1. Assessing metacommunity processes through signatures in spatiotemporal turnover of community composition
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François Munoz, Florent Arthaud, Julie Crabot, François Massol, Thibault Datry, Franck Jabot, Maxime Dubart, Patrice David, Fabien Laroche, Simon Blanchet, Laboratoire d'ingénierie pour les systèmes complexes (UR LISC), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Ecosystèmes forestiers (UR EFNO), Centre d’Infection et d’Immunité de Lille - INSERM U 1019 - UMR 9017 - UMR 8204 (CIIL), Institut Pasteur de Lille, Réseau International des Instituts Pasteur (RIIP)-Réseau International des Instituts Pasteur (RIIP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Lille-Centre Hospitalier Régional Universitaire [Lille] (CHRU Lille)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Évolution, Écologie et Paléontologie (Evo-Eco-Paleo) - UMR 8198 (Evo-Eco-Paléo (EEP)), Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre Alpin de Recherche sur les Réseaux Trophiques et Ecosystèmes Limniques (CARRTEL), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), RiverLy - Fonctionnement des hydrosystèmes (RiverLy), Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Station d'écologie théorique et expérimentale (SETE), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Ecologie Alpine (LECA ), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), ANR-16-IDEX-0001,CAP 20-25,CAP 20-25(2016), ANR-10-LABX-0041,TULIP,Towards a Unified theory of biotic Interactions: the roLe of environmental(2010), ANR-14-CE02-0012,ARSENIC,Adaptation et résilience des réseaux écologiques spatialisés face aux changements d'origine humaine(2014), ANR-17-CE32-0011,NGB,Biosurveillance Next-Gen des changements dans la structure et le fonctionnement des écosystèmes(2017), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre Hospitalier Régional Universitaire [Lille] (CHRU Lille)-Université de Lille-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut Pasteur de Lille, Réseau International des Instituts Pasteur (RIIP)-Réseau International des Instituts Pasteur (RIIP), Évolution, Écologie et Paléontologie (Evo-Eco-Paleo) - UMR 8198 (Evo-Eco-Paléo), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille, Riverly (Riverly), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Laboratoire d'ingénierie pour les systèmes complexes [UR LISC], Ecosystèmes forestiers [UR EFNO], Évolution, Écologie et Paléontologie (Evo-Eco-Paleo) - UMR 8198 [Evo-Eco-Paléo (EEP)], Centre d’Infection et d’Immunité de Lille - INSERM U 1019 - UMR 9017 - UMR 8204 [CIIL], Centre Alpin de Recherche sur les Réseaux Trophiques et Ecosystèmes Limniques [CARRTEL], Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture [IRSTEA], Université de Montpellier [UM], Evolution et Diversité Biologique [EDB], Station d'écologie théorique et expérimentale [SETE], Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive [CEFE], Milieux aquatiques, écologie et pollutions [UR MALY], RiverLy - Fonctionnement des hydrosystèmes [RiverLy], Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Université de Montpellier (UM), Evolution et Diversité Biologique (EDB), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Milieux aquatiques, écologie et pollutions (UR MALY), Université Clermont Auvergne (UCA), RiverLy (UR Riverly), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université de Montpellier (UM)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Subjects
0106 biological sciences ,Metacommunity ,beta-diversity ,Computer science ,Ecology (disciplines) ,[SDV]Life Sciences [q-bio] ,Beta diversity ,[SDV.BID]Life Sciences [q-bio]/Biodiversity ,010603 evolutionary biology ,01 natural sciences ,dispersal limitation ,path analysis ,MESH: Ecosystem ,Ecosystem ,Ecology, Evolution, Behavior and Systematics ,demographic stochasticity ,environmental filtering ,Ecology ,010604 marine biology & hydrobiology ,Data science ,Field (geography) ,Variable (computer science) ,Temporal diversity ,Community composition ,[SDE]Environmental Sciences ,[SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology - Abstract
Although metacommunity ecology has been a major field of research in the last decades, with both conceptual and empirical outputs, the analysis of the temporal dynamics of metacommunities has only emerged recently and still consists mostly of repeated static analyses. Here we propose a novel analysis framework to assess metacommunity processes using path analyses of spatial and temporal diversity turnovers. We detail the principles and practical aspects of this framework and apply it to simulated datasets to illustrate its ability to decipher the respective contributions of entangled drivers of metacommunity dynamics. We then apply it to four real datasets. Empirical results support the view that metacommunity dynamics may be generally shaped by multiple ecological processes acting in concert, with environmental filtering being variable across both space and time. These results reinforce our call to go beyond static analyses of metacommunities that are blind to the temporal part of environmental variability. This article has been peer-reviewed and recommended by Peer Community in Ecology
- Published
- 2020