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Les lagunes méditerranéennes sont aujourd’hui décrites comme des écosystèmes littoraux complexes dont les caractéristiques environnementales sont variables dans l’espace (mosaïque d’habitats) et dans le temps. Les fluctuations temporelles des conditions abiotiques s’exprimant aux échelles intra- et inter-annuelle représente en elle-même une première source de stress naturel pour les communautés biologiques associées et en particulier de la macrofaune benthique du fait de leur faible capacité de mobilité. Depuis les années 1960, ces lagunes par définition confinées sont également soumises à de nombreuses pressions anthropiques dont l’accroissement des apports en azote et en phosphore est reconnu aujourd'hui comme étant l’une des causes majeures de la dégradation des écosystèmes côtiers. Basé sur l’utilisation de données historiques collectées depuis 1999 ainsi que sur de nouvelles campagnes d’échantillonnage, ce projet vise à comprendre comment la macrofaune benthique se structure spatialement et temporellement au sein des lagunes méditerranéennes. À travers l’utilisation d’approches taxonomiques et fonctionnelles à plusieurs échelles de temps et d’espace, les résultats de ce projet mettent en évidence la complexité du lien entre l’environnement et la distribution de la macrofaune benthique au sein des lagunes méditerranéennes. Malgré la constitution de jeu de données complémentaires, il est apparu difficile de dissocier les effets de l’eutrophisation des fluctuations naturelles sur la macrofaune benthique au sein des lagunes. À l’échelle de la façade méditerranéenne, la structuration spatiale de la macrofaune serait déterminée principalement par l'hydromorphologie des lagunes et la diversité de l'habitat benthique à l'échelle de la lagune. L'eutrophisation et les facteurs de stress associés agiraient sur les communautés existantes en réduisant la richesse et la diversité taxonomique. L’étude de la dynamique temporelle des lagunes méditerranéennes vis-à-vis de l’eutrophisation n’a en revanche pas permis d’illustrer un lien clair entre l’évolution des conditions evironnementales et la strucure des communautés benthiques en lagune. L’acquisition de données à l’échelle intra-lagunaire et intra-annuelle dans le cadre de ce projet a permis d’illustrer la variabilité de la structure des communautés benthiques au sein même des lagunes méditerranéennes. La structuration de l’habitat et en particulier de la couverture en macrophyte est ici décrite comme un facteur clé expliquant la distribution de la macrofaune benthique aussi bien dans le temps et dans l’espace. L’absence de prise en compte de cette variabilité dans les stratégies d’acquisition de données dans le cadre de la DCE explique vraissemblablement une partie des difficultés rencontrées dans l’interprétation des données dans le cadre réglementaire. Dans un contexte de conservation de la biodiversité et des fonctionnalités écologiques des milieux lagunaires, il apparaît donc indispensable de considérer une description fine des habitats et de leurs fonctions associées.

A high proportion of the kelp Laminaria hyperborea production is not directly consumed by grazers but is exported forests as macro-detritus. These detritus drift across adjacent coastal ecosystems and can accumulate over intertidal and subtidal benthic habitats. The aim of this PhD thesis is to characterize the dynamics of these accumulations and to describe the degradation kinetics and the associated macrofauna community. A combination of scuba diving surveys was carried in the Île de Batz-Baie de Morlaix marine sector and revealed the seasonal presence of large accumulations of kelp fragments that can persist during several months. A set of in situ experimentations showed that kelp fragments degrade slowly compared to other Phaeophyceae species but display a similar kinetics as Posidonia oceanica leaves in the subtidal litters in the Mediterranean Sea. During the degradation process, kelp fragments maintain photosynthesis and respiration functions and are possibly able to maintain their reproduction capacity. Kelp tissues are rapidly colonized by an abundant macrofauna community (170 species reported) and a classical ecological succession occurs. The food-web study, by the stable isotopes analysis (13C and 15N; in natural conditions and with a labelling experiment) reveals that kelps fragments from L. hyperborea significantly contribute to the diet of the whole community, including grazers, detritus feeders, omnivores, filter feeders and predators. Laminaria hyperborea kelp forests play a central ecological role for a wide range of coastal ecosystems where fragments are exported and their area of influence is certainly under-estimated.; Une large part de la production des forêts de laminaires à Laminaria hyperborea est exportée sous forme de macro-détritus. Ces détritus de laminaires transitent vers les environnements côtiers adjacents et peuvent s’accumuler sur différents systèmes benthiques subtidaux ou intertidaux. L’objectif de ce travail de thèse est de caractériser la dynamique des accumulations et de décrire la cinétique de dégradation ainsi que la communauté de macrofaune associée. Un ensemble de prospections et de suivis, réalisés en plongée, a été mené au niveau du secteur Île de Batz-Baie de Morlaix et montre la présence saisonnière d’importantes accumulations de fragments de laminaires pouvant perdurer pendant plusieurs mois. Plusieurs expérimentations ont été menées in situ, et montrent que les fragments de laminaires possèdent une dégradation particulièrement lente comparée aux autres macroalgues brunes. Au cours de la dégradation, les fragments ont la capacité de maintenir plusieurs mois leur photosynthèse et potentiellement leur reproduction. Une communauté abondante de macrofaune (170 espèces identifiées) colonise les tissus et une succession écologique s’opère. L’étude du réseau trophique par l’analyse des isotopes stables (13C et 15N, naturels et enrichis artificiellement) révèle que les fragments de L. hyperborea contribuent significativement au régime alimentaire de l’ensemble des espèces (herbivores, détritivores, omnivores, filtreurs et prédateurs). Les forêts à L. hyperborea jouent ainsi un rôle écologique important pour un grand nombre d’écosystèmes côtiers où les fragments sont exportés et leur aire d’influence sur les milieux côtiers est très probablement sous-estimée.

L'unité BIOEMCO est devenue IEES en janvier 2014.; International audience; These last twenty years have seen the development of an abundant literature on the influence of soil macrofauna on soil structure. Amongst these organisms, earthworms, termites and ants are considered to play a key role in regulating the physical, chemical and microbiological properties of soils. Due to these influential impacts, soil ecologists consider these soil macro-invertebrates as 'soil engineers' and their diversity and abundance are nowadays considered as relevant bioindicators of soil quality by many scientists and policy makers. Despite this abundant literature, the soil engineering concept remains a 'preach to the choir' and bioturbation only perceived as important for soil ecologists. We discussed in this article the main mechanisms by which soil engineers impact soil structure and proposed to classify soil engineers with respect to their capacity to produce biostructures and modify them. We underlined the lack of studies considering biostructure dynamics and presented recent techniques in this purpose. We discussed why soil engineering concept is mainly considered by soil ecologists and call for a better collaboration between soil ecologists and soil physicists. Finally, we summarized main challenges and questions that need to be answered to integrate soil engineers activities in soil structure studies.

Locating between the Amazon and Orinoco Rivers, the 1500 km-long Atlantic coastline of South America are considered as the muddiest areas in the world due to the large discharge of suspended sediment from the Amazon. Despite the extreme morphodynamics of these ecosystems, the Guianas mudflats are important feeding zones for many shorebirds and fish. However, the state of knowledge on benthic organisms associated with these highly unstable environments is still at an exploratory stage. This study, therefore, aims to describe the structure and dynamics of the intertidal benthic infauna in the Guianas mudflats and to define its functioning in such highly unstable tropical muddy environments. As expected, the high instability of the sediment resulted in very low diversity of both macrofauna and meiofauna assemblages. Nonetheless, the infauna communities of the Guianas mudflats showed remarkably high abundance with the predominance of small-sized opportunistic species. A total of 39 operational taxonomic units of macrofauna was recorded while meiofauna was less diverse with the occurrence of 34 taxa. The tanaid Halmyrapseudes spaansi and the polychaeta Sigambra grubii are the two most abundant macrofauna species, which widely distributed along the Guianas coast. Likewise, the nematodes epistrate feeder Pseudochromadora spp. and non-deposit feeders Halomonhystera sp. 1 were the principal components of meiofauna communities in every station. The distribution patterns of the infauna were both site-specific and seasonal variation. The assemblages in estuarine habitat were more diverse than in the bare mudflat habitat, while infauna abundances in the WS were always higher than in the DS. Both abiotic and biotic factors significantly influenced the benthic communities. Nevertheless, the changes in benthic community structure induced by food source availability (chl a) and predation pressure were more prominent than the assemblage variations imposed by abiotic parameters (mud content, salinity…). Particularly, the tight coupling between meiofauna and MPB was observed in both distribution patterns and trophic structures. The isotopic measurements of different intertidal compartments not only revealed the pivotal role of MPB on structuring meiofaunal coummunities, but also indicated the ecological importance of meiofauna as the main food source for the small shorebirds and coastal fish. Meiofauna and MPB entered the diet of three coastal fish in great proportion, whereas the migrating shorebirds showed a wider diet breadth. The isotopic ratios were perfectly matched with the feeding guilds assigned by morphological features. However, the relative contribution of tanaids to the top epibenthic predators were surprisingly lower than expected. The thesis has increased our understanding of the Guianas infauna communities, and revealed for the first time a conceptual food web model of these unique intertidal mudflats.; Entre les fleuves Amazone et Orénoque, la frange côtière atlantique de l’Amérique du Sud (1500 km) est considérée comme la plus vaseuse au monde, conséquence des apports de sédiments en suspension de l’Amazone. Malgré la forte variabilité et l’instabilité de ces vasières uniques au monde, elles apparaissent comme des écosystèmes très productifs et sont des habitats clés dans l’accomplissement du cycle de vie des espèces de poissons et d’oiseaux qui les exploitent. Cependant, les connaissances sur les communautés biologiques qui y sont associées restent au niveau exploratoire. Ce travail de thèse vise donc à décrire la structure de l’endofaune benthique intertidale des vasières guyanaises et à définir son fonctionnement dans des environnements vaseux tropicaux très instables. Comme prévu, la forte instabilité des sédiments a entraîné une très faible diversité des assemblages de la macrofaune et de la méiofaune. Néanmoins, les communautés benthiques des vasières guyanaises ont montré une abondance remarquablement élevée avec la dominance d'espèces opportunistes de petites tailles. 39 taxons de la macrofaune ont été trouvés tandis que la méiofaune était moins diversifiée avec la présence de 34 taxons. Le tanaidacée Halmyrapseudes spaansi et le polychète Sigambra grubii sont les deux espèces de macrofaune les plus abondantes, largement réparties le long de la côte guyanaise. De même, le nématode Pseudochromadora spp., suceur d’épistrate, et Halomonhystera sp. 1 (non deposit feeders) étaient les deux espèces de méiofaune les plus abondantes sur chacune des stations. La distribution des communautés benthiques sont spécifiques aux sites d’étude et varie saisonnièrement. Les assemblages en zone estuarienne (Sinnamary) étaient plus diversifiées que dans la zone de vasière nue (Awala), alors que les abondances des communautés benthiques étaient toujours plus élevées en saison humide qu’en saison sèche. Les facteurs abiotiques et biotiques ont influencé significativement les communautés benthiques. Néanmoins, les changements dans la structure de la communauté benthique induits par la disponibilité des sources alimentaires (chl a) et la pression de prédation étaient tout aussi importantes que les variations des assemblages imposées par les paramètres abiotiques (teneur en eau, salinité ...). En particulier, une forte corrélation a été trouvée entre la méiofaune et le microphytobenthos. Les mesures isotopiques de différents compartiments des vasières ont non seulement révélé le rôle central du microphytobenthos dans la composition du régime alimentaire de la méiofaune, mais ont également montré l'importance écologique de la méiofaune comme principale source de nourriture pour les petits oiseaux limicoles et les poissons côtiers. La méiofaune et le microphytobenthos rentrent dans le régime alimentaire de trois poissons côtiers en grande proportion, alors que les oiseaux limicoles migrateurs présentaient une plus grande diversité de proies. Cependant, la contribution relative des tanaidacées dans le régime alimentaire des oiseaux limicoles était étonnamment faible. Le travail de thèse a permis d'améliorer notre compréhension de la structure de l’endofaune benthique intertidale des vasières guyanaises et de définir son fonctionnement dans des environnements vaseux tropicaux très instables. Ce travail a permis de construire, pour la première fois, un modèle conceptuel de réseau trophique des vasières intertidales mobiles guyanaises.

Locating between the Amazon and Orinoco Rivers, the 1500 km-long Atlantic coastline of South America are considered as the muddiest areas in the world due to the large discharge of suspended sediment from the Amazon. Despite the extreme morphodynamics of these ecosystems, the Guianas mudflats are important feeding zones for many shorebirds and fish. However, the state of knowledge on benthic organisms associated with these highly unstable environments is still at an exploratory stage. This study, therefore, aims to describe the structure and dynamics of the intertidal benthic infauna in the Guianas mudflats and to define its functioning in such highly unstable tropical muddy environments. As expected, the high instability of the sediment resulted in very low diversity of both macrofauna and meiofauna assemblages. Nonetheless, the infauna communities of the Guianas mudflats showed remarkably high abundance with the predominance of small-sized opportunistic species. A total of 39 operational taxonomic units of macrofauna was recorded while meiofauna was less diverse with the occurrence of 34 taxa. The tanaid Halmyrapseudes spaansi and the polychaeta Sigambra grubii are the two most abundant macrofauna species, which widely distributed along the Guianas coast. Likewise, the nematodes epistrate feeder Pseudochromadora spp. and non-deposit feeders Halomonhystera sp. 1 were the principal components of meiofauna communities in every station. The distribution patterns of the infauna were both site-specific and seasonal variation. The assemblages in estuarine habitat were more diverse than in the bare mudflat habitat, while infauna abundances in the WS were always higher than in the DS. Both abiotic and biotic factors significantly influenced the benthic communities. Nevertheless, the changes in benthic community structure induced by food source availability (chl a) and predation pressure were more prominent than the assemblage variations imposed by abiotic parameters (mud content, salinity…). Particularly, the tight coupling between meiofauna and MPB was observed in both distribution patterns and trophic structures. The isotopic measurements of different intertidal compartments not only revealed the pivotal role of MPB on structuring meiofaunal coummunities, but also indicated the ecological importance of meiofauna as the main food source for the small shorebirds and coastal fish. Meiofauna and MPB entered the diet of three coastal fish in great proportion, whereas the migrating shorebirds showed a wider diet breadth. The isotopic ratios were perfectly matched with the feeding guilds assigned by morphological features. However, the relative contribution of tanaids to the top epibenthic predators were surprisingly lower than expected. The thesis has increased our understanding of the Guianas infauna communities, and revealed for the first time a conceptual food web model of these unique intertidal mudflats.; Entre les fleuves Amazone et Orénoque, la frange côtière atlantique de l’Amérique du Sud (1500 km) est considérée comme la plus vaseuse au monde, conséquence des apports de sédiments en suspension de l’Amazone. Malgré la forte variabilité et l’instabilité de ces vasières uniques au monde, elles apparaissent comme des écosystèmes très productifs et sont des habitats clés dans l’accomplissement du cycle de vie des espèces de poissons et d’oiseaux qui les exploitent. Cependant, les connaissances sur les communautés biologiques qui y sont associées restent au niveau exploratoire. Ce travail de thèse vise donc à décrire la structure de l’endofaune benthique intertidale des vasières guyanaises et à définir son fonctionnement dans des environnements vaseux tropicaux très instables. Comme prévu, la forte instabilité des sédiments a entraîné une très faible diversité des assemblages de la macrofaune et de la méiofaune. Néanmoins, les communautés benthiques des vasières guyanaises ont montré une abondance remarquablement élevée avec la dominance d'espèces opportunistes de petites tailles. 39 taxons de la macrofaune ont été trouvés tandis que la méiofaune était moins diversifiée avec la présence de 34 taxons. Le tanaidacée Halmyrapseudes spaansi et le polychète Sigambra grubii sont les deux espèces de macrofaune les plus abondantes, largement réparties le long de la côte guyanaise. De même, le nématode Pseudochromadora spp., suceur d’épistrate, et Halomonhystera sp. 1 (non deposit feeders) étaient les deux espèces de méiofaune les plus abondantes sur chacune des stations. La distribution des communautés benthiques sont spécifiques aux sites d’étude et varie saisonnièrement. Les assemblages en zone estuarienne (Sinnamary) étaient plus diversifiées que dans la zone de vasière nue (Awala), alors que les abondances des communautés benthiques étaient toujours plus élevées en saison humide qu’en saison sèche. Les facteurs abiotiques et biotiques ont influencé significativement les communautés benthiques. Néanmoins, les changements dans la structure de la communauté benthique induits par la disponibilité des sources alimentaires (chl a) et la pression de prédation étaient tout aussi importantes que les variations des assemblages imposées par les paramètres abiotiques (teneur en eau, salinité ...). En particulier, une forte corrélation a été trouvée entre la méiofaune et le microphytobenthos. Les mesures isotopiques de différents compartiments des vasières ont non seulement révélé le rôle central du microphytobenthos dans la composition du régime alimentaire de la méiofaune, mais ont également montré l'importance écologique de la méiofaune comme principale source de nourriture pour les petits oiseaux limicoles et les poissons côtiers. La méiofaune et le microphytobenthos rentrent dans le régime alimentaire de trois poissons côtiers en grande proportion, alors que les oiseaux limicoles migrateurs présentaient une plus grande diversité de proies. Cependant, la contribution relative des tanaidacées dans le régime alimentaire des oiseaux limicoles était étonnamment faible. Le travail de thèse a permis d'améliorer notre compréhension de la structure de l’endofaune benthique intertidale des vasières guyanaises et de définir son fonctionnement dans des environnements vaseux tropicaux très instables. Ce travail a permis de construire, pour la première fois, un modèle conceptuel de réseau trophique des vasières intertidales mobiles guyanaises.

(IF 3.95; Q1); International audience; The rapid expansion of perennial crops is a major threat to biodiversity in Southeast Asia. The biodiversity losses related to the conversion of forest lands to oil palm or rubber plantations (RP) are well documented by recent studies. However, the impact of the conversion from intensively managed annual crops to perennial crops on soil biodiversity has not yet been addressed. This study aims at assessing the impact on soil biodiversity of a) the short-term effect of land use conversion from cassava crop to RP, and b) the long-term effect of RP ageing. Soil biodiversity (bacterial, fungal and macrofaunal), microbial activities and pedoclimatic characteristics were measured over a chronosequence of 1–25 years old of RP compared to cassava fields, the former crop, in Thailand. The conversion from cassava to young RP (1–3 yr) had a significant effect on microbial biomass and activities and fungal composition, but did not impact the bacterial and macrofaunal diversity. This effect of land use conversion could be explained by the change in land management due to the cultivation of pineapple in the inter-row of the young RP. Canopy closure appeared to be the main driver of soil biota shifts, as most of the biotic parameters, composition, abundance and activities were significantly modified after 7 years of RP. The changes of composition in older rubber plantations originated from the dominance of Trichoderma (fungi), Firmicutes (bacteria), and earthworms. Old rubber plantations (23–25 yr) harboured the highest microbial and macrofaunal biomass; however, they were also characterised by a significant decrease in bacterial richness. The change in pedoclimatic conditions across the rubber chronosequence, i.e. increase in soil moisture, litter and organic carbon content, was a stronger driver of soil biota evolution than land use conversion. The macrofaunal composition was more resistant to land use conversion than the bacterial composition, whereas the microbial biomass was sensitive to land use conversion, but showed resilience after 20 years. However, bacterial, fungal and macrofaunal diversity, macrofaunal and microbial biomass and microbial activities were all sensitive to RP ageing.

International audience; The intensification and subsequent closing down of industrial activities during the last century has left behind large surfaces of derelict lands. Derelict soils have low fertility, can be contaminated, and many of them remain unused. However, with the increasing demand of soil surfaces, they might be considered as a resource, for example for non-food biomass production. The study of their physico-chemical properties and of their biodiversity and biological activity may provide indications for their potential re-use. The objective of our study was to investigate the quality of six derelict soils, considering abiotic, biotic, and functional parameters. We studied (i) the soil bacteria, fungi, meso- and macro-fauna and plant communities of six different derelict soils (two from coking plants, one from a settling pond, two constructed ones made from different substrates and remediated soil, and an inert waste storage one), and (ii) their decomposition function based on the decomposer trophic network, enzyme activities, mineralization activity, and organic pollutant degradation. Biodiversity levels in these soils were high, but all biotic parameters, except the mycorrhizal colonization level, discriminated them. Multivariate analysis showed that biotic parameters co-varied more with fertility proxies than with soil contamination parameters. Similarly, functional parameters significantly co-varied with abiotic parameters. Among functional parameters, macro-decomposer proportion, enzyme activity, average mineralization capacity, and microbial polycyclic aromatic hydrocarbon degraders were useful to discriminate the soils. We assessed their quality by combining abiotic, biotic, and functional parameters: the compost-amended constructed soil displayed the highest quality, while the settling pond soil and the contaminated constructed soil displayed the lowest. Although differences among the soils were highlighted, this study shows that derelict soils may provide a biodiversity ecosystem service and are functional for decomposition.

il s'agit d'un type de produit dont les métadonnées ne correspondent pas aux métadonnées attendues dans les autres types de produit : SOFTWARE; Biochem-Env est une plateforme scientifique et technique qui permet : 1) le développement d’outils de caractérisation biochimique de sols et de sédiments (biomarqueurs enzymatiques, activité métabolique…) ainsi que de la macrofaune terrestre et benthique (biomarqueurs enzymatiques, réserves énergétiques…), 2) l’analyse de ces indicateurs biochimiques dans ces différentes matrices, et 3) l’expertise, la formation et la veille scientifique et technologique sur ces indicateurs. Biochem-Env développe également un Système d’Information Environnementale centré sur une base de données qui permet : 1) de gérer la traçabilité des échantillons, 2) de stocker et d’analyser les données de caractérisation biologique des matrices analysées.

Tropical savannas are highly important for agricultural production and many other ecosystems services. In Colombia, these savannas have been traditionally managed through extensive livestock production and low-input agriculture. The current conversion of these natural systems to intensified agriculture can have devastating impacts on belowground and aboveground biodiversity. Soil macrofauna represents an important part of agroecosystem biodiversity and some groups have received considerable attention as ecosystem engineers. The general goal of the thesis is to evaluate and analyze the impacts of agricultural landscapes on soil engineer communities and soil ecosystem services in the Colombian Llanos. Three main questions were addressed: (1) What is the impact of agricultural management on ant communities and is it possible to identify ant species that could be used as indicators of soil-based ecosystem services? (2) What is the impact of land uses on ant and termite communities and is this impact associated with modifications of soil physical and chemical properties? (3) Do the ecological and morphological traits of ants respond to land uses and soil properties?The results of this thesis confirm that ant communities are highly sensitive to land use changes and constitute good early indicators of soil-based ecosystem services. More accurately, annual crops have shown to be detrimental to ant and termites communities and this is probably due to the application of chemical inputs, as well as to tillage and pesticides. All land uses (Savannas, rubber or oil palm plantations, improved pastures and annual crops) have a particular soil fauna, but some species have particular habitat requirements for nest sites, food, refugees, etc. Some species are more generalist and are particularly adapted to disturbed environment. The presence of all land uses within a landscape contributes to a certain extent to the total diversity. It was found that sites with a tree cover protect rare, sometimes inconspicuous and perhaps fragile species.; Les savanes tropicales sont très importantes pour la production agricole et de nombreux services écosystémiques. En Colombie, ces savanes ont été traditionnellement gérées par l'élevage extensif et l'agriculture à faible intrants. La conversion actuelle de ces systèmes naturels en agriculture intensive peut avoir des effets dévastateurs sur la biodiversité du sol et au-dessus du sol. La macrofaune du sol représente une part importante de la biodiversité des agroécosystèmes et certains groupes ont reçu une attention considérable en tant qu'ingénieurs des écosystèmes. L'objectif général de la thèse est d'évaluer et d'analyser les impacts des paysages agricoles sur les communautés d'ingénieurs des sols et les services écosystémiques fournis par le sol dans les Llanos colombiens. Trois questions principales ont été abordées: (1) Quel est l'impact de la gestion agricole sur les communautés de fourmis et est-il possible d'identifier des espèces de fourmis qui pourraient servir d'indicateurs des services écosystémiques basés sur le sol? (2) Quel est l'impact de l’usage des sols sur les communautés de fourmis et de termites et cet impact est-il lié aux modifications des propriétés physiques et chimiques des sols? (3) Les traits écologiques et morphologiques des fourmis répondent-ils aux usages du sol et aux propriétés du sol?Les résultats de cette thèse confirment que les communautés de fourmis sont très sensibles aux changements d'usage de sols et constituent de bons indicateurs précoces des services écosystémiques basés sur les sols. Plus précisément, les cultures annuelles se sont révélées le plus préjudiciables aux communautés de fourmis et de termites, et cela est probablement dû à l'application d'intrants chimiques, ainsi qu'au travail du sol et aux pesticides. Tous les usages du sol (savanes, plantation de caoutchouc ou palmiers à huile, pâturages améliorés et cultures annuelles) ont une faune particulière, mais certaines espèces ont des besoins particuliers en termes d’habitat pour leurs nids, leur nourriture, ou des refuges. Certaines espèces sont plus généralistes et particulièrement adaptées aux environnements perturbés. En ce sens, la présence de toutes les utilisations du sol dans un paysage contribue dans une certaine mesure à la diversité totale. On a constaté que les usages des sols avec une couverture arborée permettent le maintien d’espèces rares, discrètes et souvent avec exigences de habitat particulaires.

Tropical savannas are highly important for agricultural production and many other ecosystems services. In Colombia, these savannas have been traditionally managed through extensive livestock production and low-input agriculture. The current conversion of these natural systems to intensified agriculture can have devastating impacts on belowground and aboveground biodiversity. Soil macrofauna represents an important part of agroecosystem biodiversity and some groups have received considerable attention as ecosystem engineers. The general goal of the thesis is to evaluate and analyze the impacts of agricultural landscapes on soil engineer communities and soil ecosystem services in the Colombian Llanos. Three main questions were addressed: (1) What is the impact of agricultural management on ant communities and is it possible to identify ant species that could be used as indicators of soil-based ecosystem services? (2) What is the impact of land uses on ant and termite communities and is this impact associated with modifications of soil physical and chemical properties? (3) Do the ecological and morphological traits of ants respond to land uses and soil properties?The results of this thesis confirm that ant communities are highly sensitive to land use changes and constitute good early indicators of soil-based ecosystem services. More accurately, annual crops have shown to be detrimental to ant and termites communities and this is probably due to the application of chemical inputs, as well as to tillage and pesticides. All land uses (Savannas, rubber or oil palm plantations, improved pastures and annual crops) have a particular soil fauna, but some species have particular habitat requirements for nest sites, food, refugees, etc. Some species are more generalist and are particularly adapted to disturbed environment. The presence of all land uses within a landscape contributes to a certain extent to the total diversity. It was found that sites with a tree cover protect rare, sometimes inconspicuous and perhaps fragile species., Les savanes tropicales sont très importantes pour la production agricole et de nombreux services écosystémiques. En Colombie, ces savanes ont été traditionnellement gérées par l'élevage extensif et l'agriculture à faible intrants. La conversion actuelle de ces systèmes naturels en agriculture intensive peut avoir des effets dévastateurs sur la biodiversité du sol et au-dessus du sol. La macrofaune du sol représente une part importante de la biodiversité des agroécosystèmes et certains groupes ont reçu une attention considérable en tant qu'ingénieurs des écosystèmes. L'objectif général de la thèse est d'évaluer et d'analyser les impacts des paysages agricoles sur les communautés d'ingénieurs des sols et les services écosystémiques fournis par le sol dans les Llanos colombiens. Trois questions principales ont été abordées: (1) Quel est l'impact de la gestion agricole sur les communautés de fourmis et est-il possible d'identifier des espèces de fourmis qui pourraient servir d'indicateurs des services écosystémiques basés sur le sol? (2) Quel est l'impact de l’usage des sols sur les communautés de fourmis et de termites et cet impact est-il lié aux modifications des propriétés physiques et chimiques des sols? (3) Les traits écologiques et morphologiques des fourmis répondent-ils aux usages du sol et aux propriétés du sol?Les résultats de cette thèse confirment que les communautés de fourmis sont très sensibles aux changements d'usage de sols et constituent de bons indicateurs précoces des services écosystémiques basés sur les sols. Plus précisément, les cultures annuelles se sont révélées le plus préjudiciables aux communautés de fourmis et de termites, et cela est probablement dû à l'application d'intrants chimiques, ainsi qu'au travail du sol et aux pesticides. Tous les usages du sol (savanes, plantation de caoutchouc ou palmiers à huile, pâturages améliorés et cultures annuelles) ont une faune particulière, mais certaines espèces ont des besoins particuliers en termes d’habitat pour leurs nids, leur nourriture, ou des refuges. Certaines espèces sont plus généralistes et particulièrement adaptées aux environnements perturbés. En ce sens, la présence de toutes les utilisations du sol dans un paysage contribue dans une certaine mesure à la diversité totale. On a constaté que les usages des sols avec une couverture arborée permettent le maintien d’espèces rares, discrètes et souvent avec exigences de habitat particulaires.

National audience; La plateforme BIOCHEM‐ENV a été créée en 2012 par l’INRA avec le soutien du projet ‘Investissements d’avenir’ ANAEE‐France et de ses 3 départements de recherche (Environnement et Agronomie, Santé des Plantes et Environnement, Ecologie des Forêts, Praires et milieux Aquatiques). La mission de la plateforme BIOCHEM‐ENV est de fournir des installations et des services de caractérisation biochimique des milieux naturels (activités enzymatiques dans les sols et les sédiments) et de la macrofaune associée (activités enzymatiques, acides gras phospholipidiques, biomarqueurs de la macrofaune terrestre et benthique). En tant que partenaire des projets de recherche, la plateforme analytique doit être en mesure d’apporter la preuve de la fiabilité de ses méthodes et de ses résultats. L’INRA, par sa politique qualité, demande de valider des méthodes analytiques en intra‐laboratoire lorsque les laboratoires utilisent des méthodes d’analyses non normalisées ou hors du domaine d’application de la norme. Le référentiel qualité INRA (révision 2013) recommande la validation des méthodes analytiques suivant le profil d’exactitude (NF ISO V03‐110 :2010). Cette approche a l’avantage de proposer une méthode statistique globale combinant justesse et fidélité et une méthode d’interprétation graphique simple et visuelle permettant la prise de décision. Elle permet en outre la détermination des limites de quantification et du domaine d’application de la méthode ainsi que l’estimation des incertitudes des résultats d’analyse. Cette démarche de validation de méthode d’analyse permet ainsi d’établir son aptitude à l’emploi par l’interprétation de critères, par rapport à des objectifs scientifiques. La validation de méthodes est à mettre directement en relation avec le développement de la démarche qualité dans les laboratoires de recherche puisqu’elle fait partie intégrante de la maîtrise des méthodes. Cette approche permet en grande partie de répondre aux exigences de la politique qualité des activités de recherche à l’INRA. L’objectif de cette étude était d’évaluer les performances d’une même méthode appliquée à un ensemble d’espèces de la macrofaune terrestre et benthique. Nous nous sommes intéressés ici à la méthode de dosage des protéines par l’acide bicinchoninique à l’aide d’un kit commercial, sur 7 espèces de vers de terre, 1 espèce de carabe, 1 espèce d’araignée et 1 espèce de gammare. L’application de la validation de méthode a instruit de nombreux bénéfices : améliorer l’étape de préparation des échantillons, mieux connaître les effets des matrices étudiées, étendre le domaine d’application par le choix non‐figé du modèle d’étalonnage, et aboutir à une méthode fiable et validée par rapport au besoin de la recherche. Cette approche a révélé la nécessité d’employer des analystes expérimentés. Elle est en outre une source essentielle d’échange et de partage entre le demandeur d’analyse et le laboratoire.

This PhD study aims to understand how the biodiversity influences the water purification processes in the hyporheic zone of running water, as an important regulating service that reduces the quantity of pollutants in freshwater ecosystems. Few studies have focused on how the invertebrate community influences the functioning of hyporheic zones, which are considered as a biogeochemical reactor that largely contributes to nutrient cycling capacity of the rivers. Nitrate retention or denitrification functions in hyporheic zones are used as indicators for the water purification service. The relationship between the nitrate removal function and its associated biodiversity was tested at different scales from indoor microcosms to in-stream reaches and the hyporheic habitat of a large river (Garonne) meander, under natural and stressful conditions. First, the linkage between invertebrates and the nitrate (NO3-) removal function was given in evidence in a series of infiltration columns that mimicked the riverbed conditions with its benthic communities. A gradient of community diversity was created with biofilm, meiofauna and macrofauna communities' combination in different treatments. It enabled to test the influence of the invertebrate community on the NO3- removal rates with and without pesticides during the Inbioprocess project. The results implied the influence of invertebrate and microbial cross-community interactions on NO3- removal rates, which was higher with invertebrate communities in the sediments (11.8 ± 1.2) than without (7.7 ± 1.4 mg N.l-1.d-1). These findings suggested a top-down control of invertebrates on the microbial activities. These interactions were also depicted at the source of the recovery of the NO3- removal capacity when facing stressful conditions due to addition of pesticide in the experimental water. These laboratory findings highlighted the importance of multi-trophic level interactions in the hyporheic habitat, with probable implication of the more resistant species in the resilience capacity of this system. The occurrence of the top-down linkage was then explored in in situ habitats. The NO3- removal rates measured at the reach scale in 9 European streams during the STREAMES project ranged from 0.04 to 10.75 with an average of 1.64 ± 2.39 mg NO3--N m-2.min-1 (Mean ± SE). The results suggested that not only physico-chemical and hydrological factors, but also macro-invertebrate assemblages may influence nitrate removal. Some functional groups positively correlated with nitrate reduction were biofilm grazers and interstitial organisms associated with macro-porous substrate. In the hyporheic water of Monbequi meander of the Garonne river, the positive correlation between invertebrate diversity and the potential denitrification rates was only visible during the autumn season, suggesting a potential "hot moment" for the observation of this correlation between biodiversity and ecosystem function in fields.; L'objectif de cette étude est de mieux comprendre comment la biodiversité influence le service de purification de la qualité de l'eau en tant que service de régulation capable de limiter la charge en polluants de l'eau naturelle. Peu d'études ont regardé comment les invertébrés (macro- et méio-faune) sont capables d'influencer le fonctionnement de la zone hyporhéique considérée, comme un réacteur biogéochimique contribuant largement au recyclage des nutriments. L'élimination du nitrate et la dénitrification sont utilisés comme indicateur de ce service dans les rivières afin de pouvoir suivre son évolution spatiale et temporelle. Dans cette thèse, la relation fonctionnelle entre le taux de réduction des nitrates et les organismes participant à l'expression de ce service est testée à différentes échelles d'étude allant du microcosme jusqu'à l'habitat hyporhéique d'un méandre de large rivière, la Garonne. Cette relation est mise en évidence dans une série de colonnes d'infiltration reproduisant le lit de rivière avec sa communauté benthique (projet Inbioprocess). Dans cette expérience, un gradient de biodiversité a été créé avec des combinaisons de communautés +/- biofilm, +/- méiofaune et +/- macrofaune pour tester leur influence sur l'élimination du nitrate avec et sans pesticides dans le cadre du projet Inbioprocess. Les résultats suggèrent l'influence des interactions entre communautés, sur le taux de réduction des nitrates qui est supérieur quand les invertébrés sont présents (11.8 ± 1.2) par comparaison avec les conditions sans invertébrés (7.7 ± 1.4 mg N l-1d-1 ; moyenne ± erreur standard (m ± ET)). Ces interactions ont également été suggérées comme favorisant le retour de la capacité de réduction des nitrates en présence de pesticides, utilisé comme source de stress, dans l'eau des microcosmes. Ces résultats de laboratoire montrent l'influence des interactions trophiques et non trophiques entre les différents niveaux trophiques de ce réseau, avec probablement l'implication des espèces les plus résistantes pour expliquer la capacité potentielle de résilience du système. L'existence de cette relation fonctionnelle de type "top-down" a ensuite été explorée en conditions in situ. Les taux de rétention mesurés dans 9 cours d'eau européens (projet STREAMES) ont été estimés à l'échelle du tronçon de rivière à 1.64 ± 2.39 (m ± ET) mg NO3--N m-2.min-1. L'influence des communautés d'invertébrés sur le taux de réduction des nitrates se révèle statistiquement comme aussi importante que celle des facteurs physicochimiques dans l'ensemble des tronçons explorés. L'étude des traits biologiques des communautés d'invertébrés a permis de préciser le type de communauté le plus corrélé aux processus d'élimination des nitrates. Ces organismes sont majoritairement interstitiels vivant dans les sédiments grossiers et avec des modes d'alimentation de type brouteurs de biofilm. Dans la zone hyporhéique de la zone humide alluviale de Monbéqui (projet Attenagua), la corrélation positive de la communauté d'invertébrés avec le taux de dénitrification a été seulement visible pendant automne. Cette période est considérée comme un moment propice pour l'observation de la relation diversité-fonction dans ce milieu.

Mécanismes liés au vivant : la macrofaune. Journée du réseau CarboSMS

La présente étude vise à comparer au laboratoire l’impact biologique du chrome hexavalent (Cr (VI)) présent dans le ciment non déchromé, et celui du chrome présent dans le ciment déchromé en considérant deux échelons trophiques de la lagune de Bizerte : les bactéries indigènes et la macrofaune représentée par la palourde Ruditapes decussatus.Dans deux types de microcosmes, l’un contenant de l’eau de mer seulement et l’autre contenant de l’eau de mer et du sédiment, la palourde européenne Ruditapes decussatus a été introduite à raison de 20 individus par aquarium. Quatre types d’aquarium ont été mis en place : un témoin (T), un aquarium contaminé par du ciment non déchromé (0,16 mg•L-1 de Cr (VI)), un contaminé par du ciment déchromé (0,05 mg•L-1 de Cr (VI)) et un contaminé par le dichromate de potassium (0,16 mg•L-1 de Cr (VI)). Deux replicats ont été réalisés pour chaque type de microcosme.La concentration du Cr (VI) dans l’eau a été mesurée par un dosage colorimétrique au début et après 96 heures d’expérimentation. La quantification des bactéries hétérotrophes a été évaluée par la méthode du Nombre le Plus Probable.Environ 80 % de la quantité du Cr (VI) présente dans le milieu ont été piégés dans les sédiments. Les ciments déchromés et non déchromés ont provoqué 100 % de mortalité chez les palourdes au bout de trois jours. Cependant, il n’a été observé que 40 % de mortalité dans le microcosme contaminé par le K2Cr2O7. Une diminution de la charge bactérienne totale a été observée au niveau des sédiments pour tous les traitements.On peut dire que la présence du sédiment a entraîné la diminution de la teneur du Cr (VI) dans l’eau et que malgré le déchromage du ciment, les deux types de ciment présentent un effet négatif sur les palourdes et les bactéries indigènes qui est plus marqué pour le ciment non déchromé., This laboratory study aimed to compare the biological impact of hexavalent chromium (Cr (VI)) present in chromium-containing treated cement and in chromium-free treated cement, by considering two trophic levels: the indigenous bacteria and macrofauna represented by the clam Ruditapes decussatus.In both types of microcosms, one containing only seawater and the other containing seawater and sediment, European clams Ruditapes decussatus were introduced at a density of 20 individuals per aquarium. Four types of aquariums were used: control (T), contaminated with non-dechromated cement (0.16 mg•L-1 of Cr (VI)), contaminated with dechromated cement (0.05 mg•L-1 of Cr (VI)), and one contaminated with potassium dichromate (0.16 mg•L-1 of Cr (VI)). Two replicates were performed for each type of microcosm. The Cr (VI) content of the water was determined with a colorimetric assay at the beginning of the experiment and after 96 h. The quantification of heterotrophic bacteria was performed by the Most Probable Number method.About 80% of the Cr (VI) present in the sediment-water aquarium was trapped in the sediment. Cement, non-dechromated and dechromated, caused 100% clam mortality after three days. However, only 40% clam mortality was observed in aquariums contaminated with K2Cr2O7. A decrease in total bacterial load was observed in the sediment for all treatments.We conclude that the presence of sediment in the aquariums led to a reduction of the Cr (VI) concentration in the overlying water, and that despite the chromium removal treatment effected on one of the cements, both types of cement had a negative impact on clams and indigenous bacteria, the impact being stronger for chromium-containing treated cement.

The design of sustainable agroecosystems requires knowledge of plant species impacts on soil functioning. To address this need, we manipulated plant species diversity in pastures of eastern Amazonia. Four plant species (Arachis pintoi, Brachiaria brizantha, Leucaena leucocephala and Solanum rugosum) were grown alone and in every possible combination on experimental plots within three replicate farms. After 28 months, soils were sampled to determine impacts on 5 categories of variables: soil macrofauna, aggregate morphology, chemical fertility, water storage and compaction. No clear effects of plant species richness were observed on any of the soil properties measured. However, individual plant species had significant impacts on variables in all 5 categories. Most notably, the herbaceous legume, A. pintoi, promoted both earthworm and ant densities and a corresponding 87% increase in biogenic aggregates in plots with vs. without A. pintoi. Meanwhile, B. brizantha increased the proportion of root-derived aggregates, while negatively impacting ant densities. Significant covariation was observed among many of the 5 data sets (categories), namely soil aggregate morphology and soil macrofauna, as well as aggregate morphology and soil compaction. This research demonstrates that plant species composition can impact soil properties through faunal-mediated effects, and stresses the necessity of considering soil macrofauna in agroecosystem management.

The aim of the international "4 per 1 000" initiative is to support States and non-governmental actors in their efforts towards a better management of carbon (C) stocks in soils. These stocks depend on the inputs and outputs of C in soils. Stocks are the result of intercon¬nected mechanisms acting at fine spatial scales, leading to stabilisation/destabilisation of the C present in organic matter (OM). The need to federate research on these mechanisms and their effects on C stocks in a context of local and global changes (land uses, agricultural practices, climatic and soil conditions, etc.) led to the creation in 2015 of a group of french researchers, CarboSMS. This is the synthesis of the seminar dedicated to this issue. In the first part, we present recent advances in the understanding of soil C stabilisation mechanisms. Biotic mechanisms correspond to the effects of plants (main source of C through litter and root systems), microorganisms (fungi and bacteria) and ecosystem engineers (earthworms, termites, ants) on organic C stocks in soils. Abiotic processes are related to the physical structure of soils, to the organization of their porosity and to their mineral fraction : inclusion of the OM in aggregates, association with minerals, etc. These biotic and abiotic mechanisms take place concomitantly and interact. In the second part, we discuss the effects of agricultural practices on soil C stocks. By acting on biotic as well as abiotic mechanisms, land use and management specificities (choice of plant species and density, plant residue exports, amendments, fertilization, tillage, etc.) drive not only the spatial and temporal organic inputs into soils, but also the OM sensitivity to mineralisation. The complexity of the interactions between the different mechanisms and their effects on C stocks are evidenced by meta-analyses and long-term field studies. Organic C stabilisation mechanisms in soils are studied at fine spatial scales (mm-μm) under controlled conditions. The third part of this article addresses the issues of upscaling (up to the plot and to global scale) and validating the action of specific mechanisms in different soil and climatic contexts, before taking them into account in large scale models to improve predictions of the changes in soil C stocks. Finally, this literature review highlights some perspectives for future research aiming at preserving or even increasing C stocks. These perspectives focus on the mechanisms, the effects of agricultural practices on these mechanisms, and on predictive models of C stocks.; La iniciativa internacional "4 por 1 000" tiene como ambición sostener Estados y actores no gubernamentales en sus esfuerzos hacia una mejor gestión de los stocks de carbono (C) de los suelos. Estos stocks dependen de las entradas y salidas de C en los suelos. Los stocks son la consecuencia de mecanismos interconectados, que actúan a una escala espacial fina, que conducen al almacenaje o al desalmacenaje del C presente en las materias orgánicas (MO). Aparece necesario federar los investigadores sobre estos mecanismos y su acción sobre los stocks de C en un contexto de cambio local o global (uso de los suelos, prácticas agrícolas, condiciones climáticas o edáficas, etc.), lo que lleva a la creación del colectivo de investigadores CarboSMS. Este artículo es la síntesis del seminario dedicado a esta cuestión. La primera parte presenta los avances recientes sobre la compren¬sión de los mecanismos de estabilización. Los mecanismos bióticos corresponden a los efectos de las plantas (principal fuente de C, en particular a través de sus sistemas radiculares), de los microorganismos (hongos y bacterias) y de los ingenieros del ecosistema (lombrices, termitas, hormigas) sobre los stocks de C orgánico del suelo. Los procesos abióticos son ligados a la estructura física del suelo, a la organización de su porosidad y a su fracción mineral : inclusión de la MO en los agregados, asociación a los minerales, etc. Estos mecanismos bióticos y abióticos se desarrollan de manera concomitante y en interacción. La segunda parte discute de los efectos de las prácticas agrícolas sobre los stocks de C de los suelos. La elección de las especies vegetales y de su densidad de plantación, la intensidad de la extracción de los vegetales, la enmienda, la fertilización y el trabajo del suelo, etc. condicionan no solamente los aportes de MO al suelo en el tiempo y en el espacio, pero también la sensibilidad de estas MO a la mineralización, actuando sobre los mecanismos bióticos y abióticos. La complexidad de las interacciones entre los mecanismos y sus efectos en el tiempo sobre los stocks de C se constata por los meta-análisis y los estudios de terreno de larga duración. Se estudian los mecanismos de estabilización del C orgánico en los suelos a escala espacial fina (mm-μm), en condiciones especificas. La tercera parte de este artículo discuta proposiciones concretas para abordar las cuestiones del cambio de escala (hasta la parcela y al nivel global) y de la validación de la acción de un mecanismo en diferentes contextos pedo-climáticos antes de tomarlo en cuenta en los modelos a larga escala para mejorar las previsiones de evolución de los stocks de C de los suelos. En fin, en una óptica de preservar mejor los stocks de C, incluso de aumentarlos, esta revisión bibliográfica nos permite hacer proposi¬ciones para los ejes de investigaciones futuras sobre los mecanismos, los efectos de las prácticas agrícolas sobre estos mecanismos, y los modelos de predicción de los stocks de C.; L’initiative internationale "4 pour 1 000" a pour ambition de soutenir États et acteurs non gouvernementaux dans leurs efforts vers une meilleure gestion des stocks de carbone (C) des sols. Ces stocks dépendent des entrées et sorties de C dans les sols. Ils sont la consé¬quence de mécanismes interconnectés, agissant à une échelle spatiale fine, qui conduisent au stockage ou déstockage du C présent dans les matières organiques (MO). Il apparaît nécessaire de fédérer les recherches sur ces mécanismes et leur action sur les stocks de C dans un contexte de changement local ou global (usage des sols, pratiques agricoles, conditions climatiques ou édaphiques, etc.), ce qui a conduit à la création du collectif de chercheurs CarboSMS. Cet article est la synthèse d'un séminaire dédié à cet enjeu. La première partie présente les avancées récentes sur la compréhension des mécanismes de stabilisation. Les mécanismes biotiques correspondent aux effets des plantes (principale source de C, notamment à travers leurs systèmes racinaires), des micro-organismes (champignons et bactéries) et des ingénieurs de l’écosystème (vers de terre, termites, fourmis) sur les stocks de C organique du sol. Les processus abiotiques sont liés à la structure physique du sol, à l’organisation de sa porosité et à sa fraction minérale : inclusion de la MO dans les agrégats, association aux minéraux, etc. Ces mécanismes biotiques et abiotiques se déroulent de façon concomitante et en interaction. La deuxième partie discute des effets des pratiques agricoles sur les stocks de C des sols. Le choix des espèces végétales et de leur densité de plantation, l’intensité du prélèvement des végétaux, l’amendement, la fertilisation et le travail du sol, etc. conditionnent non seulement les apports de MO au sol dans le temps et l’espace, mais aussi la sensibilité de ces MO à la minéralisation, en agissant sur les mécanismes, biotiques comme abiotiques. La complexité des interactions entre les mécanismes et leurs effets dans le temps sur les stocks de C sont mis en évidence par les méta-analyses et les études de terrain de longue durée. Les mécanismes de stabilisation du C organique dans les sols sont étudiés à fine échelle spatiale (mm-μm), dans des conditions spéci¬fiques. La troisième partie de cet article discute de propositions concrètes pour aborder les questions du changement d’échelle (jusqu’à la parcelle et au niveau global) et de la validation de l’action d’un mécanisme dans différents contextes pédo-climatiques avant de le prendre en compte dans des modèles à large échelle pour améliorer les prévisions d’évolution des stocks de C des sols. Enfin, dans une optique de mieux préserver les stocks de C, voire de les augmenter, cette revue bibliographique nous permet de faire des propositions pour les axes de recherches futures sur les mécanismes, les effets des pratiques agricoles sur ces mécanismes, et les modèles de prédiction des stocks de C.

In Brazilian Amazonia there are 26 million hectares of degraded pastures. One of the causes of degradation is assumed to be alterations in soil structure that is partly determined by a reduction in soil macrofauna diversity. The objective of this case study was to identify the consequences of altered macrofaunal diversity on soil structure and hydrological processes. After forest clearing for pasture establishment, the diversity of soil macroinvertebrates decreased strongly. Tensiometric measurements showed the formation of a superficial groundwater table in a 4-year-old pasture (P4), and a deeper groundwater table in an abandoned pasture (Pa), that was an exceptional situation. The forest soil, in contrast, was almost never water-saturated due to its microaggregate structure. Once the pasture was abandoned, the soil macrofauna was dominated by a single earthworm species, Pontoscolex corethrurus , which may modify, in the course of a few years, the morphology and hydrological functioning of soils. By placing very wet castings on the pasture soil surface, P. corethrurus can form a continuous layer that is relatively impermeable to air and water. Although initially limited to the surface layer, the episodic conditions of water saturation and anoxia may also occur in deeper horizons, favoring the development of hydromorphic conditions, even though the surface soil structure may be regenerating due to the activity of other macrofaunal groups such as termites, after reduction of P. corethrurus populations.

My main aims consisted in: (1) assessing the present state and recent (1998-2010)changes in benthic macrofauna composition of the Gulf of Lions soft-bottom communities through the long term comparison of 91 stations; (2) testing the current paradigm regarding the control of those communities by climatic parameters through a 10-year monitoring of 4 stations located in the Bay of Banyuls-sur-Mer; (3) assessing the influence of Rhône River inputs on the composition of benthic macrofauna through the sampling, of 5 stations , under 4 hydrological regimes; and (4) updating the ecological quality status of Gulf of Lions benthic habitats. My results have shown the persistence ofthe same 3 communities between 1998 and 2010, the strong influence of both the NAO and the Rhône River on benthic macrofauna composition in the whole Gulf. They also showed a control of benthic macrofauna by climatic oscillations with the WeMO contributing most especially during wintert ime. Moreover, the stations most impacted by Rhône River inputs were located close to its mouth. They are negatively affected during floods and positively affected during dry periods. Lastly, Ihave updated the sensitivity/tolerance levels of Mediterranean species and confirmed the existence of major discrepancies in the results derived from different biotic indices used, although all tested indices indicated an overall stability in the ecological quality status of benthic habitats between 1998 and 2010., Mes objectifs consistaient à : (1) fournir une description de l'état actuel des communautés de la macrofaune benthique du golfe du Lion et à étudier leur variations temporelles entre 1998 et 2010 à partir de 91 stations, (2) tester le contrôle de la macrofaune par les variables climatiques à partir du suivi de 4 stations pendant 10 ans en baie de Banyuls-sur-Mer, (3) évaluer l’impact des apports du Rhône sur la macrofaune à partir de 5 stations échantillonnées dans le panache de dilution à 4 périodes hydrologiques différentes, et (4) actualiser le statut de qualité écologique des habitats benthiques du golfe. Mes résultats ont montré la conservation des communautés entre 1998 et 2010,confirmé l’influence de la NAO et du Rhône sur la composition des communautés benthiques de l’ensemble du golfe. Ils ont aussi confirmé le contrôle des descripteurs de la macrofaune par les oscillations climatiques, en particulier par la WeMO qui semble influencer le plus la macrofaune surtout en hiver. Les stations les plus impactées par les variations de débit du Rhône se situent à proximité immédiate de son embouchure. Les communautés benthiques y sont négativement affectées en périodes de crues et positivement affectées en période d’étiage estival. J'ai enfin mis à jour les niveaux de sensibilité/tolérances des espèces méditerranéennes, confirmer l’existence de disparités importantes entre les résultats dérivés de l’utilisation d’indices biotiques différents et montrer que les indices testés indiquent tous une tendance générale à la stabilité.

The Mid-Atlantic Ridge is the target of an emerging international ecosystem study under the Census of marine life programme. This pilot project shall gather new knowledge on biodiversity, distribution patterns, and ecological processes, and the overriding aim is "to describe and understand the patterns of distribution, abundance and trophic relationships of the organisms inhabiting the mid-oceanic North Atlantic, and identify and model ecological processes that cause variability in these patterns". The project will focus on pelagic, benthopelagic and epibenthic macrofauna, and analyse distribution and abundance patterns in relation to the abiotic and biotic environment, as well as trophic relationships and life history strategies. Fish, crustaceans, cephalopods and gelatinous plankton and nekton have the highest priority in the study. A major challenge of the project is to overcome observation difficulties at large depths and in rugged terrain. A central aim is thus to utilise modern remote sensing technology (acoustics, optics) using advanced instrument carriers (e.g. towed vehicles, ROVs, AUVs, etc.). The project will be carried out as a multi-ship operation in 2003-2005, and the ongoing planning is a collaborative effort involving many nations around the North Atlantic. The project will work on the Mid-Atlantic Ridge and in adjacent waters from the Azores to Iceland, both by surveying large areas by acoustics and mid-water trawling, and by focusing on three selected sub-areas for intensive sampling and observation by traditional and novel methods and technology. Overlapping with the field seasons, the period 2004-2008 will be an analytical phase, also including submission of data to OBIS., La ride médio-atlantique est la cible d’une étude internationale naissante de son écosystème, dans le cadre du programme de Recensement de la vie marine. Ce projet-pilote doit rassembler les connaissances nouvelles sur la biodiversité, la distribution et les processus écologiques. L’objectif assigné est de « décrire et comprendre les types de distribution, l’abondance et les relations trophiques des organismes vivant dans la partie centrale de l’Atlantique Nord, d’identifier et de modéliser les mécanismes écologiques qui régulent la variabilité de cette organisation ». Ce programme, centré sur la macrofaune pélagique, benthopélagique et épibenthique, doit analyser la distribution et l’abondance en relation avec l’environnement biotique et abiotique aussi bien que les relations trophiques et les différentes stratégies dans les cycles de vie. Les études portant sur les poissons, les crustacés, les céphalopodes, le plancton fragile et le necton sont prioritaires. Un des défis majeurs que ce programme doit relever est de dépasser les difficultés de l’observation en grande profondeur et en terrain accidenté. Un point-clef est donc de s’appuyer sur les techniques modernes de télédétection (acoustiques et optiques) utilisant les véhicules récents (par exemple des véhicules remorqués, des ROV, des AUV, etc.). Ce projet s’appuiera sur une opération à plusieurs navires en 2003-2005 impliquant un effort coopératif de nombreux pays du pourtour de l’Atlantique Nord. La zone d’étude est la ride médio-atlantique et les eaux adjacentes, des Açores à l’Islande ; elle sera étudiée aussi bien à grande échelle par les techniques acoustiques et le chalutage semi-pélagique que par des études fines sur trois zones-clefs avec un échantillonnage intensif et une observation s’appuyant sur les techniques classiques et modernes. Débordant sur ces campagnes de terrain, la période 2004-2008 constituera la phase d’analyse comprenant la soumission des données à la base Obis.

This thesis is a contribution to the study of sediment dynamic in the ecosystem of the bay of Brest. It aims at describing, by numerical simulations and field observations, the movement of water and sediments in the bay under tidal forcing, and the impact of the present spatial distribution of slipper limpets on suspended sediment transport and bed evolution. A two-dimensional horizontal (2DH) model is implemented based on the TELEMAC numerical system. It integrates the spatial variability of bed sediments, accounts for the physical presence (macro-roughness, form drag - skin friction partitioning) and biological activity (filtration of water carrying suspended particles, production of biodeposit) of slipper limpets. Measurements of water level, mean flow velocity, and friction velocity satisfactorily validate the choice of parameters in the hydrodynamic model. Measurements of suspended matter concentration in the bay of Brest are sporadic, and their analysis complicated. The sediment model stands as a tool for better understanding sedimentary processes. It informs the temporal evolution of the contribution of different types of sediment, and their origin, to local suspended and deposited sediment concentrations. It allows to follow the paths of sediment transport predominantly in suspension, and to quantify the exchanges of sediments between the sub-basins of the bay and with the bed. The introduction of slipper limpet colonies on the bed, in the form of chains assimilated as cylinders, induces decreasing flow velocity above and in their wake, compensated by increasing flow velocity on the outskirts, which globally modify the patterns of sediment erosion and deposition in the bay. Locally, the macro-roughness elements have an antagonist effect depending on their distribution: medium densities increase skin friction and erosion flux, whereas high densities shelter bed sediments from which results accretion. By comparison to their hydrodynamic impact, the biological activity plays a secondary role on sediment dynamic.; Cette thèse est une contribution à l’étude de la dynamique sédimentaire dans l’écosystème de la rade de Brest. Elle a pour objectif de décrire, par la simulation numérique et l’observation in situ, le mouvement des masses d’eau et de sédiments sous l’influence de la marée à l’échelle de la rade, et l’impact de la distribution spatiale actuelle des populations de crépidules sur le transport de sédiments en suspension et l’évolution des fonds. Un modèle bidimensionnel horizontal (2DH) est mis en œuvre à partir du code TELEMAC. Il intègre la variabilité spatiale du substrat, et rend compte de la présence physique (macro-rugosité, partition de la contrainte de cisaillement) et de l’activité biologique (filtration de l’eau chargée de particules en suspension, production de biodépôts) des crépidules. Les mesures de hauteur d’eau, de vitesse du courant, et de vitesse de frottement valident de façon satisfaisante les choix de paramétrisation du modèle hydrodynamique. Les mesures de concentration de matière en suspension en rade de Brest sont sporadiques, et leur analyse est compliquée. Le modèle sédimentaire constitue un outil de compréhension. Il informe de l’évolution temporelle de la contribution de différents types de sédiments et de leur origine aux concentrations locales de sédiments en suspension et déposés. Il permet de suivre le cheminement des sédiments principalement en suspension, de quantifier les échanges entre les sous-bassins de la rade et avec le fond. L’introduction sur le fond des colonies de crépidules, sous forme de chaînes assimilées à des cylindres, induit une diminution de la vitesse du courant à l’aplomb et dans leur sillage, compensée par une augmentation en périphérie, entraînant une modification globale des zones d’érosion et de dépôt de sédiments. Localement, les macro-rugosités ont un effet antagoniste selon leur répartition: des densités moyennes augmentent le frottement de peau et les remises en suspension, tandis que des densités élevées induisent un masquage des sédiments sur le fond duquel résulte une accrétion. Par comparaison à leur impact hydrodynamique, l’activité biologique des crépidules joue un rôle secondaire sur la dynamique sédimentaire.

O estudo foi realizado no Triângulo Mineiro e teve como objetivo avaliar as modificações morfológicas e físicas de um Latossolo Vermelho-Amarelo argiloso, quando comparadas uma pastagem antiga de baixa produtividade (BCO) e duas pastagens renovadas (BRP e BRC), utilizando uma área de Cerrado (CER) como referência. As análises físicas e morfológicas permitem concluir que: (a) existem impedimentos estruturais para o desenvolvimento radicular na pastagem antiga (BCO); (b) a porosidade formada por fissuras nas pastagens renovadas compensa a menor porosidade encontrada nos torrões; (c) a macrofauna de invertebrados teve importante papel na formação e na estabilidade de agregados e na regeneração dos volumes estruturais compactos; (d) nas pastagens renovadas, formadas somente por gramíneas ou consorciadas com Stylosanthes guianensis cv. Mineirão, os impedimentos estruturais deixam de existir; (e) o método do perfil cultural é recomendável em avaliações morfológicas de solos cultivados com pastagens.

We compared the sediment and its community on the Celtic continental slope (Goban Spur) with those in a branch of the nearby Whittard Canyon in search for evidence of canyon mediated transport of (labile) organic matter. We studied the megabenthos and macrobenthos biomass and taxonomic composition, measured in situ sediment community oxygen consumption and determined sediment concentrations of particulate organic carbon, phytopigments, and nucleic acids. While the sediment community and activity on the canyon fan was similar to that on the abyssal station near Goban Spur, the sediment within the canyon had relatively enhanced sediment community oxygen consumption rates and higher levels of phytopigments. particulate organic carbon and nucleic acids, particularly towards the canyon head. However, near-bottom sediment traps and transmissometre readings gave no sign of enhanced particle fluxes. Most likely this enrichment is supplied periodically through lateral transport as suggested by increased numbers of filter-feeding macrobenthos. Markedly higher concentrations of sedimentary pigments were found in a second branch of the Whittard Canyon illustrating the complexity of canyon systems and the need for a much more extensive study., Nous avons comparé le sédiment et sa communauté de la pente continentale celtique (Goban Spur) avec ceux dˈune branche du canyon voisin de Whittard, pour mettre en évidence le transport relatif de matière organique (labile) par le canyon. Nous avons étudié la biomasse et la composition taxonomique du megabenthos et du macrobenthos, mesuré la consommation dˈoxygène in situ de la communauté sédimentaire, et déterminé les concentrations de carbone organique particulaire, des pigments végétaux et des acides nucléiques. Alors que la communauté sédimentaire et lˈactivité au pied du canyon sont similaires à la station abyssale près de Goban Spur, le sédiment du canyon présente une consommation dˈoxygène plus élevée, et des concentrations supérieures de pigments végétaux, de carbone organique particulaire et dˈacides nucléiques, particulièrement vers la tête de canyon. Cependant, les données des pièges à particule et les mesures de transmission près du fond nˈindiquent pas un rehaussement du flux de particules. Cet enrichissement périodique est dû au transport latéral, comme lˈindiquent les densités supérieures de macrobenthos à régime alimentaire de filtreurs. Des concentrations de pigments nettement plus élevées ont été trouvées dans une deuxième branche du canyon de Whittard, ce qui illustre la complexité des systèmes de canyon et la nécessité dˈune étude beaucoup plus approfondie.

The carbonates associated with the macrofauna of shallow fine sands have been evaluated at six stations located at five different sites on the French Mediterranean coast. The carbonate content of forty species or zoological groups has been estimated. At each station the mean calcimass has been calculated during a year-long cycle, showing the participation of the different zoological groups, mainly molluscs and echinoderms. The comparison of calcimass and associated biomass shows that CaCO3/AFDW ratio fluctuates between 1.6 to 19.3. These values are similar to those obtained in some rocky bottom communities. Calcimass values usually largely exceed biomass ones; therefore the carbon linked to carbonates cannot be excluded from the carbon balance including macrofauna, which are usually represented only by biomass organic matter. According to mean longevity of species providing CaCO3, the annual carbonate production by macrobenthos in Mediterranean fine sands can be roughly estimated as being one third of its calcimass value., Les carbonates associés à la macrofaune des sables fins littoraux ont été évalués à six stations réparties dans cinq sites différents des côtes de Provence, en Méditerranée nord-occidentale. La teneur en calcaire d'une quarantaine d'espèces ou de groupes zoologiques a été déterminée. La calcimasse moyenne par station est estimée sur un cycle annuel portant sur les quatre saisons et montrant la participation respective des différents groupes zoologiques, mollusques, échinodermes et crustacés, les deux premiers étant les principaux contributeurs. La comparaison des calcimasses et des biomasses montre que le rapport CaCO3/PSSC varie de 1,6 à 19,3, valeurs comparables à celles données pour certains peuplements de substrats durs. Les valeurs des calcimasses excèdent le plus souvent largement celles des biomasses, ce qui indique que les bilans de carbone incluant la macrofaune doivent prendre en compte le carbone lié aux carbonates et ne plus se limiter à la matière organique de la biomasse. Compte tenu de la longévité moyenne des principales espèces productrices de calcaire, la production annuelle de carbonates est estimée au tiers de la calcimasse dans les sables fins littoraux en Méditerranée nord-occidentale.

International audience; Global warming imposes new constraints on forest ecosystems and induces forest management adaptation. Consequently, the French forest policy currently promotes a reduction of stand density to face increasing summer droughts risk and provide higher supply of firewood. However, few studies have yet assessed the potential impact of this forest management intensification on soil biodiversity. We conducted a regional-scale assessment of earthworm assemblages response to forest tree density experimental manipulation. Paired plots treated using silvicultural-thinning regimes of contrasting intensity and located thoughout nine French forests encompassing a wide gradient of stand age and pedoclimatic context were studied (33 plots). Though tree density manipulation had not effect on the overall earthworm abundance and diversity, a shift in the community composition was observed. The different responses depending on earthworm species considered were related to their ecological traits. While litter-dwelling, i.e. epigeic, earthworms were unaffected by tree density manipulation, soil-dwelling species had constrated responses. Hence, endogeic earthworms abundance and diversity showed a strong increase with tree density reduction whereas anecic earthworms abundance tend to decrease. This may highlights a shift in litter supply location, with higher proportion of belowground litter, i.e. dead roots, with the reduction of tree canopy due to higher understory vegetation cover. Earthworm assemblages response to forest tree density was consistent over the stand age gradient. This change of earthworm community composition may have important consequences on ecosystem processes such as litter decomposition, forest floor and soil carbon dynamic, soil structuration and water regime and the subsequent supply of forest goods and services.

L’établissement d’un trame forestière fonctionnelle, c’est -à-dire qui permette aux espèces de se déplacer et de migrer au sein des paysages, suppose de connaître les espèces qui se dispersent mal et les configurations paysagères délétères. Pour y répondre, le projet Distrafor a étudié la réponse à la connectivité spatiale et temporelle forestière de la flore vasculaire, des coléoptères saproxyliques et carabiques, et de la faune du sol, en contrôlant la qualité de l’habitat. Les analyses ont porté sur des données préexistantes et acquises pour ce projet, en étudiant à partir de cartes anciennes et de données de biodiversité contemporaines les assemblages faunistiques et floristiques dans des boisements anciens et récents. Les résultats montrent que près de la moitié des plantes réagit à l’ancienneté de l’usage forestier mais cette réponse peut s’expliquer en partie par des différences des caractéristiques chimiques des sols entre forêts anciennes et forêts récentes. Des analyses complémentaires restent à réaliser pour estimer la proportion de plantes véritablement limitées par de faibles capacités de dispersion. Ces espèces bénéficient de l’accroissement de la connectivité forestière, en particulier dans les zones de grandes cultures et les zones urbaines. La colonisation est nettement favorisée lorsque l’accroissement forestier se fait au contact direct de bois anciens. Les plantes naturalisées ne semblent pas particulièrement favorisées par la connectivité. En contexte agricole, la composition des assemblages de coléoptères carabiques et sa proxyliques varie entre boisements récents et anciens, alors qu’elle ne semble réagir ni à la qualité, ni à la connectivité de l’habitat forestier ; les cortèges sont moins riches dans les paysages les plus boisés. Certaines espèces de coléoptères semblent pouvoir compenser une plus forte fragmentation forestière par de meilleures capacités de dispersion. Sur les mêmes sites, la macrofaune du sol répond à ces paramètres mais de façon différenciée selon les taxons et la région. Ces résultats montrent qu’il faut cibler les opérations de restauration sur les zones les moins boisées, et qu’il faut encourager en parallèle le maintien et la restauration de la qualité des habitats forestiers les plus fragiles.

La lagune du Maryût se situe sur la marge nord-occidentale du delta du Nil, dans la région d’Alexandrie, en Egypte. Son évolution a été mise en évidence sur la base d’analyses biosédimentologiques. A partir de ~8 000 ans cal. B.P., la lagune se met en place en relation avec la transgression marine holocène. Cette lagune fut alors rapidement confinée en arrière de cordons littoraux, dans un contexte de progradation du delta. Un premier biofaciès indique des conditions de confinement jusqu’à ~4 800 ans cal. B.P., puis un second biofaciès témoigne d’une ouverture aux influences marines jusqu’à ~3 200 ans cal. B.P. Le passage de ce milieu lagunaire confiné à un environnement plus ouvert aux influences marines s’effectue vers ~4800 ans cal. B.P., lorsque les débits du Nil diminuent de manière importante dans un contexte d’aridification du climat. En comparaison avec le modèle stratigraphique de remblaiement des milieux littoraux à l’Holocène, qui décrit la continentalisation des environnements de dépôts en un point donné, la lagune du Maryût présente une évolution géomorphologique originale, qui conduit à l’ouverture du milieu lagunaire entre ~4 800 et ~3 200 ans cal. B.P. Pour cette période, nous observons l’alternance des deux biofaciès avec une périodicité très rapide, d’ordre pluri-décennale. Cette phase d’instabilité environnementale paraît être corrélée à une variabilité accrue des débits du Nil. Notre étude permet donc de préciser la chronologie et la spécificité hydrosédimentaire de la marge nord occidentale du delta. Maryut lagoon is situated on the north-western margin of the Nile Delta, near Alexandria in Egypt. Its evolution has been reconstructed through the biosedimentological study of ten radiocarbon-dated borings. The lagoon was formed at about ~8,000 years cal. B.P., during the marine transgression, before being rapidly isolated from the sea by a sand barrier during the progradation of the Nile Delta coastline. A first biofacies highlights confined ecological conditions until ~4,800 years cal. B.P., followed by a second biofacies that records a more open lagoon until ~3,200 years cal. B.P. Transition towards a more open lagoon is recorded when the Nile’s discharge strongly decreased during a period of regional aridification. Then, we describe the alternation of two biofacies with a much finer resolution, each lasting several decades. This phase of environmental change appears to be correlated with higher fluctuations in Nile discharge. Our study refines the chronology and the hydrosedimentary specificity of the northwestern delta margin.

International audience; This work presents the results of the excavation carried out in 2004 on part of the shelter of La Tour Fondue at Chauriat (fig. 1). The aim of this intervention was to specify the chronological and stratigraphic position of the human settlements, to characterize them at a cultural level and to establish the local paleoenvironment. The sedimentary deposits were more than 3.20 m high (fig. 5 to 7). The lower set (levels 5 to 3b) yielded Mousterian industry and fauna. The upper set yielded Chatelperronian industry and fauna (level 3a) and some lithic artefacts which belong to an unidentified Upper Paleolithic settlement (level 2). The paleontological studies demonstrated the essentially anthropological character of the bones remains in the shelter, the carnivores playing only a minor role. Horse remains are dominant in the fauna followed by Bos or Bison and Reindeer (tab. 6 to 14).The large quantity of micromammals collected during the excavation allowed determining a bioclimatic paleoenvironment, largely confirmed by the study of the macro-fauna (fig. 8). The Mousterian activities constituting the lower set took place during a temperate episode with a cold tendency in OIS 5 (« Chauriat 1 » stage). The environment was quite dry and the landscape sharply opened, with some restricted woody areas which declined during the following climatic deterioration (« Chauriat 2 » stage), correlated to OIS 4. During the following stage, dry and correlated to the end of OIS 3 (« Chauriat 3 » stage), the forest almost completely disappeared around the site. The conditions became milder again during the following stage which, from its beginning, corresponded to the end of the Mousterian (« Chauriat 4 » stage). The forest increased again with more humidity. This stage, situated at the end of OIS 3, corresponds very certainly to Les Cottés Interstadial. The evolution of the biozone corresponded to the climatic instability which followed the interstadial. The climate became drier and the forest increased again during the following stage, correlated with an interstadial at the limit between OIS 3 and OIS 2 (« Chauriat 5 » stage). The Chatelperronian took place during this last phase (33 402554 BP (Wk-17109)) at the base of level 2 and the top of level 3a. As it is the case in several sites such as « La grotte du Renne » in Arcy-sur-Cure, the Chatelperronian is found at the end of Les Cottés Interstadial (Girard et al. 1990 ; Pelegrin 1995).The Mousterian lithic industry shows an homogeneity which is certainly attributable to the small size of the series. The behavioural differences are clearer when we compare the Mousterian with the Chatelperronian and with the last Palaeolithic level. From the point of view of raw materials, Mousterian people used flint situated near the shelter without questioning its qualities. Châtelperronian people worried about this more and their territory of acquisition was about twenty kilometers around the site. It is also the case of the last occupants of the shelter who imported material from the Berry region. The Mousterian industry was using Levallois and discoïdal debitages to obtain flakes which are essentially retouched in scrapers (fig. 11 and 12). Chatelperronian people used soft stone to produce rectilinear and short blades and retouched different types of tools (fig. 13 to 16). The last inhabitants of the shelter used organic soft hammers to obtain long and curved blades (fig. 17).; Ce travail présente les résultats de l’opération de terrain réalisée en 2004 sur une partie de l’abri-sous-roche de la Tour Fondue à Chauriat. Les objectifs de cette intervention ponctuelle (ravivage de coupe) étaient de préciser la position chronologique et stratigraphique des occupations humaines, de les caractériser sur un plan culturel et d’établir le cadre paléoenvironnemental dans lequel elles se sont développées. Les dépôts sédimentaires qui se développent sur plus de 3,20 m ont livré une grande quantité de micromammifères associés à de la macrofaune. Le cadre bioclimatique et paléoenvironnemental obtenu grâce à leur étude se divise en 5 phases, couvrant la fin du stade isotopique 5 jusqu’à la limite entre les stades isotopiques 3 et 2. Les occupations humaines du Paléolithique moyen constituant l’ensemble inférieur se mettent en place au cours d’un épisode tempéré à tendance froide du stade isotopique 5 (phase « Chauriat 1 ») et perdurent jusqu’à la phase « Chauriat 4 », située à la fin du stade isotopique 3. Du point de vue des industries lithiques, les hommes du Paléolithique moyen utilisent des silex tertiaires situés à proximité de l’abri sans tenir compte de leur qualité. Ces matériaux sont destinés à produire des éclats selon des modes de production Levallois et discoïde. L’ensemble supérieur regroupe les vestiges d’une occupation châtelperronienne et paléolithique supérieur indéterminée. Le Châtelperronien se développe dans un climat corrélé à un interstade marquant la limite entre les stades 3 et 2 (phase « Chauriat 5 »). Les Châtelperroniens marquent leurs différences par rapport à leurs prédécesseurs en privilégiant des matériaux de meilleure qualité, situés à une vingtaine de kilomètres autour du site. Les industries de cet ensemble supérieur sont orientées vers la production de supports laminaires rectilignes et courts, détachés à la pierre tendre dans le cas du Châtelperronien, longs et courbes, débités au percuteur tendre organique pour les derniers occupants de l’abri.

Document rassemblant les fiches modèles pour le formatage des données. Ce format est nécessaire pour une intégration semi-automatique des données dans la base de données (Quadrige²) en vue d'un archivage pérenne. Ces fiches concernent les données de macrofaune en Méditerranée. Les données sont essentiellement acquises dans le cadre de la DCE (Directive cadre sur l'Eau). Le programme est nommé REBENT_FAU.

International audience; This work presents the results of the excavation carried out in 2004 on part of the shelter of La Tour Fondue at Chauriat (fig. 1). The aim of this intervention was to specify the chronological and stratigraphic position of the human settlements, to characterize them at a cultural level and to establish the local paleoenvironment. The sedimentary deposits were more than 3.20 m high (fig. 5 to 7). The lower set (levels 5 to 3b) yielded Mousterian industry and fauna. The upper set yielded Chatelperronian industry and fauna (level 3a) and some lithic artefacts which belong to an unidentified Upper Paleolithic settlement (level 2). The paleontological studies demonstrated the essentially anthropological character of the bones remains in the shelter, the carnivores playing only a minor role. Horse remains are dominant in the fauna followed by Bos or Bison and Reindeer (tab. 6 to 14).The large quantity of micromammals collected during the excavation allowed determining a bioclimatic paleoenvironment, largely confirmed by the study of the macro-fauna (fig. 8). The Mousterian activities constituting the lower set took place during a temperate episode with a cold tendency in OIS 5 (« Chauriat 1 » stage). The environment was quite dry and the landscape sharply opened, with some restricted woody areas which declined during the following climatic deterioration (« Chauriat 2 » stage), correlated to OIS 4. During the following stage, dry and correlated to the end of OIS 3 (« Chauriat 3 » stage), the forest almost completely disappeared around the site. The conditions became milder again during the following stage which, from its beginning, corresponded to the end of the Mousterian (« Chauriat 4 » stage). The forest increased again with more humidity. This stage, situated at the end of OIS 3, corresponds very certainly to Les Cottés Interstadial. The evolution of the biozone corresponded to the climatic instability which followed the interstadial. The climate became drier and the forest increased again during the following stage, correlated with an interstadial at the limit between OIS 3 and OIS 2 (« Chauriat 5 » stage). The Chatelperronian took place during this last phase (33 402554 BP (Wk-17109)) at the base of level 2 and the top of level 3a. As it is the case in several sites such as « La grotte du Renne » in Arcy-sur-Cure, the Chatelperronian is found at the end of Les Cottés Interstadial (Girard et al. 1990 ; Pelegrin 1995).The Mousterian lithic industry shows an homogeneity which is certainly attributable to the small size of the series. The behavioural differences are clearer when we compare the Mousterian with the Chatelperronian and with the last Palaeolithic level. From the point of view of raw materials, Mousterian people used flint situated near the shelter without questioning its qualities. Châtelperronian people worried about this more and their territory of acquisition was about twenty kilometers around the site. It is also the case of the last occupants of the shelter who imported material from the Berry region. The Mousterian industry was using Levallois and discoïdal debitages to obtain flakes which are essentially retouched in scrapers (fig. 11 and 12). Chatelperronian people used soft stone to produce rectilinear and short blades and retouched different types of tools (fig. 13 to 16). The last inhabitants of the shelter used organic soft hammers to obtain long and curved blades (fig. 17).; Ce travail présente les résultats de l’opération de terrain réalisée en 2004 sur une partie de l’abri-sous-roche de la Tour Fondue à Chauriat. Les objectifs de cette intervention ponctuelle (ravivage de coupe) étaient de préciser la position chronologique et stratigraphique des occupations humaines, de les caractériser sur un plan culturel et d’établir le cadre paléoenvironnemental dans lequel elles se sont développées. Les dépôts sédimentaires qui se développent sur plus de 3,20 m ont livré une grande quantité de micromammifères associés à de la macrofaune. Le cadre bioclimatique et paléoenvironnemental obtenu grâce à leur étude se divise en 5 phases, couvrant la fin du stade isotopique 5 jusqu’à la limite entre les stades isotopiques 3 et 2. Les occupations humaines du Paléolithique moyen constituant l’ensemble inférieur se mettent en place au cours d’un épisode tempéré à tendance froide du stade isotopique 5 (phase « Chauriat 1 ») et perdurent jusqu’à la phase « Chauriat 4 », située à la fin du stade isotopique 3. Du point de vue des industries lithiques, les hommes du Paléolithique moyen utilisent des silex tertiaires situés à proximité de l’abri sans tenir compte de leur qualité. Ces matériaux sont destinés à produire des éclats selon des modes de production Levallois et discoïde. L’ensemble supérieur regroupe les vestiges d’une occupation châtelperronienne et paléolithique supérieur indéterminée. Le Châtelperronien se développe dans un climat corrélé à un interstade marquant la limite entre les stades 3 et 2 (phase « Chauriat 5 »). Les Châtelperroniens marquent leurs différences par rapport à leurs prédécesseurs en privilégiant des matériaux de meilleure qualité, situés à une vingtaine de kilomètres autour du site. Les industries de cet ensemble supérieur sont orientées vers la production de supports laminaires rectilignes et courts, détachés à la pierre tendre dans le cas du Châtelperronien, longs et courbes, débités au percuteur tendre organique pour les derniers occupants de l’abri.

Préambule En ce qui concerne le thème de « la jachère et la fertilité des sols », les différentes équipes du programme « jachère » ont eu pour but de clarifier les processus de changements d’états physiques, biologiques, chimiques qui modifient le milieu cultivé au cours du cycle culture-jachère et de déterminer les conséquences de ces modifications au niveau de la production à long terme. D’autre part, ils ont tenté diverses manipulations sur le cycle jachère-culture tentant de « simuler » l...

Dans le contexte actuel de forte érosion de la biodiversité et de préparation de « l’après pétrole », les forêts apparaissent comme des écosystèmes clés fournissant de nombreux services écosystémiques e.g. capacité de stockage de carbone, production de matières premières et d’énergies renouvelables, biodiversité. Pour les prochaines décennies, un enjeu majeur de la sylviculture sera de développer une gestion forestière durable en termes économique, écologique et patrimoniale, conciliant la préservation des services écosystémiques avec les usages productifs. L’enjeu actuel pour les scientifiques est donc de fournir aux gestionnaires des outils renseignant sur la manière dont les futures orientations sylvicoles vont concilier usages productifs et fonctionnement des écosystèmes forestiers. Les recherches présentées ici portent sur l’étude des relations entre peuplements forestiers, communautés biologiques (microflore, mésofaune, macrofaune) de l’interface sol-végétation et fonctionnement de cette dernière (minéralisation de l’N, décomposition des litières, stock de C). Le modèle biologique étudié est la hêtraie pure gérée en futaie régulière et considérée dans l’ensemble de sa rotation sylvicole depuis les fourrés jusqu’au stade de régénération. L’objectif principal est de caractériser les leviers biologiques régulant et/ou orientant l’effet du compartiment végétal sur le fonctionnement biologique de l’interface sol-végétation au cours de la dynamique du système. La finalité de ses recherches est de fournir un modèle de trajectoire dynamique des relations peuplement forestier – fonctionnement de l’interface sol végétation afin d’utiliser ce dernier comme modèle de référence dynamique pour l’étude de l’effet de la gestion forestière sur la trajectoire dynamique de l’interface sol-végétation.Ces recherches montrent que les vieilles futaies de hêtre (130 ans) à canopée fermée semblent des stades clé de la rotation sylvicole au cours desquels le système rebascule de la phase autotrophe à la phase hétérotrophe. Durant la phase autotrophe (maturation des peuplements depuis 15 ans jusqu’à 95 ans), le fonctionnement de l’interface sol-végétation semble bien régulé et orienté par le peuplement forestier de hêtres. Biologiquement, le hêtre favorise, via la qualité de sa litière et son système racinaire ectomycorhizé, l’augmentation de la biomasse fongique et la diversité métabolique des bactéries hétérotrophes. Fonctionnellement ceci se traduit par un ralentissement de la vitesse de décomposition de la litière et l’inhibition de la nitrification autotrophe conduisant à une production d’ammonium plus importante. Dans les vieilles futaies fermées de 130 ans, l’amélioration significative de la qualité de la litière de hêtre se traduit par l’apparition de fonctions métaboliques bactériennes nouvelles et une amélioration de la vitesse de décomposition des feuilles suggérant le basculement du système vers la phase hétérotrophe du cycle durant laquelle l’activité des biocénoses du sol va conduire la formation de formes d’humus de type mull favorables à la régénération des peuplements. D’un point de vu appliqué, ces résultats ajouté à la spécificité de certaines espèces de collemboles ou de vers de terre pour les parcelles âgée à canopée fermée ou bien le fait que la coexistence des espèces au sein des communautés floristiques, bryophytiques (corticole), de la mésofaune ou de la macrofaune du sol semblent basée sur des mécanismes de coexistence à l’équilibre dans ce type parcelle militent pour ne pas raccourcir la rotation en deçà de 130 ans et pour conserver l’ambiance forestière jusqu’à cet âge. Enfin, l’utilisation du modèle dynamique de référence pour caractériser les effets de la gestion sylvicole sur le fonctionnement biologique de l’interface sol-végétation est illustrée dans les perspectives de travail.

Soil macrofauna (invertebrates larger than 2mm) live all or part of their life below ground. The activities of soil macroinvertebrates regulate soil organic matter transformations and nutrient dynamics to a significant extent. The role of earthworms and termites in soil phosphorus (P) cycling has been frequently studied, especially in tropical ecosystems. They produce biogenic structures, mainly casts for earthworms and mounds for termites, in which P contents and forms differ from those of the surrounding soil. Their overall activity markedly changes P availability in soils where they are active while biogenic structures also impact P transfer by infiltration or runoff when eroded. However, these effects vary according to the feeding and construction behaviors of the dominant macroinvertebrate groups. Macrofauna-mediated changes in soil P cycling deserve further research that includes upscaling at population levels.

Pour la pérennisation de la filière de valorisation des produits résiduaires organiques (PRO) en agriculture, il est nécessaire d’en évaluer les effets tant négatifs que positifs sur la faune du sol. Nous avons réalisé un suivi temporel des communautés lombriciennes sur le site expérimental Qualiagro de plein champ en conditions de grandes cultures à Feucherolles. Dans cette étude, nous comparons des parcelles ayant reçu un compost d’ordures ménagères résiduelles (OMR) ou un compost de déchets verts et boues de station d’épuration (DVB) avec deux types de parcelles témoin n’ayant pas reçu de compost mais ayant ou non reçu une fertilisation azotée (TN et T0). L’épandage d’OMR exerce des effets positifs, durables et significatifs sur les communautés lombriciennes (augmentation des effectifs d’une part, et augmentation du poids des vers adultes de l’espèce majoritaire, d’autre part) alors que DVB a des effets plus limités et moins durables. Dans un second temps, nous avons voulu savoir si ces modifications avaient des répercussions fonctionnelles dans le sol en analysant par tomographie aux rayons X, des carottes de sol prélevées au terrain afin de visualiser et quantifier les réseaux de galeries creusées par les vers. Enfin, nous avons voulu compléter nos observation de terrain par une étude au laboratoire en suivant le poids et la mortalité des vers lorsqu’ils sont placés dans des environnements contenant des concentrations croissantes en composts. En ce qui concerne les réseaux de galeries, nous avons mis en évidence que la plus grande abondance de vers de terre dans les parcelles amendées se traduisait par un réseau de galeries plus dense et plus profond. Par ailleurs, les expériences menées en condition de laboratoire, avec des concentrations très nettement supérieures à celles de la pratique agricole, ont montré que le compost OMR a des effets négatifs sur la survie et le poids des vers pour des concentrations plus élevées que pour le compost DVB. Globalement, on peut affirmer que les épandages des 2 composts étudiés dans les conditions expérimentales du site de Qualiagro n’ont aucun effet délétère sur les communautés de vers de terre., Before using different solid waste composts at large scale in agricultural fields, it is necessary to prove that these composts do not have harmful effects on soil fauna, especially on earthworms that play important roles in the soil ecosystem. A study was carried out the effect of two particular composts (a municipal solid waste compost (OMR) and a sludge compost (DVB)) on earthworm communities under field conditions. This study was conducted on the “QualiAgro” site (near Paris, France), an agricultural field where these composts are disposed every two years since 8 years and compared to controls (with (TN) or without (T0) N fertilisation). Earthworm communities were sampled in each treatment at different dates (a month before and then 2, 7, 9, 13, 19, 24 and 26 months after) using mustard extraction followed by a manual sorting. OMR had significant and lasting effects increasing earthworm abundances and biomass whereas DVB had limited and transitory positive effects (figures 1 and 2). The positive effects observed on abundance were not due to difference in the number of immature earthworms. Moreover we found that in OMR (and DVB for one of the date), adults of A. caliginosa species had higher weights. Moreover, 6 soil cores were sampled in March of 2006 and analysed with X-ray tomography and showed that earthworm burrow systems were more developed and deeper in OMR plots (figure 3). Lab experiments using increasing concentration of the two composts and adult of A. caliginosa showed that DVB had a higher toxicity than OMR but for very high and unrealistic concentrations (figure 4). Globally only positive effect on earthworm communities after disposal of these composts were observed. However only OMR seems to have effects that last between two successive disposals.

The objective of this study was to investigate the impact of soil management on soil biofunctioning in the highlands of Madagascar. Direct seeding Mulch-based Cropping systems (DMC) were compared to conventional tillage (CT) and the natural fallow (NF) on the rate of decomposition and mineralization of residues as well as on the abundance, biomass and activity of litter- and soilmicroorganisms and macrofauna. Long term experimentation was used in Bemasoandro and Andranomanelatra. Contrasted cropping systems were studied, DMC on crop residues and on living mulches, CT and the NF. Results showed that the NF soil had the highest C and N content, however DMCs increased microbial biomass, soil respiration and nutrient cycling except for urease activity which was very high in NF (P, L'impact du mode de gestion du sol sur son biofonctionnement a été étudié sur les hauts plateaux de Madagascar. Le semis direct sur couverture végétale (SCV) est comparé au labour traditionnel (LB) et à la jachère naturelle (JN) concernant la minéralisation des résidus, l'abondance et les activités des microorganismes et de la macrofaune de la litière et du sol. L’étude a été menée à Bemasoandro et Andranomanelatra sur des systèmes contrastés de longue durée, SCV sur résidus et couverture vive, LB et la JN. Le sol sous la JN a les teneurs en C et N les plus élevées. Mais les SCV augmentent la biomasse microbienne, la respiration du sol et certaines activités enzymatiques du sol plus que la JN (P

International audience; The importance of secondary tropical forests regarding the maintenance of soil fauna abundance and diversity is poorly known. The aims of this study were (1) to describe soil fauna abundance and diversity and (2) to assess the determinants of soil fauna abundance and diversity in two stands of a tropical semi-evergreen secondary forest. Soil macrofauna and microarthropod abundance and soil macrofauna diversity were described at two sites developed on different soils and with different site histories: (1) a natural secondary stand (natural forest) under two dominant tree species, Pisonia subcordata and Bursera simaruba, and (2) a planted secondary forest (planted forest) under three tree species, B. simaruba, Swietenia macrophylla, and Tabebuia heterophylla. The effects of both soil and main tree species' litter quality were assessed to explain soil fauna abundance and diversity. The abundance of soil macrofauna was significantly higher in the soil under the planted forest, and soil fauna communities were contrasted between the two sites. In the planted forest, a soil-dwelling macrofauna community developed (mainly consisting of the anecic earthworm Polypheretima elongata). In the natural forest, soil macrofauna and microarthropod communities were located at the soil surface. The effect of plant litter quality varied according to each dominant tree species and was superimposed to soil effect. The lowest macrofauna abundance was associated with B. simaruba in the natural forest. T. heterophylla supported a much greater macrofauna community than the two other tree species studied at the same soil, and it appears likely that this is due to the palatability of its leaves compared with the other trees (low lignin, tannins, soluble phenols).

Pour la pérennisation de la filière de valorisation des produits résiduaires organiques (PRO) enagriculture, il est nécessaire d’en évaluer les effets tant négatifs que positifs sur la faune du sol. Nousavons réalisé un suivi, temporel des communautés lombriciennes sur le site expérimental Qualiagro deplein champ en conditions de grandes cultures à Feucherolles. Sur ce site, on compare des parcellesayant reçu un compost d’ordures ménagères résiduelles (OMR) ou un compost de déchets verts etboues de station d’épuration (DVB) avec deux types de parcelles témoin n’ayant pas reçu de compostmais ayant ou non reçu une fertilisation azotée (TN et T0). L’épandage d’OMR exerce des effetspositifs, durables et significatifs sur les communautés lombriciennes (augmentation des effectifs d’unepart, et augmentation du poids des vers adultes de l’espèce majoritaire, d’autre part) alors que DVB ades effets plus limités et moins durables. Dans un second temps, nous avons voulu savoir si cesmodifications (i) avaient des répercussions fonctionnelles dans le sol en analysant par tomographieaux rayons X, des carottes de sol prélevées au terrain afin de visualiser et quantifier les réseaux degaleries creusées par les vers et (ii) pouvaient être confirmées par des observations au laboratoire ensuivant le poids et la mortalité des vers lorsqu’ils sont placés dans des environnements contenant desconcentrations croissantes en composts. En ce qui concerne les réseaux de galeries, nous avons mis enévidence que la plus grande abondance de vers de terre dans les parcelles amendées se traduisait bienpar un réseau de galeries plus dense et plus profond. Par ailleurs, les expériences menées en conditionde laboratoire, avec des concentrations très nettement supérieures à celles de la pratique agricole, ontconfirmé que les effets négatifs sur la survie et le poids des vers apparaissent pour des concentrationsplus élevées pour le compost OMR que pour le compost DVB. Globalement, on peut affirmer que lesépandages des 2 composts étudiés dans les conditions expérimentales du site de Qualiagro n’ont aucuneffet délétère sur les communautés de vers de terre.

Coral reefs are very productive ecosystems. Soft-sediment plays generally a role in storing place, in transforming and in producing of matter, and therefore it could play a key role in coral reefs ecosystems. The goal of this study was to evaluate the role of soft-bottom compartment during the transfer of matter and energy in the reef of La Saline (Reunion Island). Three main lines of research were developed: the physicochemical characterisation of studied site, the metabolism of soft bottom in view to estimate the trophic production and its status and finally, the characterisation of biological component by the study of macrobentos and megabentos (i.e. Holothurians). A limited disturbance was detected by physicochemical data although locally enrichment of freshwater by nutrients (nitrates+nitrites+silicates) were measured (reef back hollow of Planch'Alizé and Grand Trou d'Eau). At the reef scale (9 stations and 2 seasons), the soft-sediment was found heterotrophic (net production = 31.6, respiration R = 109.6, gross production Pg = 77.9 mmolC m-2 d-1 et Pg/R = 0.7). Opposite to the two holothurians studied population Holothuria atra et H. leucospilota, macrobenthos (> 1 mm) did not constitute a major group in the food web (134 taxa, with a mean of 32.86 individuals per 0.2 m- 2 et 0.059 gPS 0.2m-2) compared to Echinoderm biomass that could reach 7.92 gPS m-2. At the station scale, spatial heterogeneity of metabolism was in agreement with the physicochemical characteristics of environment reflecting the double influence of both ocean and continent (freshwater enrichment). The most productive and heterotrophic stations were located in the reef back hollow where the oceanic influence was the lowest. Finally, macrofauna was under hydrodynamic influence although holothurians are growing in the most productive area. The soft-bottom sediment played a key role in filtrating organic matter provided from the back reef. This mechanism was deeply influenced by the high hydrodynamism (narrow reef and low water level) which modulated the loss of mater and energy of the reef. These losses were however limited by the action of holothurians (high density ind m-2), which store organic matter such as biomass and enhanced probably local production via excretion and bioturbation. To conclude, at the ecosystem scale, soft-bottom was responsible of recycling, which, Les récifs coralliens sont des écosystèmes très productifs. Lieu de stockage, transformation, et production de matière, les sédiments pourraient également jouer un rôle dans le fonctionnement du récif. L'objectif était d'évaluer ce rôle dans le transfert de matière et d'énergie du récif de La Saline (île de la Réunion). Trois axes de recherches ont été développés : la caractérisation de la zone via des analyses physicochimiques, l'étude du métabolisme des sédiments (production et statut trophique), et, de la composante biologique, macrofaune et mégafaune (holothuries). Les mesures physicochimiques ont montré un état de perturbation limité, même si localement, des enrichissements par les eaux douces en éléments nutritifs sont bien réels (arrière-récifs de Planch'Alizé et Grand Trou d'Eau). Á l'échelle du récif (9 stations, 2 saisons), les sédiments sont hétérotrophes (production nette = 31.6, respiration R = 109.6, production brute Pg = 77.9 mmolC m-2 j-1 et Pg/R = 0.7). La macrofaune ne constitue pas un groupe important dans le réseau trophique (134 taxons, avec en moyenne, 32.86 individus 0.2 m-2 et 0.059 gPS 0.2m-2). Par comparaison, les biomasses des populations de Holothuria atra et H. leucospilota, atteignent 7.92 gPS m-2. L'hétérogénéité spatiale du métabolisme des stations est en accord avec des caractéristiques physicochimiques du milieu reflétant la double influence océan - terre (enrichissement par eaux douces). Les stations les plus productives et hétérotrophes se situent dans l'arrière-récif où l'influence océanique est minime. La macrofaune est sous l'influence du facteur hydrodynamisme alors que les holothuries se développent dans les zones très productives. Le compartiment sédimentaire joue donc un rôle essentiel de filtre pour la matière organique importée. Ce fonctionnement est influencé par l'hydrodynamisme qui conditionne les pertes de matière et d'énergie. Ces pertes sont limitées par l'action des holothuries (forte densité 3 ind m-2) qui stockent la matière organique sous forme de biomasse, et stimulent probablement la production locale (excrétion et bioturbation). En conclusion, à l'échelle de l'écosystème, les sédiments assurent un recyclage essentiel, fonction renforcée par les holothuries qui limitent les pertes de matière et d'énergie dues à l'hydrodynamisme.