeux de données de suivis à long terme de communautés benthiques de sables fins de la Manche ont été exploités: en Baie de Seine orientale et en Baie de Morlaix. L’étude de l’évolution temporelle de ces communautés a montré des dynamiques temporelles très contrastées. A la relative stabilité de la communauté de la Baie de Seine orientale s’oppose la forte variabilité de la communauté de la Baie de Morlaix marquée par deux changements abrupts. Des résultats partiellement congruents ont été observés entre les mesures de diversité spécifique et de diversité fonctionnelle ; si l’approche par les traits décrit explicitement les conséquences des changements de structure sur le fonctionnement global de l’écosystème, elle est sensible aux propriétés des indices. Par ailleurs, leur variabilité est sensible à la pondération des espèces par leurs densités ou leurs biomasses et donc à leur distribution au sein des communautés. L’utilisation d’indices de diversité isotopique a été testée afin d’offrir une autre approche de la variabilité fonctionnelle des communautés benthiques centrée sur les réseaux trophiques.

Biodiversity is a multifaceted concept that includes three main components, namely taxonomic, phylogenetic and functional diversity. Biogeographical studies have paid more attention to the first two facets while the patterns and drivers of functional diversity and their changes because of global change remains largely unknown at the global scale. These knowledge gaps are especially large for freshwater fishes, because they not only account for a quarter of vertebrates and support the functioning and stability of ecosystems, but are also one the most threatened vertebrates groups in the world. Thus this thesis aims to improve the understanding of the functional diversity of global freshwater fishes and bridge the gap between taxonomic, functional and phylogenetic facets to evaluate the impacts of human activities on the multifaceted biodiversity of global fishes. Towards this aim, we first built a trait database describing the morphology of 10 600 species occurring in over 2 400 river basins all over the six terrestrial realms. First, we assessed the distributions of the morphological traits within the fauna of each realm. We revealed that fish morphological traits are different between realms and that morphologically extreme species are distributed in all realms. Second, using a multi-traits approach at the basin scale we found that the historical functional diversities have been shaped by habitat, energy and history-related variables. Third, we demonstrated that morphology differs between species that have never been introduced species and those that were introduced and those that were even established. Last, using a novel cumulative index combining changes in six facets of biodiversity we found that human activities have markedly affected fish biodiversity in more than half of the world river (52.8%, 1 297 rivers). Those biodiversity changes were primarily due to alterations of water connectivity and introductions of non-native species. This work underlined the potential of morphological features in the study of global freshwater fish functional diversity, and the combination of functional phylogenetic and taxonomic features in a novel multifaceted biodiversity change index will constitute a useful tool for biological conservation.; La biodiversité est un concept à multiples facettes qui comprend trois composantes principales, à savoir la diversité taxonomique, phylogénétique et fonctionnelle. Les études biogéographiques ont jusqu'à présent accordé plus d'attention aux deux premières facettes tandis que les déterminants de la diversité fonctionnelle et ses changements sous l'effet de l'anthropisation restent largement inconnus à l'échelle du globe. Ces lacunes sont particulièrement importantes pour les poissons d'eau douce, car ils représentent non seulement un quart des vertébrés et soutiennent le fonctionnement et la stabilité des écosystèmes, mais sont également l'un des groupes de vertébrés les plus menacés au monde. Ainsi, l'objectif de cette thèse est d'améliorer la compréhension de la diversité fonctionnelle des poissons d'eau douce du globe et de combler le fossé entre les facettes taxonomiques, fonctionnelles et phylogénétiques pour évaluer les impacts des activités humaines sur la biodiversité des poissons d'eau douce. Dans ce but, nous avons d'abord construit une base de données de traits décrivant la morphologie de 10 600 espèces présentes dans plus de 2 400 bassins fluviaux dans les six royaumes terrestres. Nous avons d'abord testé les distributions des traits morphologiques des poissons dans chaque zone biogéographique Nous avons montré que les traits morphologiques des poissons sont i) très variés à travers le globe et ii) que la distribution de ces traits est diffère entre zones biogéographiques. Cependant, les espèces morphologiquement extrêmes occupent la plus grande partie de l'espace morphologique dans toutes les zones biogéographiques. De plus, en utilisant une approche multi-traits à l'échelle du bassin versant, nous avons constaté que la diversité fonctionnelle historique a été façonnée par des variables liées à l'habitat, à l'énergie et à l'histoire. Nous avons également démontré que la morphologie diffère entre les espèces qui n'ont jamais été introduites et celles qui ont été introduites et celles qui se sont même établies. Enfin, nous avons réalisé une approche holistique en proposant un nouvel indice cumulatif combinant les changements dans les six principales facettes de la biodiversité pour évaluer les impacts des activités humaines sur la biodiversité des poissons. Nous avons constaté que les activités humaines ont considérablement affecté la biodiversité des poissons dans plus de la moitié des fleuves mondiaux (52,8%, 1 297 bassins versants). Parmi ces cours d'eau, les zones tempérées sont les plus affectées par les changements de biodiversité, et les changements de biodiversité sont principalement dus à des altérations de la connectivité de l'eau et à l'introduction d'espèces non indigènes. Ce travail a souligné le potentiel des caractéristiques morphologiques dans l'étude de la diversité fonctionnelle mondiale des poissons d'eau douce, et le indice de changement de la biodiversité à multiples facettes donnera ici ouvre de nouvelles implications pour la conservation de la biodiversité.

Environmental drivers, most notably temperature, affect the biology of phyllosphere microorganisms but also induce changes in their population dynamics, even in their evolutionary trajectories. The impact of climate on foliar plant disease epidemics is usually considered in forecasting models to inform management strategies. Such models focus on averages of environmental drivers but disregard both individual variation within populations and the scale and extent of biologically relevant environmental changes. These simplifications are glossing over substantial levels of individual variation that may have important consequences on the capacity of a population to adapt to environmental changes, and thus on the dynamics of epidemics in a fluctuating or changing climate. To examine the range of validity and consequences of these simplifying assumptions, I investigated how individual variation and environmental heterogeneity jointly affect fitness, phenotypic composition and resilience of populations of a foliar pathogen (Zymoseptoria tritici) inhabiting wheat canopies. Three complementary ways of exploration were adopted in this case study. First, an in vitro high-throughput phenotyping framework was developed, validated, and used to characterise the diversity in patterns of thermal responses existing across Z. tritici populations that were sampled over contrasted scales (spatial and seasonal variation of temperature). Second, the spatio-temporal thermal variations encountered in a wheat canopy, considered as a habitat exerting fluctuating selective pressures on these differential thermal sensitivities of individuals, were investigated in depth. Third, the way selection of “thermotypes” (functional groups of individuals displaying a similar thermal sensitivity) occurs and drives dynamics of Z. tritici populations was examined. To this end, both empirical (in vitro, in planta and in natura) and theoretical (in silico) competition experiments were conducted under increasingly complex selective environments. This research work demonstrates that glossing over the natural extent of individual phenotypic diversity in a phyllosphere microbial population and over the heterogeneity of selective pressures – from phyllo- to mesoclimate – leads to underestimate the resilience of this population, and thus its adaptive potential to environmental variations. In doing so, the results of this thesis, at the interface between epidemiology, micrometeorology, and ecology, improve our understanding of how important is individual variation to population dynamics and how environmental heterogeneity allows to maintain population diversity. Finally, this thesis provides insight into how large-scale patterns and local population processes are interlinked and display a “two-tier” adaptive dynamics.; Les facteurs environnementaux, au premier rang desquels la température, ont un impact sur la biologie des micro-organismes foliaires. Ils peuvent aussi modifier significativement leurs dynamiques populationnelles, voire leurs trajectoires évolutives. Classiquement, les modèles épidémiologiques, utilisés pour mieux gérer les maladies des plantes, intègrent l’influence des conditions météorologiques. Ils s’intéressent surtout à des réponses et des effets moyennés, ne tenant compte ni des variations des réponses individuelles, ni de l’hétérogénéité des changements environnementaux aux échelles réellement perçues par les agents pathogènes. Ces deux niveaux de simplification sont acceptables lorsque les états individuels et les variables continues qui leur sont associées, peu diversifiés, sont représentatifs de ceux de l'ensemble de la population. Il en va différemment lorsque les populations présentent des niveaux substantiels de variation individuelle susceptibles d’influencer leur capacité à s’adapter à leur environnement, et, par voie de conséquence, la dynamique des épidémies sous un climat fluctuant ou changeant. Pour mettre en évidence les conséquences de ces hypothèses réductrices, j’ai étudié comment la variation individuelle et l'hétérogénéité environnementale affectent simultanément la fitness, la composition phénotypique et la résilience des populations d'un agent pathogène foliaire (Zymoseptoria tritici) dans des couverts de blé. Trois étapes clés ont structuré l’exploration de ce cas d’étude. Tout d’abord, un protocole in vitro de phénotypage haut débit a été spécifiquement développé, validé et utilisé pour caractériser la diversité des réponses à la température de populations de Z. tritici échantillonnées à des échelles climatiques contrastées (variation spatiale et saisonnière) ainsi que leurs patrons d’adaptation. Les variations environnementales spatio-temporelles rencontrées dans les couverts de blé, considérées comme exerçant des pressions sélectives différentielles sur ces sensibilités thermiques individuelles, ont ensuite été examinées. Enfin, la façon dont la sélection de « thermotypes » (groupes fonctionnels rassemblant des individus présentant une même sensibilité thermique) détermine la dynamique adaptative des populations en réponse à l'hétérogénéité environnementale a été étudiée. Pour cela, des approches expérimentales (in vitro, in planta et in natura) et de modélisation (in silico) ont été couplées. Elles ont notamment porté sur plusieurs générations de populations placées dans des environnements sélectifs de plus en plus complexes. Ces travaux ont montré que le fait de négliger l'amplitude réelle de la variation phénotypique inter-individuelle d'une population microbienne et l'hétérogénéité des pressions de sélection, s’exerçant des échelles phyllo- à mésoclimatiques, conduit à sous-estimer la résilience de cette population, et donc son potentiel adaptatif. Les résultats de cette thèse, à l’interface entre épidémiologie, micrométéorologie et écologie, améliorent notre compréhension d’une part, de l'importance de la variation individuelle dans la dynamique adaptative des populations et, d’autre part, de la manière dont l'hétérogénéité environnementale permet de maintenir des populations globalement très diverses. Elle permet finalement d’expliquer l’existence de patrons d’adaptation, à la fois à des échelles locales et à des échelles très larges, par des dynamiques adaptatives «à deux vitesses».

In the actual context of overfishing and climate change we need to develop an ecosystem-based management of fisheries. This thesis work will try to bring answers to this issue by analyzing community assembly and the impact of French Guiana’s fishery on fish communities. As most of tropical regions, coastal waters in French Guiana have been subjected to an increase in temperature around 1°C between 1990 and 2017. However, as for only a few regions in the world, fishing pressure has collapsed in French Guiana during the same period. This case study is therefore a good opportunity to understand how tropical fish communities have responded to a progressive decreasing fishing pressure on a large scale and under climate change constraints. The aim of this work is to provide useful information for tropical fisheries with similar characteristics which tend to a more efficient ecosystem-based management with lower fishing pressure. The study showed that the environment plays a dominant role in community structure and that it has become more important over time. Results showed also significant increases in several diversity indices and an increase in theoretical maximum size spectra of surveyed fish which indicates a restructuring of communities. This recovery is associated with an increase of functional redundancy which is a key factor for the stability of ecosystems. Global results showed a great recovery capacity towards a richer and more stable state of communities in a relatively short period of time around 10 years., Dans le contexte actuel de surpêche et de réchauffement climatique, il est nécessaire d’adopter une gestion écosystémique des ressources halieutiques. Ce travail de thèse apporte des éléments de réponse à cette problématique en se penchant sur le cas de la pêcherie crevettière guyanaise et de son impact sur les communautés de poissons associées. Comme dans la plupart des régions tropicales, les eaux côtières de Guyane se sont réchauffées d’environ 1°C entre 1990 et 2017. En revanche, comme dans peu d’endroits au monde, la pression de pêche s’est quasiment effondrée sur cette même période. Ce cas d’étude est donc une bonne opportunité pour comprendre la réaction des communautés de poissons de cette région tropicale après une diminution progressive et à grande échelle de la pression de pêche dans un contexte de réchauffement climatique. Les résultats de ce travail montrent que les facteurs environnementaux jouent un rôle dominant dans la structuration des communautés de poissons marins en Guyane. Les analyses montrent notamment des augmentations de certains indicateurs de diversité, une augmentation du spectre des tailles maximales théoriques des espèces et une augmentation de la redondance fonctionnelle qui est un facteur clé pour la stabilité des peuplements. Ces éléments témoignent d’une restructuration des communautés et mettent en avant leur capacité à retrouver un état riche et stable en une période relativement courte d’une douzaine d’années voire moins. On observe néanmoins une tropicalisation des communautés qui pose des questions sur l’évolution future de la diversité des écosystèmes tropicaux au regard des différents scénarios climatiques.

Happy Island es una creación escénica de la coreógrafa española La Ribot y la compañía portuguesa Dançando com a diferença. En este espectáculo los bailarines exploran el deseo a partir de la invención de ficciones que (se) realizan en sus cuerpos, con el propósito de cuestionar la representación normativa de la diversidad funcional y reivindicarse como sujetos sexuales. Me propongo analizar el proceso de creación de los personajes de Happy Island con el fin de revelar los planteamientos políticos de una pieza donde resulta clave la combinación de identidades reales y ficticias., Happy Island est une création scénique de la chorégraphe espagnole La Ribot et de la compagnie portugaise Dançando com a diferença. Dans ce spectacle, les danseurs explorent le désir à partir de l’invention de fictions réalisées par leurs propres corps, pour questionner la représentation normée de la diversité fonctionnelle et se revendiquer comme des sujets sexuels. Je propose d’analyser le processus de création des personnages de Happy Island afin de révéler les approches politiques d’une pièce où la combinaison d’identités réelles et fictives se révèle essentielle.

Natural ecosystems are facing increasing anthropogenic impacts that alter the diversity of biological communities. Amazonian rivers and streams shelter a unique and vast biodiversity. Yet, they are facing unprecedented deforestation levels due to human activities, such as mining, logging and agriculture. It is therefore urgent to deeply understand how human impacts affect biological communities in these ecosystems. The majority of studies addressing this issue were conducted in small streams and documented changes on species composition, but not responses on local species richness. This work proposes a community ecology approach, in which the connected nature of freshwater ecosystems is considered, to define how deforestation affects diversity patterns, but also the ecological processes shaping fish communities. Environmental DNA (eDNA), a non-invasive sampling method was used to equally sampling fish communities in streams and rivers across French Guiana. Deforested surfaces from spatial data were extracted to create a global deforestation variable that integrates the effects of urbanization, agriculture, gold-mining and logging. This work has optimized and validated the use of eDNA to assess the effects of human activities on species-rich ecosystems, such as tropical streams and rivers. The method showed high replicability, as well as the ability to distinguish local fish communities, habitats and disturbed sites from pristine sites. Moreover, we show that deforestation affected fish biodiversity beyond local effects and reveal an extended effect of distant upstream deforestation on downstream fish biodiversity. Distant and low-intensity deforestation caused a decline of over 30% in taxonomic and functional richness of riverine fish communities. Nonetheless, this perturbation was not determinant on the ecological processes shaping fish communities in rivers nor on the trait composition, which were more influenced by the upstream-downstream gradient than by the deforestation gradient. In stream communities, deforestation leads to changes in species composition, without a significant decrease in species or functional richness. These alterations were mediated by environmental filtering which was reinforced in highly deforested sites. As a result, species were less evenly distributed within the functional space, leaving the traits related to the benthic and phytophagous guild underrepresented while overrepresented by pelagic detritivorous. Our findings strongly support the complexity of deforestation impacts on Amazonian biodiversity. Besides, context-dependent responses, the diversity of freshwater fish communities responded to deforestation in a multifaceted way. This work underlined the vulnerability of tropical fauna to slight environmental changes, even in relatively well-preserved region, such as French Guiana.; Les écosystèmes naturels subissent des impacts anthropiques croissants qui altèrent la diversité des communautés biologiques. Les cours d'eau amazoniens abritent une biodiversité unique et conséquente, mais sont confrontés à des taux de déforestation sans précédent. Il est donc urgent de comprendre comment l'anthropisation affecte la biodiversité dans ces écosystèmes. Ce travail propose une approche en écologie des communautés pour définir comment l'anthropisation affecte les patrons de diversité, mais aussi les processus écologiques qui façonnent les communautés de poissons. Une méthode d'échantillonnage non-invasive, l'ADN environnemental (ADNe), a été utilisée pour inventorier les communautés de poissons dans les ruisseaux et les grands fleuves en Guyane française. Des surfaces déforestées ont été cartographiées à partir de données spatiales pour créer une variable de déforestation globale qui intègre les effets de l'urbanisation, l'agriculture et l'exploitation aurifère et forestière. Ce travail a, premièrement, permis d'optimiser et valider l'utilisation de l'ADNe pour évaluer l'impact humain sur les écosystèmes riches en espèces, tels que les rivières tropicales. La méthode a montré une reproductibilité élevée, ainsi qu'une capacité à distinguer les communautés de poissons, les habitats et les sites perturbés des sites non perturbés. De plus, nous avons montré que la déforestation affecte la biodiversité au-delà des effets locaux et avons mis en évidence un effet étendu de la déforestation sur la biodiversité en aval. Cet impact lointain a provoqué un déclin de plus de 30% de la diversité taxonomique et fonctionnelle des communautés de poissons qui habitent les fleuves. Cependant, cette perturbation n'a pas été déterminante sur les processus écologiques qui façonnent les communautés de poissons, ni sur la composition des traits. Dans les petits ruisseaux, la déforestation a entraîné des modifications dans la composition spécifique, sans diminuer le nombre d'espèces ni la richesse fonctionnelle. Ces altérations ont été induites par un rôle prépondérant des filtres environnementaux sur l'assemblage des communautés. En conséquence, les espèces étaient moins uniformément réparties dans l'espace fonctionnel, laissant des traits liés au compartiment benthique et au régime phytophage sous-représentés alors que les espèces pélagiques et détritivores étaient surreprésentées. Nos résultats montrent la complexité des réponses de la biodiversité à la déforestation. Outre des réponses dépendantes de l'habitat, la déforestation a modifié la biodiversité des communautés de poissons d'eau douce à travers différentes facettes. Finalement, ce travail a souligné la vulnérabilité de la faune tropicale à des légers changements environnementaux, même dans des régions relativement bien préservées, comme la Guyane Française.

International audience; Questions: Sustaining ecosystem services for society in the face of global change is a major challenge. Resilience, an ecosystem's ability to absorb disturbance and return to its initial functioning, is critical for this. We assessed the resilience of mown subalpine grasslands following restoration management. Using a novel multi-indicator approach, we asked how different taxonomic and functional facets of biodiversity influence resilience mechanisms. We demonstrated this approach for a case study in subalpine grasslands, asking: how resilient are grasslands dominated by Patzkea paniculata and their agronomic services to changing mowing regimes? Location: Villar d'Arene, Hautes-Alpes, Provence-Alpes-Cote d'Azur, France. Boundary area of Ecrins National Park. Methods: A manipulative experiment tested the reciprocal effects of mowing cessation and mowing resumption for 10 years. We analysed floristic composition data following four steps. First, we used the Community Structure Integrity Index (CSII; Jaunatre et al., ) to obtain qualitative and quantitative summaries of taxonomic responses. The second step focused on taxonomic biodiversity using species richness, Simpson and Pielou indices, and responsive species identified in the first step. Third, we analysed functional diversity responses using functional groups and community weighted mean (CWM) of vegetative plant traits. Finally, we quantified ecosystem services impacts by estimating fodder quantity and quality using trait-based models. Results: The mowing manipulation demonstrated the high resilience of P. paniculata grasslands and revealed reversibility of transitions between mown and unmown states. By reducing the abundance of P. paniculata, the resumption of mowing restored forage quality. Supported by a complementary case study on post-disturbance re-sowing in hay meadows, this study demonstrates the resilience of mown subalpine grasslands to management change and explores underlying belowground mechanisms of vegetative regeneration and belowground reserves. Conclusion: Our novel multi-indicator approach provides multifaceted mechanistic understanding necessary to anticipate impacts of socio-ecological changes and to maintain the multiple benefits of mountain grasslands. Addressing the different facets of biodiversity from abundance data that are systematically collected in impact or monitoring assessment, this approach provides a common framework, widely applicable to different types of restoration or management interventions, across regions and biota.

Four decades after their discovery, we know now that deep-sea hydrothermal vents are widespread, diverse and dynamic, and interact with other chemosynthetic-based and background ecosystems. In the face of potential imminent anthropogenic impacts, more than ever the understanding of the processes that shape vent biodiversity, in its multiple facets, and the interactions with other systems is of paramount importance. The early processes driving community assembly and interactions between hydrothermally active habitats, vent periphery and cognate communities, namely wood falls, were investigated with an extensive colonizing experiment at 1700 m depth onthe Lucky Strike vent field (northern Mid-Atlantic Ridge). A modern multifaceted framework of community assembly based on species richness, functional traits and stable isotopes was applied. Results showed that vent ecosystems support higher functional richness that background peripheral habitats.The latter were highly heterogeneous and unique in species and functions suggesting that they may be especially vulnerable to impacts, such as deep-sea mining. The observed faunal overlap and energy links suggest that rather than being separate entities, active and peripheral habitats may be considered as interconnected. Environmental conditions and the presence of different resources at vent, periphery and wood habitats, were identified as main drivers of biodiversity patterns and community structure. The roleof woods in the deep-sea as potential stepping stones for meio- and macrofauna, not only for “vent” but for periphery inhabitants, is validated. The results of this thesis significantly improve our understanding of vent and chemosynthetic communities and may haveimplications for their protection from industrial activities., Quatre décennies après leur découverte, nous savons maintenant que les sources hydrothermales sont répandues, diversifiées et dynamiques et qu’elles interagissent avec d’autres écosystèmes des grands fonds marins. Face aux potentiels impacts anthropiques qui pèsent sur les environnements hydrothermaux, il devient essentiel d’avoir une meilleure compréhension des processus qui façonnent la biodiversité de ces écosystèmes et de leurs interactions avec d’autres écosystèmes. Les processus structurant l'élaboration des communautés et contrôlant les interactions entre les habitats actifs, la périphérie et les communautés liées aux bois, ont été étudiés grâce à une vaste expérience de colonisation à 1700 m de profondeur sur le champ hydrothermal Lucky Strike (nord de la dorsale médio-Atlantique). Un cadre d’analyse moderne et multifacettes, basé sur la richesse spécifique, les traits fonctionnels et les isotopes stables, a été appliqué. Les résultats ont montré que les sites actifs supportent une richesse fonctionnelle plus élevée que les habitats périphériques.En outre, la diversité spécifique et fonctionnelle des habitats périphériques était très hétérogène, ce qui suggère qu’ils pourraient être particulièrement vulnérables aux impacts liés à l'exploitation minière. Les redondances fauniques et les liens énergétiques observés suggèrent que, plutôt que d'être des entités séparées, les habitats actifs et périphériques semblent être interconnectés. Les conditions environnementales et la présence de différentes ressources ont été identifiées comme étant les principaux facteurs influençant la biodiversité et la structure des communautés. Le rôle des bois en tant que potentielles « pierres de gué » pour la dispersion de la méio- et la macrofaune, non seulement pour les habitants des sources hydrothermales mais aussi pour ceux de la périphérie, est validé. Les résultats de cette thèse améliorent significativement notre compréhension des processus qui structurent les communautés associées aux sources hydrothermales et aux autres écosystèmes chimiosynthétiques dans les grands fonds marins et pourraient avoir des implications importantes dans l’élaboration de stratégies de protection dans le cadre d’éventuelles activités industrielles.

La poursuite et l'atteinte de buts est source de bien-être et de satisfaction tout au long de la vie. Toutefois, l'évolution des ressources avec l'âge – qu'il s'agisse de difficultés de santé ou de changements dans les processus cognitifs, motivationnels et affectifs – peut entraver la poursuite des buts chez les adultes âgés. En combinant approches méthodologiques quantitatives et qualitatives, ce travail s'est intéressé aux buts poursuivis par les adultes âgés tout-venants, aux difficultés qu'ils peuvent rencontrer dans leur fonctionnement quotidien, ainsi qu'aux liens entre ces buts et leur bien-être. L'utilisation conjointe de ces deux types de méthodes a permis de conjuguer richesse de récits de vie recueillis au travers d'entretiens semi-structurés et rigueur de l'approche quantitative (via l'utilisation de tâches cognitives et de questionnaires) pour mieux comprendre les stratégies de gestion des buts mises en place par les adultes âgés afin de maintenir un niveau élevé de bien-être.

International audience; Intensive agriculture practices have an important impact on soil biota, which can affect dramatically soil quality. In order to limit this impact, alternative agricultural practices are more and more applied. However, these practices are still in progress and thus, it is necessary to investigate their impact on soil activity. In this context, we studied the impact of agricultural practices (intensive and agroecological) in vegetable cropping systems in Guadeloupe. The first aim of this study was to identify practices developed in vegetable cropping systems and explain their level of eco-agriculture. We conducted a survey on the whole territory which gave us a better understanding of vegetable cropping systems in Guadeloupe. We selected a representative subset of 18 farms located on vertisols. The second aim of the study was to establish a typology of cropping practices in these vegetable cropping systems in vertisol. We performed a PCA and a HCA on the 18 farms. These methods allowed us to build a typology in which farms were distributed between two types. In type A, farmers are using intensive agricultural practices while in type B, farmers are using alternative agroecological farming practices. Then, we collected soil fauna, during the rainy season in type A and type B farms in order to demonstrate the relationship between cropping systems and the quality of soils proxied by biological indicators. We hypothesized that the use of synthetic fertilizers and herbicides in intensive agriculture affected soil fauna activity. The results showed no significant difference between soil fauna abundance in both types. However, the taxonomic richness and the abundance of litter transformers were higher in type B. Taxonomic richness and soil fauna functional diversity thus strongly depend on agricultural practices in vegetables cropping systems in Guadeloupe.

International audience; Characterizing the ecological processes driving the assembly and functional composition of ectomycorrhizal (ECM) fungal communities is an area of active research. Here, we applied a trait-based framework to address whether and how environmental filtering and niche differentiation influence the diversity of ECM fungal enzymatic activities in two oak-dominated forest ecosystems. We hypothesized that fungal enzymatic activities and ECM community assembly are influenced by the availability of targeted resources in the surrounding soil. We pinpointed a major influence of environmental filtering on ECM fungal taxonomic and functional composition. Contrasted taxonomic composition among forest ecosystems was linked to broad interspecific trait variation and entailed contrasted functional responses at community level. However, intraspecific trait variation contributed to community response within ecosystems. We characterized a strong relationship between enzymatic activities and targeted resource availability in surrounding soil, suggesting a functional role of the enzymes for the acquisition of these resources. Conversely, we did not find a significant influence of niche differentiation in ECM community assembly. Synthesis. Heterogeneous distribution of soil resources drives a community-level functional response and determines the functional and taxonomic mosaic of ECM communities in forest ecosystems.

The strong growth of Human populations has led to the intensification of land uses and land covers, especially in agricultural lands for food production and livestock, resulting in a higher appropriation of net primary productivity. As primary productivity is the root of food webs and ecological networks, any change in this essential process is likely to have a strong impact on biodiversity. Besides, intensification is a complex process whose three dimensions - inputs, outputs and system - are rarely studied together. The conceptual and methodological framework of HANPP (Human Appropriation of Net Primary Production) proposed by Helmut Haberl and collaborators in 2007, aims to quantify different parameters of intensification. First, I explored the variability of HANPP components and their relationships to other intensification indices (i.e. HNV, IC / ha) to better interpret the variability of HANPP and its components. HANPP seems to be linked to both the "system" and "output" dimensions of land use intensity and appears to complement the other indicators considered. Then, I investigated the relationship between HANPP and biodiversity, focusing on two taxa complementary in their ecosystem functions, i.e. birds and bats. Using data from citizen-science programs occurring in metropolitan France, I showed that intensification: i) decreased species richness, abundance and the average mass of bats, and ii) simplified the structure of avian communities by lowering the average trophic level and functional regularity, to the benefit of farmland specialists. In addition, I observed that the response of biodiversity could widely vary depending on the indicator and / or facet (taxonomic or functional) studied. Through my analyzes, I was able to clarify the conditions of use of the HANPP methodological framework. I also identified areas and types of landscape where land use intensity can coexist with biodiversity. All of these results form the basis for a discussion on opportunities to reconcile conservation efforts with intensification.; La forte croissance des populations humaines a engendré une intensification des milieux, surtout agricoles pour l’alimentation et l’élevage, résultant en une plus grande appropriation de la productivité primaire nette. La productivité primaire étant à la base des réseaux trophiques et écologiques, toute modification de ce processus essentiel est susceptible d’avoir de fortes conséquences sur la biodiversité. Par ailleurs, l’intensification est un processus complexe dont les trois dimensions – intrants, extrants et système – sont rarement étudiées de concert. Le cadre conceptuel et méthodologique HANPP (Human Appropriation of Net Primary Production) proposé par Helmut Haberl et collaborateurs en 2007, a pour objectif de quantifier différents paramètres de l’intensification. Dans un premier temps, les liens entre des composantes d’HANPP et d’autres indices d’intensification (i.e. HNV, IC/ha) ont été explorés afin de mieux interpréter la variabilité d’HANPP et ses composantes. HANPP semble lié à la fois aux dimensions « système » et « extrants » de l’intensité d’usage des sols et apparait comme complémentaire aux autres indicateurs testés. Dans un second temps, je me suis intéressée à la relation entre HANPP et biodiversité, à travers deux taxons complémentaires par leurs fonctions écosystémiques, i.e. les oiseaux et chiroptères. Grâce à l’utilisation de données issues de programmes de sciences participatives en France métropolitaine, j’ai pu montrer que l’intensification : i) diminuait la richesse spécifique, l’abondance et la masse moyenne des communautés de chiroptères, et ii) simplifiait la structure des communautés aviaires par l’abaissement du niveau trophique et de la régularité fonctionnelle, au bénéfice de spécialistes des milieux agricoles. Par ailleurs, j’ai pu observer que la réponse de la biodiversité pouvait grandement varier selon l’indicateur et/ou la facette (taxonomique ou fonctionnelle) étudiée. A travers mes analyses, j’ai pu clarifier les conditions d’utilisation du cadre méthodologique HANPP. J’ai également identifié des régions et types de paysage où l’intensité d’usage des sols peut coexister avec la biodiversité. L’ensemble de ces résultats forme le support à une discussion sur les opportunités pour concilier efforts de conservation et intensification.

The strong growth of Human populations has led to the intensification of land uses and land covers, especially in agricultural lands for food production and livestock, resulting in a higher appropriation of net primary productivity. As primary productivity is the root of food webs and ecological networks, any change in this essential process is likely to have a strong impact on biodiversity. Besides, intensification is a complex process whose three dimensions - inputs, outputs and system - are rarely studied together. The conceptual and methodological framework of HANPP (Human Appropriation of Net Primary Production) proposed by Helmut Haberl and collaborators in 2007, aims to quantify different parameters of intensification. First, I explored the variability of HANPP components and their relationships to other intensification indices (i.e. HNV, IC / ha) to better interpret the variability of HANPP and its components. HANPP seems to be linked to both the "system" and "output" dimensions of land use intensity and appears to complement the other indicators considered. Then, I investigated the relationship between HANPP and biodiversity, focusing on two taxa complementary in their ecosystem functions, i.e. birds and bats. Using data from citizen-science programs occurring in metropolitan France, I showed that intensification: i) decreased species richness, abundance and the average mass of bats, and ii) simplified the structure of avian communities by lowering the average trophic level and functional regularity, to the benefit of farmland specialists. In addition, I observed that the response of biodiversity could widely vary depending on the indicator and / or facet (taxonomic or functional) studied. Through my analyzes, I was able to clarify the conditions of use of the HANPP methodological framework. I also identified areas and types of landscape where land use intensity can coexist with biodiversity. All of these results form the basis for a discussion on opportunities to reconcile conservation efforts with intensification.; La forte croissance des populations humaines a engendré une intensification des milieux, surtout agricoles pour l’alimentation et l’élevage, résultant en une plus grande appropriation de la productivité primaire nette. La productivité primaire étant à la base des réseaux trophiques et écologiques, toute modification de ce processus essentiel est susceptible d’avoir de fortes conséquences sur la biodiversité. Par ailleurs, l’intensification est un processus complexe dont les trois dimensions – intrants, extrants et système – sont rarement étudiées de concert. Le cadre conceptuel et méthodologique HANPP (Human Appropriation of Net Primary Production) proposé par Helmut Haberl et collaborateurs en 2007, a pour objectif de quantifier différents paramètres de l’intensification. Dans un premier temps, les liens entre des composantes d’HANPP et d’autres indices d’intensification (i.e. HNV, IC/ha) ont été explorés afin de mieux interpréter la variabilité d’HANPP et ses composantes. HANPP semble lié à la fois aux dimensions « système » et « extrants » de l’intensité d’usage des sols et apparait comme complémentaire aux autres indicateurs testés. Dans un second temps, je me suis intéressée à la relation entre HANPP et biodiversité, à travers deux taxons complémentaires par leurs fonctions écosystémiques, i.e. les oiseaux et chiroptères. Grâce à l’utilisation de données issues de programmes de sciences participatives en France métropolitaine, j’ai pu montrer que l’intensification : i) diminuait la richesse spécifique, l’abondance et la masse moyenne des communautés de chiroptères, et ii) simplifiait la structure des communautés aviaires par l’abaissement du niveau trophique et de la régularité fonctionnelle, au bénéfice de spécialistes des milieux agricoles. Par ailleurs, j’ai pu observer que la réponse de la biodiversité pouvait grandement varier selon l’indicateur et/ou la facette (taxonomique ou fonctionnelle) étudiée. A travers mes analyses, j’ai pu clarifier les conditions d’utilisation du cadre méthodologique HANPP. J’ai également identifié des régions et types de paysage où l’intensité d’usage des sols peut coexister avec la biodiversité. L’ensemble de ces résultats forme le support à une discussion sur les opportunités pour concilier efforts de conservation et intensification.

Protists are the eukaryotic share of microbial communities. The distinct roles and adaptations of marine protists to their environment constitutes their functional diversity. Many marine protist have been discovered by DNA-based taxonomy, however the functional diversity of these organisms is unknown. In this project, the functional diversity of marine protist is studied by coupling a genetic survey (V4-18S rDNA) of various coastal ecosystems and a trait approach constituted of 13 traits. As a first step, in terms of functional redundancy, changes in the community of marine protists were tightly coupled with changes in functional diversity. These results contrasts with observations about prokaryotes and the distinct evolutionary process at stake are commented. The small size-fraction displayed a higher functional diversity probably influenced by a higher resource availability for this compartment. In a tidal front, the influence of the environment on marine protists is studied. The phototrophic protists presented a maximum of diversity at the front. The diversity maximum was influenced by dispersal (at an ecotone) but also by disturbance cycles which allowed to decrease competitive exclusion. Reversely, the diversity of heterotrophic protists was less structured by this environment, probably because their nutrition is related to biological interactions more than by the environment. In a last section, parasitism of a single dinoflagellate species was shown to be carried out by few specialized parasites. These results underline that the predation role of protistan communities might be dictated by specialized interactions involving heterotrophic protists and their prey.; Les protistes sont les eucaryotes du compartiment microbien. Les rôles et adaptations de ces organismes dans leur milieu constituent leur diversité fonctionnelle. Parce que beaucoup ont été découvert récemment, la diversité fonctionnelle des protistes marins est peu connue. Dans cette thèse, la diversité fonctionnelle des protistes marins de l’écosystème côtier a été étudiée en couplant la taxonomie génétique (V4-ADNr 18S) et 13 traits. Dans un premier temps, à l’inverse des procaryotes, un fort lien entre taxonomie et fonctions est mis en évidence, impliquant que des changements de composition sont susceptibles de modifier le fonctionnement de l’écosystème. Les petits protistes soutiennent une plus grande diversité fonctionnelle, car influencés par une plus grande disponibilité en ressource. Dans une application associée à un front de marée, l’influence de l’environnement sur la diversité des protistes est étudiée. Les protistes phototrophes démontrent un maximum de diversité au niveau du front. Ce maximum est influencé par la dispersion (existence d’un écotone) ainsi que par des cycles de perturbations qui permettent de diminuer localement la compétition exclusive. La diversité des protistes hétérotrophes semble moins structurée par l’environnement, probablement parce que leur nutrition se fait par des interactions biotiques moins influencées par l’environnement. Finalement, nous observons que les protistes parasites sont spécialisés à leurs proies. Ces résultats soulignent que le rôle de prédation des communautés de protistes passe par l’intermédiaire d’interactions spécifiques entre les protistes hétérotrophes et leurs proies.

Protists are the eukaryotic share of microbial communities. The distinct roles and adaptations of marine protists to their environment constitutes their functional diversity. Many marine protist have been discovered by DNA-based taxonomy, however the functional diversity of these organisms is unknown. In this project, the functional diversity of marine protist is studied by coupling a genetic survey (V4-18S rDNA) of various coastal ecosystems and a trait approach constituted of 13 traits. As a first step, in terms of functional redundancy, changes in the community of marine protists were tightly coupled with changes in functional diversity. These results contrasts with observations about prokaryotes and the distinct evolutionary process at stake are commented. The small size-fraction displayed a higher functional diversity probably influenced by a higher resource availability for this compartment. In a tidal front, the influence of the environment on marine protists is studied. The phototrophic protists presented a maximum of diversity at the front. The diversity maximum was influenced by dispersal (at an ecotone) but also by disturbance cycles which allowed to decrease competitive exclusion. Reversely, the diversity of heterotrophic protists was less structured by this environment, probably because their nutrition is related to biological interactions more than by the environment. In a last section, parasitism of a single dinoflagellate species was shown to be carried out by few specialized parasites. These results underline that the predation role of protistan communities might be dictated by specialized interactions involving heterotrophic protists and their prey.; Les protistes sont les eucaryotes du compartiment microbien. Les rôles et adaptations de ces organismes dans leur milieu constituent leur diversité fonctionnelle. Parce que beaucoup ont été découvert récemment, la diversité fonctionnelle des protistes marins est peu connue. Dans cette thèse, la diversité fonctionnelle des protistes marins de l’écosystème côtier a été étudiée en couplant la taxonomie génétique (V4-ADNr 18S) et 13 traits. Dans un premier temps, à l’inverse des procaryotes, un fort lien entre taxonomie et fonctions est mis en évidence, impliquant que des changements de composition sont susceptibles de modifier le fonctionnement de l’écosystème. Les petits protistes soutiennent une plus grande diversité fonctionnelle, car influencés par une plus grande disponibilité en ressource. Dans une application associée à un front de marée, l’influence de l’environnement sur la diversité des protistes est étudiée. Les protistes phototrophes démontrent un maximum de diversité au niveau du front. Ce maximum est influencé par la dispersion (existence d’un écotone) ainsi que par des cycles de perturbations qui permettent de diminuer localement la compétition exclusive. La diversité des protistes hétérotrophes semble moins structurée par l’environnement, probablement parce que leur nutrition se fait par des interactions biotiques moins influencées par l’environnement. Finalement, nous observons que les protistes parasites sont spécialisés à leurs proies. Ces résultats soulignent que le rôle de prédation des communautés de protistes passe par l’intermédiaire d’interactions spécifiques entre les protistes hétérotrophes et leurs proies.

The overall aim of this thesis is to determine the role of competitive exclusion, environmental filtering and dispersal limitation on the distribution of leaf-litter ant species in French Guianese forest. To this end, we evaluated how the diversity of ant communities varies along environmental and geographic gradients, using the three facets of diversity (i.e. taxonomic, phylogenetic and functional dimensions) at different spatial scales. Observed patterns of functional and phylogenetic structure lower than expected by chance suggest that environmental filtering acts on the distribution of ant species at the scale of sampled site. In contrast, the hypothesis of functional and/or phylogenetic overdispersion between locally co-occurring species resulting from the exclusion of similar species is not supported by our results. At the regional scale, our results show that ant communities are strongly structured by environmental variations. Spatial distance also influences the distribution of ant species throughout the region. Taken together, our results suggest that environmental filtering is the main driver structuring communities of ant species in French Guianese rainforest, both at local and regional scales. Species are distributed in a patchy way throughout the region, in response to environmental variations. Patterns of diversity are also influenced by the spatial distance at the regional scale, leading to a turnover in species composition of ant communities between distant areas.; L’objectif général de cette thèse est de déterminer le rôle de l’exclusion compétitive, du filtrage environnemental et des limites de dispersion dans la distribution des espèces de fourmis de la litière en forêt guyanaise. Pour cela, nous avons évalué comment la diversité des assemblages de fourmis varie le long de gradients environnementaux et géographiques, en considérant les trois facettes de la diversité (i.e. taxonomique, phylogénétique et fonctionnelle) à différentes échelles spatiales. Des patrons observés de structure fonctionnelle et phylogénétique plus faibles qu’attendus au hasard suggèrent que le filtrage environnemental agit sur la distribution des espèces à l’échelle du site de récolte. En revanche, l’hypothèse d’une sur-dispersion fonctionnelle et/ou phylogénétique entre espèces qui co-occurrent localement résultant de l’exclusion d’espèces similaires n’est pas soutenue par nos résultats. A l’échelle régionale, nos résultats montrent que les communautés de fourmis sont fortement structurées par les variations environnementales. La distance spatiale influence également la distribution des espèces de fourmis à travers la région. D’après l’ensemble de nos résultats, le filtrage environnemental est la force majeure de structuration des assemblages d’espèces de fourmis en forêt guyanaise, tant à l’échelle locale qu’à l’échelle régionale. Les espèces sont réparties de manière fragmentaire sur le territoire, en réponse aux variations environnementales. Les patrons de diversité sont également influencés par la distance spatiale à l’échelle régionale, résultant en un turnover dans la composition spécifique des assemblages de fourmis entre localités éloignées.

National audience; le cadre de ses missions de prospective et de conseil stratégique auprès de la FRB, le conseil scientifique a conduit en 2016 et 2017 un travail de réflexion et d’expertise sur les « fronts de sciences » dans le champ de la recherche sur la biodiversité. Le travail présenté ici permet de faire le point sur l’évolution du paysage de la recherche depuis les prospectives réalisées par le CS et publiées en 2009 et 2015. Ces deux rapports qui ont marqué les premières années de la FRB dressaient un tableau d’ensemble des grands enjeux et chantiers scientifiques dans le domaine de la biodiversité. Tout en s’inscrivant dans le prolongement de ces travaux structurants, le conseil scientifique souhaite mettre en lumière les évolutions parfois très rapides de la science dans certains domaines. Il s’agit donc d’analyser l’état de la recherche sur certains « fronts de science » qui ont émergé depuis, qui ont progressé rapidement, ou qui pourraient prendre de l’ampleur dans les années à venir. Ce travail, qui se poursuivra chaque année, n’a pas une visée exhaustive, ni ne constitue en soi une proposition d’orientation des stratégies de recherche. Il vise avant tout à donner un aperçu de quelques sujets en plein développement ou d’enjeux appelant de nouvelles recherches, ainsi qu’à éclairer l’actualité de la recherche sur la biodiversité pour un public non spécialiste. Certains des sujets choisis s’inscrivent clairement dans des enjeux et débats de société, mais d’autres relèvent de problématiques conceptuelles et méthodologiques de nature plus fondamentale.

International audience; Plant functional traits directly affect ecosystem functions. At the species level, trait combinations depend on trade-offs representing different ecological strategies, but at the community level trait combinations are expected to be decoupled from these trade-offs because different strategies can facilitate co-existence within communities. A key question is to what extent community-level trait composition is globally filtered and how well it is related to global versus local environmental drivers. Here, we perform a global, plot-level analysis of trait-environment relationships, using a database with more than 1.1 million vegetation plots and 26,632 plant species with trait information. Although we found a strong filtering of 17 functional traits, similar climate and soil conditions support communities differing greatly in mean trait values. The two main community trait axes that capture half of the global trait variation (plant stature and resource acquisitiveness) reflect the trade-offs at the species level but are weakly associated with climate and soil conditions at the global scale. Similarly, within-plot trait variation does not vary systematically with macro-environment. Our results indicate that, at fine spatial grain, macro-environmental drivers are much less important for functional trait composition than has been assumed from floristic analyses restricted to co-occurrence in large grid cells. Instead, trait combinations seem to be predominantly filtered by local-scale factors such as disturbance, fine-scale soil conditions, niche partitioning and biotic interactions.

The description of spatial patterns as well as temporal dynamics of diversity has been a major cornerstone in modern ecology, especially in the contemporary context of global changes for which a growing concern is notable during last decades. Ecological communities are now acknowledged as the result of species that are sorted by selection from the regional pool. This selection of species is determined by several processes, namely the assembly rules. The two main assembly rules are the habitat filtering, selecting species that are able to inhabit in a given set of abiotic conditions, and the limiting similarity, selecting species for which ecological features are dissimilar in order to avoid a too strong competition and to coexist. The goals of my thesis were to (i) understand spatial patterns of freshwater fish community diversity at large scale, (ii) understand temporal dynamic of this diversity and (iii) describe temporal dynamics of the processes underlying the structuration of communities. In order to do this, data of freshwater fish communities has been analyzed first at continental scale (i.e. European) and then at national scale (i.e. France) for which temporal dimension of the data was also available (time series from 1966 to 2012). Based on the European freshwater diversity, we highlighted that phylogenetic, morphological and ecological facets were complementary. Moreover, climatic conditions, and especially their seasonality, seem to be a major driver of the spatial distribution of diversity. At finer scale and by taking into account the temporality of communities, we found that French freshwater communities experienced taxonomic reorganization due to population declines that ultimately leads to taxonomic homogenization of freshwater diversity in France. Although functional homogenization has been observed due to demographic fluctuations of warm water-dweller and low trophic level species, consequences at large scale remained to be explored. Moreover, since the 90s, habitat filtering increased as structuring force for freshwater fish communities. Finally, this thesis allowed us to validate hypothesis usually associated to spatial patterns of diversity, as mechanisms related to temporal variations of diversity. The stress dominance hypothesis (through temporal trends in temperature seasonality) and preadaption hypothesis (related to non-native species) have been used to understand temporal dynamics of diversity as well as of the assembly rules underlying structuration of communities.; La description des gradients spatiaux ainsi que la documentation des dynamiques temporelles de la biodiversité sont des piliers centraux de l'écologie moderne, en particulier dans le contexte actuel des changements globaux auquel l'intérêt porté est croissant depuis les dernières décennies. Les communautés écologiques sont désormais reconnues comme des entités issues de la sélection d'espèces à partir d'un pool régional, sélection déterminée par différents processus appelés règles d'assemblage. Les deux règles d'assemblage principalement reconnues sont les filtres environnementaux, sélectionnant des espèces similaires adaptées à un milieu, et la limite à la ressemblance, sélectionnant des espèces dont les caractéristiques n'induisent pas de compétition trop forte et permettent la coexistence. Les objectifs de ma thèse ont été de (i) comprendre les patrons spatiaux de la diversité des communautés piscicoles à large échelle, (ii) comprendre la dynamique temporelle de cette diversité et (iii) d'appréhender la dynamique temporelle des processus sous-jacents à la structuration des communautés. Pour ce faire, des données de communautés piscicoles ont été analysées, d'une part à l'échelle continentale (i.e. européenne), et d'autre part à l'échelle nationale (i.e. France) pour laquelle la dimension temporelle est également disponible (i.e. séries temporelles depuis 1966 jusqu'à 2012). La description de la diversité piscicole européenne a permis de mettre en évidence la complémentarité des facettes phylogénétique, morphologique et écologique de la diversité. De plus, le climat, et en particulier la saisonnalité des conditions climatiques, est apparu comme un déterminant majeur de la distribution spatiale de la diversité. A une échelle plus locale et en tenant compte de la temporalité des communautés, il a été mis en évidence que les communautés piscicoles françaises connaissaient actuellement une réorganisation taxonomique due aux déclins de populations et menant à une homogénéisation taxonomique globale. Bien qu'une réorganisation fonctionnelle de ces mêmes communautés ait été observée, résultant des variations démographiques des espèces d'eau chaude et de bas niveau trophique, les conséquences à large échelle restent à explorer. De plus, depuis les années 90, les filtres environnementaux se sont renforcés dans leur rôle structurant des communautés. Finalement, les travaux de cette thèse ont permis de valider des hypothèses usuellement associées aux patrons spatiaux de la diversité, comme mécanismes en lien avec les variations temporelles de la diversité. L'hypothèse de prédominance du stress (au travers des changements de saisonnalités des températures) et de préadaptation des espèces non-natives ont notamment permis de comprendre les dynamiques temporelles de diversité ainsi que des règles d'assemblage sous-jacentes à la structuration des communautés.

The aesthetic value of landscapes and species is a central element for the conservation of biodiversity, since it involves the emotional and emotional dimensions of our relationship to nature. However, the links between biodiversity and aesthetic perception remains poorly studied and recognized within the ecosystem services framework.Following a first critical review, that described the conceptual and methodological bases of landscape aesthetics, three studies on underwater systems at different scales have been computed in order to better understand the link between the different facets of biodiversity and aesthetic perception.The results revealed that the link between biodiversity and aesthetic preferences is dependent on the scale of perception: at a multi-specific scale, biodiversity and species composition have a positive effect on aesthetic preferences, while preferences at a specific scale are disconnected to the ecological functioning of ecosystems.These results confirm the importance of aesthetic value in our perception of biodiversity, which could have major consequences in the way we protect our environment. The aesthetic experience based on the understanding of ecological functioning is proposed and described in order to promote an aesthetic perception relevant to ecological processes. Education to biodiversity based on engaged aesthetic is also proposed, in order to reconnect ecological needs and aesthetic preferences.; La valeur esthétique des paysages et des espèces est un élément central de la conservation de la biodiversité, puisqu’elle fait intervenir les dimensions affectives et émotionnelles de notre rapport à la nature. Le lien entre biodiversité et perception esthétique demeure cependant peu étudié dans le cadre des services écosystémiques. Suite à un premier travail de synthèse ayant permis de poser les bases conceptuelles et méthodologiques de l’esthétique des paysages, trois études menées sur des systèmes sous-marins à différentes échelles ont permis de mieux comprendre et de quantifier le lien entre les différentes facettes de la biodiversité et la perception esthétique. Les résultats ont permis de mettre en évidence que la nature du lien entre biodiversité et préférences esthétique est dépendante de l’échelle de perception : à une échelle multi-spécifique, la biodiversité et la composition en espèces ont un effet positif sur les préférences esthétiques, tandis que les préférences à l’échelle spécifiques sont déconnectées du fonctionnement écologique des écosystèmes. Ces résultats confirment l’importance de la valeur esthétique dans notre perception de la biodiversité, qui pourrait avoir des conséquences majeures sur la façon dont nous protégeons notre environnement. L’approche fonctionnaliste de l’expérience esthétique est proposée et décrite afin de promouvoir une perception esthétique basée sur la compréhension et la reconnaissance des processus écologiques. Des pistes d’éducation à la biodiversité basée sur une expérience esthétique engagée sont également proposées, afin de reconnecter les besoins écologiques et les préférences esthétiques.

1.Insectivorous birds are increasingly recognised for the crucial pest control services they provide to agroecosystems. While both the foraging activity and functional diversity of birds are enhanced by multi-scale habitat heterogeneity, little is known about how these relationships may influence avian top–down control of insects. Specifically, interactive effects of bird community structure and habitat heterogeneity on pest control across spatial scales have rarely been explored.[br/] 2.We sampled bird communities and measured avian predation on plasticine model prey, as a proxy for lepidopteran pest control, in 20 vineyards of south-western France. Vineyards differed both in sward heterogeneity at the local scale and amount of surrounding semi-natural habitats at the landscape scale. Functional diversity metrics and community-weighted mean traits were computed for bird communities based on a species–trait table including diet, foraging method, nesting site, migration strategy, laying date, home range size, clutch size and body mass. We used mixed models to test for the interacting effects of habitat heterogeneity and bird functional diversity on avian predation rates of plasticine prey.[br/] 3.Contrary to expectations, bird functional diversity decreased with landscape-scale heterogeneity, but was higher in vineyards managed with heterogeneous sward structures. In contrast, foliage-gleaning insectivores were more abundant in landscapes supporting more semi-natural habitats, suggesting an increase in their contribution to pest control along the landscape heterogeneity gradient. Accordingly, we found that avian predation on plasticine prey increased with bird functional evenness both in more heterogeneous vineyards at the local scale and in landscape mosaics supporting more semi-natural habitats.[br/] 4.Synthesis and applications. Our study demonstrates that habitat heterogeneity at both local and landscape scales influenced avian insectivory in vineyard agroecosystems by interacting with bird community structure. It provides important insights for ecological intensification in vineyards, pointing out that management options need to be adapted to both the functional composition of local bird communities and landscape context. We suggest that both on-field and off-field management can be used to enhance natural pest control services provided by birds in vineyards, especially by favouring sward heterogeneity and patches of semi-natural habitats within large vineyard stands at the landscape scale.

Le secteur de projets appelé Nuevo Polanco, au nord-ouest de la ville de Mexico, connaît un développement urbain important depuis quelques années. Baptisé par les médias nationaux le « Manhattan mexicain », Nuevo Polanco se caractérise par ses grandes opérations urbaines verticales et mixtes (habitat / activités). Les formes urbaines, les choix de programmation et d’aménagement qui y sont promus constituent une rupture dans le paysage mais aussi dans l’organisation des modes de vie des résidents et des usagers. Ces îlots verticaux conçus comme des morceaux de ville interrogent de façon inédite les jeux d’acteurs entre responsables politiques et professionnels de l’urbain. Ils tendent également à remodeler les usages et appropriations dans l’espace urbain local.

Longer drought periods and/or overall less precipitation are thought to be major consequences of ongoing climate change in the Mediterranean region. These changes in the water regime will likely affect community composition, biodiversity and ecosystem processes, but very little is known about how biodiversity and changes in precipitation interactively affect ecosystem functioning. In my PhD thesis, I aimed to quantify the role of plant diversity in the response of Mediterranean shrubland ecosystem to a decrease in water availability, with a particular interest in belowground processes, such as soil microbial community functioning and functional responses in plant roots.I used a rhizotron approach under partially controlled conditions to study plant growth responses to repetitive severe droughts, with a particular focus on root growth. Two individuals of the same species or in all possible combinations of the three dominating species at our field site (Quercus coccifera, Cistus albidus, Brachypodium retusum) were grown together in a rhizotron. Repetitive severe droughts had a negative effect on survival of the two woody species (Q. coccifera, C. albidus), but not of the grass B. retusum. Interspecific competition generally increased survival of C. albidus and B. retusum compared to monospecific competition. Conversely, interspecific competition decreased the survival of Q. coccifera. Likewise, I found that root morphological traits were mostly affected by the neighbor species identity rather than by severe drought. The community level physiological profiles (CLPPs) of root associated soil microbial communities did not differ between drought treatments and were also not affected by plant species identity. However, CLPPs changed towards more total microbial activities but less diverse resource use at increasing soil depth. Collectively these results suggest that plant species composition of the studied Mediterranean shrubland has a stronger effect on growth, intraspecific variability in root traits and survival than repetitive severe droughts.In the context of a larger collaborative project (CLIMED), I used a natural gradient of shrub species diversity in a Mediterranean shrubland ecosystem (garrigue) to which a permanent partial rain exclusion treatment (12% less precipitation) was added. This field experiment allowed me to study the responses of soil microbial community level physiological profiles (CLPPs) to reduced precipitation and to a change plant-produced leaf litter material decomposing on the ground as a key resource for heterotrophic soil microorganisms over two years. While rain exclusion had only a minor impact on the diversity of substrates metabolized by the microbial communities, litter species richness promoted global soil microbial activity by increased catabolic diversity of the soil microbial community. These results suggest that indirect climate change effects on plant species composition and richness might have more important consequences for soil microbial functioning than reduced precipitation in the studied Mediterranean shrubland ecosystem.Both, the field study of soil microbial functioning and the rhizotron study of plant growth and survival clearly showed that plant species identity and diversity may be more important for the functioning of these Mediterranean shrublands than increased drought. I conclude that climate change induced shifts in plant species composition and diversity may have more important consequences for the functioning of Mediterranean shrublands than the direct effects of altered precipitation.; Les modèles disponibles prévoient que le changement climatique entrainera de plus longues périodes de sécheresse et/ou une diminution globale des précipitations en région méditerranéenne. Ces changements affecteront probablement la composition des communautés, la biodiversité et les processus écosystémiques. Cependant, les effets de la biodiversité, des changements de précipitations et de leurs interactions sur le fonctionnement des écosystèmes restent mal connus. Dans cette thèse, j’ai cherché à quantifier le rôle de la diversité des plantes dans la réponse d’un écosystème de garrigue méditerranéenne à une diminution de la disponibilité en eau, avec un intérêt particulier pour les processus souterrains, tels que le fonctionnement de la communauté microbienne du sol et les réponses fonctionnelles des racines.Afin d’étudier les conséquences d’une sécheresse sévère répétée sur la croissance végétale, et particulièrement racinaire, j’ai mis en place une expérience en rhizotrons, en conditions semi-contrôlées. Dans chaque rhizotron ont été plantées deux individus d’une même ou de différentes espèces des trois espèces dominantes de notre site d’étude (Quercus coccifera, Cistus albidus, Brachypodium retusum). Les sécheresses sévères répétées ont eu un effet négatif sur la survie des deux espèces ligneuses mais pas sur celle de l’herbacée. La compétition interspécifique a généralement augmenté la survie de C. albidus et B. retusum comparé à la compétition intraspécifique. A l’inverse, la compétition interspécifique a diminué la survie de Q. coccifera. De la même manière, les traits morphologiques racinaires ont été plus affectés par l’identité des espèces voisines que par le traitement de sécheresse. Les profils métaboliques des communautés microbiennes (CLPP) de sol associé aux racines n’ont pas été affectés par les traitements de sécheresse ni par l’identité des espèces végétales. Cependant, avec l’augmentation de la profondeur du sol, les CLPP ont augmentés mais avec une utilisation de ressources moins diversifiées. Ces résultats suggèrent que la composition d’espèces végétales de la garrigue méditerranéenne étudiée a un effet plus important sur la croissance, la variabilité intraspécifique des traits racinaires et la survie que les sécheresses sévères répétées.Dans le contexte d’un projet collaboratif (CLIMED), j’ai utilisé un gradient naturel de diversité d’espèces d’arbustes d’un écosystème de garrigue méditerranéenne ayant reçu un traitement d’exclusion de pluie partielle (-12% de précipitation). Cette expérience m’a permis d’étudier les réponses des profils métaboliques des communautés microbiennes du sol CLPP à une diminution des précipitations ainsi qu’à un changement de diversité des litières végétales décomposant au sol comme ressource clé pour les microorganismes hétérotrophiques du sol, pendant deux ans. Alors que l’exclusion de pluie n’a eu qu’un impact mineur sur la diversité des substrats métabolisés par les communautés microbiennes, la richesse spécifique de la litière a favorisé l’activité microbienne du sol en augmentant la diversité catabolique de la communauté microbienne du sol. Ces résultats suggèrent que les effets indirects du changement climatique sur la composition et la richesse des espèces végétales pourraient avoir des conséquences plus importantes pour le fonctionnement microbien du sol que la réduction des précipitations prévue dans l’écosystème de garrigue méditerranéenne étudié.Mes deux études, de terrain et en rhizotron, ont clairement montrées que l’identité et la diversité des espèces végétales peuvent être plus importantes pour le fonctionnement de ces garrigues méditerranéennes qu’une augmentation des sécheresses. Je conclus que les changements de composition et de diversité d’espèces végétales induits par le changement climatique peuvent avoir des conséquences plus importantes pour le fonctionnement des garrigues méditerranéennes que les effets directs d’une modification des précipitations

Summary 1.Assembly of grassland communities has long been scrutinized through the lens of functional diversity. Studies generally point to an overwhelming influence of climate on observed patterns of functional diversity, despite experimental evidence demonstrating the importance of biotic interactions. We postulate that this is because most observational studies neglect both scale-dependencies of assembly processes and phenotypic variation between individuals. Here, we test for changes in the importance of abiotic filtering and biotic interactions along a stress gradient by explicitly accounting for different scales. In addition to quantifying intraspecific trait variability, we also vary the two components of spatial scale, including grain (i.e. community size) and extent (i.e. the geographic area that defines the species pool). 2.We sampled twenty grassland communities in ten sites distributed along a 975 m elevation gradient. At each site, we measured seven functional traits for a total of 2,020 individuals at different spatial grains. We related community functional diversity metrics to the main environmental gradient of our study area, growing season length, and assessed the dependence of these relationships on spatial grain, spatial extent and intraspecific trait variability. 3.At large spatial grain and extent, the imprint of environmental filtering on functional diversity became more important with increasing stress (i.e. functional diversity decreased with shorter growing season length). At small spatial grain and extent we found a convex relationship between functional diversity and growing season length congruent with the hypothesis that competition is dominant at low stress levels while facilitative interactions are dominant at high stress levels (i.e. high functional diversity at both extremes of the stress gradient). Importantly, the effect of intraspecific variability on assembly rules was noticeable only at small spatial grain and extent. 4.Synthesis. Our study reveals how the combination of abiotic stress and biotic interactions shape the functional diversity of alpine grasslands at different spatial scales, and highlights the importance of phenotype variation between individuals for community assembly processes at fine spatial scale. Our results suggest that studies analysing trait-based assembly rules but ignoring intraspecific trait variability and focusing on a single spatial scale are likely to miss essential features of community diversity patterns. This article is protected by copyright. All rights reserved.

Un dictionnaire accessible à tous. Son édition en ligne permet une consultation libre et gratuite. Sa structuration et son organisation offrent différents niveaux de lecture et en font un outil dynamique grâce aux images, aux vidéos, aux interviews d’auteur et aux infographies. Il s’agit également d’un outil évolutif qui doit permettre à d’autres acteurs et territoires de s’en emparer et de participer à son enrichissement en commentant les définitions ou en proposant d’autres termes à définir.