Éditeur(s) : HAL CCSD Paris : Muséum national d'histoire naturelle
Résumé : International audience
Coral reefs are one of the most diverse ecosystems on Earth and sustain millions of people worldwide.However, coral reefs are temporally dynamic and fragile systems subject to ever increasing disturbancesof anthoropogenic and natural origins. Understanding the patterns and trajectories of changes through time isurgently needed to estimate the resilience of coral reefs. To ascertain these patterns, we depend on the availabilityof long-term datasets, which are seldom available. In this study, we present the data set which allowed us to analysethe long-term trends of coral and fish assemblages for the island of Moorea (French Polynesia) from 1983to 2014, a dataset spanning 32 years, comprising two Acanthaster planci outbreaks (1987 and 2006) and severalhurricanes (1982, 1983, 1991 and 2010), on three permanent monitoring sites (quadrats of 50 × 2 m2) located onboth fringing and barrier reefs as well as on the outer slope. Coral cover oscillated significantly over time, particularlyon the outer slope where it suffered greatly from the effects of A. planci outbreaks and hurricanes. Totalfish and commercial fish abundances varied significantly across the three habitats. Prior to 2000, both total fishand herbivorous fish abundances increased on the barrier reef while after this time, numbers began to drop significantlyalong the outer slope. Species richness for total, commercialized and herbivorous fish increased over thesampling period for all three habitats. There were varied responses amongst species to disturbances on the outerslope over the sampling period: while some tended to disappear for a while before reappearing, others showed apeak in abundance in the middle of the sampling period, and still others increased or decreased continuously orwere stable over time. Our results support the view that coral reefs are highly dynamic systems and that differentfunctional groups show different temporal trajectories. While disturbance is probably the major driver for coralcover dynamics, its impact is less obvious for fish, possibly due to their mobility and population dynamics whichmay mask the effect of disturbance.
Les récifs coralliens sont des systèmes dynamiques et diversifiés régulièrement soumis à des perturbationsnaturelles et anthropiques, sources d’hétérogénéité spatiale et temporelle dans la structure et la dynamique deces communautés d’organismes que sont, entre autres, les poissons et les coraux. Récemment, il a été démontréque les activités humaines pouvaient modifier les régimes naturels de perturbations des récifs coralliens en transformantles événements ponctuels en perturbations persistantes ou en stress chronique, soit en introduisant denouveaux types de perturbations, soit en ajoutant ou altérant certaines perturbations naturelles nécessaires au bonmaintien de la dynamique inhérente aux récifs. Dans cette étude, nous présentons la base de données qui nouspermettra d’analyser les tendances à long-terme des assemblages de poissons et de coraux de l’île de Moorea(Polynésie française) entre 1983 et 2014 sur une période de 32 ans, comprenant deux proliférations d’Acanthasterplanci (1987 et 2006) et plusieurs cyclones (1982, 1983, 1991 et 2010), sur trois sites de suivi permanents(quadrats de 50 × 2 m2) sur les récifs barrière et frangeant ainsi que sur la pente externe. La couverture corallienneprésente de fortes oscillations, en particulier sur la pente externe où elle a répondu fortement à la proliférationd’A. planci et des cyclones. Les abondances des poissons totaux et des poissons commercialisés montrent destendances contrastées sur les trois habitats, avec, plus particulièrement, une augmentation sur le récif barrière etune diminution sur la pente externe après 2000. Ces tendances se retrouvent chez les poissons herbivores dansces deux habitats. La richesse spécifique des poissons totaux, commerciaux et herbivores, augmente de façoncontinue au cours de la période d’étude dans les trois habitats. Des groupes particuliers d’espèces répondentdifféremment aux perturbations de la pente externe au cours du suivi : alors que certaines espèces ont tendanceà disparaître pendant quelques années avant de réapparaître, d’autres présentent un pic en terme d’abondanceen milieu de suivi ; d’autres espèces ont des abondances qui augmentent ou diminuent de façon continue, etd’autres encore montrent des abondances stables. Ceci indique que les récifs coralliens sont des systèmes trèsdynamiques dans lesquels les perturbations naturelles peuvent affecter les espèces de façon différente. Alors quele régime de perturbations naturelles semble être important pour la dynamique de la couverture corallienne danscertains habitats, cela se retrouve beaucoup moins pour les poissons. Cette atténuation des fluctuations spatialeset temporelles peut être due aux aptitudes de dispersion de nombreuses espèces de poissons, capables de chercherun autre habitat favorable en cas de perturbation de l’habitat corallien d’origine.
ISSN: 0399-0974

hal-01282378
https://hal-univ-perp.archives-ouvertes.fr/hal-01282378

Éditeur(s) : Société Nationale de Protection de la Nature
Résumé : Monitoring of French Polynesia coral reefs and their recent development.-French Polynesia, consisting of 118 islands in the centre of the Pacific Ocean, has more than 15 000 km(2) of reefs and lagoons managed by the local government. Tourism and pearl culture are the two main economic resources of the country. Polynesian coral reefs are extremely diverse and are among those for which we have thorough knowledge. The exploitation of local resources has been recorded for multiple decades and includes : coral materials, fishing, harvest and export of mother-of-pearl molluscs, pearl production, and ornamental fish. All over the country, many monitoring programmes have been launched to measure the health of reefs and the natural and anthropogenic perturbations that they suffer : hurricanes and seismic events, water quality, health of benthic and fish communities, pearl oyster pathology and radiobiology. These data, collected over the last few decades, allowed to define the relative importance of natural and anthropogenic degradation on reefs and lagoons, and to explain the present status of reefs at different spatial scales. Devastating hurricanes are rare (1903-1906, 1982-1983 and occasionally at other times), but they may annihilate outer slope coral communities on some islands. Bleaching events with considerable coral mortality at different geographical scales occurred mainly in 1991, 1994 and 2003. Outbreaks of Acanthaster destroyed numerous reefs (lagoons and outer slopes) from 1978-1982 and a new demographic wave began in 2006 at many Society islands. Eutrophication events only occurred occasionally and only in some lagoons. Whereas natural catastrophic events degrade the coral reef ecosystem across many islands, at the archipelago or even regional scale, anthropogenic degradation is limited to a few Society Islands, occurring rarely on atolls and not at all on those (one third) which are uninhabited. The main causes of reef degradation in some areas of Tahiti and Moorea include the embankment of fringing zones, coral mining, overfishing, absence of urban sewage treatment and the development of leisure and tourism activities. Because of its large geographical extent, one may conclude that major reef degradation in French Polynesia is caused by catastrophic natural events. On the other hand, anthropogenic degradation is more localized. Unfortunately, the synergistic effects of these causes of degradation prevent reefs from recovering. Optimum coral cover on French Polynesian outer reef slopes is between 50-60%. After a major destructive impact (hurricane, bleaching, Acanthaster) a reef is reduced to less than 10% coral cover, however if no more major disturbance events occur a reef will recover in about 12 years. Most of the 15 000 km(2) of reefs and lagoons in French Polynesia are in good health, and along with their neighbouring reefs in East and Central Pacific they are considered as the least degraded reefs worldwide and at a low risk of becoming degraded in the few next decades. However, we are more and more anxious about the future of reefs in the world particularly because present simulations predict that major impacts of climate change would include : elevation of sea surface temperatures, increase in the strength of hurricanes and acidification of seawater which will affect the formation of coral structures.
La Polynésie française, 118 îles au coeur du Pacifique, possède une surface de plus de 15 000 km2 de récifs et lagons gérés par le gouvernement polynésien. Le tourisme et la perliculture représentent les deux ressources économiques majeures du Pays. Les formations récifales très diversifiées sont parmi les mieux connues. Plusieurs suivis d'exploitation des ressources sont opérationnels depuis des décennies : granulats coralliens, pêche pour l'alimentation, collecte et exportation de mollusques nacriers, production de perles, poissons d'ornement. À l'échelle du Pays de très nombreux programmes de surveillance de l'état des récifs et des perturbations qu'ils subissent, naturelles et anthropiques, ont été mis en place : perturbations cycloniques et sismiques, qualité des eaux, état de santé des peuplements benthiques et ichtyologiques, pathologie des nacres, radiobiologie. Toutes ces données recueillies au fi l des décennies ont permis d'établir l'importance relative des dégradations naturelles et anthropiques sur les récifs et lagons polynésiens et d'expliquer leur état de santé actuel en considérant différentes échelles spatiales. Les périodes cycloniques dévastatrices pour les récifs sont rares (1903-1906, 1982-1983 et épisodiquement) mais les cyclones ont parfois anéanti les communautés coralliennes de pentes externes dans certaines îles. Les blanchissements suivis de mortalités importantes à des échelles spatiales diverses, ont été surtout ceux de 1991, 1994 et 2003. Les explosions démographiques d'Acanthaster ont détruit de nombreux récifs (lagons et pentes externes) en 1978-1982 et une nouvelle pullulation s'amplifie depuis 2006 dans plusieurs îles de la Société. Les crises dystrophiques n'ont perturbé qu'épisodiquement certains lagons. [...]
Revue d'Ecologie de la Terre et de la Vie (0249-7395) (Société Nationale de Protection de la Nature), 2008 , Vol. 63 , N. 1-2 , P. 145-177

Droits : 2008 Société Nationale de Protection de la Nature
http://archimer.ifremer.fr/doc/2008/publication-4558.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/4558/

Résumé : Les fourmis sont des organismes cibles appropriés pour les études environnementales. Au cours de notre étude, nous nous sommes focalisés sur les fourmis de la litière via l'application de deux méthodes de récolte complémentaires selon le protocole all (ants of leaf litter). Dans les forêts naturelles de Guyane française, l'hétérogénéité environnementale et les perturbations structurent les communautés de fourmis de la litière en influençant la richesse, la diversité, l'abondance et la densité en espèces ainsi que les compositions taxonomique et fonctionnelle. Chaque type de formation végétale possède une communauté spécifique. La fragmentation et la conversion des forêts en plantations ont entrainé une altération plus ou moins profonde des communautés; cette variabilité est fonction du type d’agriculture et des espèces d'essences cultivées. Bien que l'altération des communautés se soit révélée maximale dans la plupart des monocultures, les plantations de cacaoyers ont un potentiel de conservation réel. Enfin, dans un contexte ou il est urgent de simplifier l'intégration des arthropodes dans les études de conservation, de contrôle et de suivi de la santé des écosystèmes terrestres, la méthode des réseaux de neurones est apparue comme un outil puissant pour mettre en évidence et analyser les patrons des communautés de fourmis.
Ants are reliable and relevant target organisms for environmental surveys. In our study, we focused on litter-dwelling ants through the use of two complementary sampling methods that were implemented according to the ants of leaf litter (all) protocol. In pristine forests of french guiana, leaf-litter ant communities are structured by environmental heterogeneity and natural perturbations - which influence species richness, diversity, abundance and density, as well as taxonomic and functional composition. This results in habitat-specific communities for each vegetal formation. Forest fragmentation and conversion into monocultures have led to a more or less deep alteration of the ant communities; this variability depends on the type of agricultural system and cultivated tree species. Although the intensity of community alteration peaked in tree monocultures, cocoa plantation exhibited a real potential for native species conservation. Finally, in the current context where simplifying the integration of arthropods into conservation programs as well as into surveys designed to monitor and manage the environment is critical, the use of neural networks appears to be a powerful tool for reliably highlighting and analyzing ant communities patterns.

http://www.theses.fr/2011AGUY0475/document

Résumé : La distribution actuelle des espèces d’arbres des forêts tropicales humides amazoniennes est le résultat de processus dynamiques sur lesquels les perturbations passées, d’origine climatique ou anthropique, peuvent avoir jouées un rôle majeur. Des outils génétiques actuels associés à des méthodes d’analyses puissantes permettent d’inférer et de dater l’empreinte génomique des évènements démographiques subits par les populations naturelles. Le but de cette thèse est de contribuer à une vision d’ensemble de l’évolution démographique de la forêt tropicale humide du plateau des Guyanes pendant le Quaternaire. J’ai d’abord étudié les propriétés des microsatellites (répétitions simple de séquences, SSR) et les limites de leurs applications en tant que marqueurs moléculaires en phylogéographie. Plusieurs allèles SSR contenu dans diverses populations de trois genres d’arbres différents ont été séquencés et le polymorphisme, porté par chaque partie des fragments ADN contenant des SSR, a été étudié. J’ai observé que la quantité de variation génétique était aussi importante dans les régions encadrant le microsatellite que dans le SSR lui-même. Ces régions ont contribué significativement à l’information phylogénétique et ont parfois été la principale source de différenciation entre les individus et les populations. Cette expérience m’a permis de choisir la meilleure stratégie à adopter pour traiter les données de variation génétique des SSR dans des modèles démographiques. J’ai ensuite utilisé ces marqueurs SSR et des méthodes ABC pour étudier l’impact local des occupations humaines précolombiennes sur les forêts en Guyane française. Les changements démographiques subis par des populations de quatre espèces d’arbres ont été comparés entre cinq sites occupés et quatre sites non perturbés. Les perturbations naturelles et induites par l’homme ont contribué à la mise en place de la diversité observée actuellement, comme le suggère des signatures d’effet fondateur détectées sur les sites perturbés ou non. Néanmoins, la taille des populations fondatrices semble être proportionnelle à l’impact humain estimé, indiquant que les perturbations anthropique ont induit un remplacement des populations plus important que les processus écologiques naturels. Pour terminer, j’ai mené une étude de démographie comparative d’espèces d’arbres tropicaux à l’échelle régionale de la Guyane française. Cinq scénarios démographiques ont été testés pour neuf populations de huit espèces en utilisant des microsatellites nucléaires et des séquences chloroplastiques. Les changements démographiques les plus récents détectés convergent vers une signature générale d’expansion de la forêt humide depuis probablement la dernière glaciation. Cela peut suggérer, soit que la composition des forêts du plateau des Guyanes était différente, ou que le couvert forestier était moins étendu. Ce résultat constitue le premier indice de changement passé, probablement d’origine climatique, subi par les communautés forestières du plateau des Guyanes ; qui n’avait jusque-là pas pu être testé avec des méthodes standards en raison d’un manque de fossiles. En conclusion, j’ai recueilli des preuves génétiques que les perturbations, à différents échelles de temps, ont marqué la structure et la composition génétique des forêts du plateau des Guyanes. L’application de ces méthodes à d’autres régions Néotropicales pourrait contribuer, à l’avenir, à reconstruire l’histoire écologique de la forêt amazonienne de façon détaillée.
The current tree species distribution in Amazonian tropical rainforests is the outcome of dynamic processes in which past perturbations, climatic or anthropogenic, may have played a major role. Currently available genetic tools associated with powerful analytical methods allow inferring and dating the genomic imprint of demographic events undergone by natural populations. The aim of my thesis is to contribute to an overview of the demographic evolution of the tropical rainforest in the Guiana shield during the Quaternary. I have first studied the properties of microsatellites or Simple sequence repeat (SSR) and the limits in their applications as molecular markers in phylogeography. Several SSR alleles in multiple populations of three divergent tree genera have been sequenced and the sources of polymorphisms, carried by each portion of SSR-containing DNA amplicons, have been broken apart. I have observed that the amount of variation was as large in flanking regions as in the SSR itself. The former contributed significantly to the phylogenetic information and sometimes was the main source of differentiation among individuals and populations. This experiment allowed me to choose the best strategy to treat SSR variation in demographic modeling. I have subsequently used SSR markers and ABC methods to study the impact of pre-Columbian human settlements at the local level on rainforests in French Guiana. Demographic changes undergone by populations of four tree species were compared between five settled and four undisturbed sites. Both natural turnover and human-induced disturbances appeared as shaping currently observed genetic diversity, with signatures of founder effect both at disturbed and undisturbed sites. Nevertheless, the size of founding populations appeared to be proportional to the estimated human impact, suggesting that human-made disturbance caused deeper population turnover than background ecological processes. Finally, I have conducted a comparative demography study of tropical tree species at the regional level across French Guiana. Five demographic scenarios have been tested for nine populations from eight species using both nuclear microsatellites and chloroplastic sequences. The most recent demographic signals detected converge on a global signature of expansion of the rainforest since probably the last glaciation. This finding can suggest either that the composition of the Guiana shield rainforests was different, or that its global extent was smaller, during earlier epochs of the Pleistocene than today. This result is the first firm indication of changes undergone by the forest communities of the Guiana shield in the distant climatic past – something which could not be tested with standard methods due to almost complete lack of fossil evidence. In conclusion, I have gathered genetic evidence that disturbances, both in historical and geological times, have marked the structure and composition of forests in the Guiana shield.The extensive application of these methods to other regions of the Neotropics maycontribute, in the future, to the detailed reconstruction of the ecological history ofAmazonian forests.

http://www.theses.fr/2012AGUY0568/document

Éditeur(s) : Montpellier SupAgro
Résumé : One of the main challenges in ecology is to understand how global changes affect biodiversity and what are the consequences on ecosystem functioning. In this perspective, the functional diversity of communities is a cornerstone since it allows linking environment, community structure and ecosystem properties. The aim of this thesis is thus to improve the understanding of functional diversity dynamic (i) in relation to natural variability of environmental conditions and (ii) under anthropogenic disturbances. As a first step we have developed a new methodological framework allowing to (1) describe fish functional niches based on functional traits, and (2) to quantify functional diversity within (α) and among (β) sites thanks to new indices. In a second step we have studied the spatiotemporal dynamic of the functional structure of fish and nektonic communities from the Terminos lagoon (Mexico). This tropical estuarine ecosystem is an appropriate ecological model for our problematic as it is characterized by a strong environmental variability, a high biological diversity and is under a strong human pressure. We have put in light the stability of the functional and trophic structures of communities along environmental gradients, despite a very strong species turnover. This stability is determined by the dominance of a couple of functional groups inside which species are replacing each others according to their environmental preferences. However, at a long-term scale, we have demonstrated a functional diversity loss in a part of the lagoon despite an increase of species richness. This paradox has to be related to the decrease of species associated to seagrass and the increase of more estuarine species.
Un des enjeux majeurs de l'écologie est de comprendre comment les changements globaux affectent la biodiversité et quelles en sont les conséquences sur le fonctionnement des écosystèmes. Dans cette perspective, la diversité fonctionnelle des communautés est un outil clé permettant de lier l'environnement, la structure des communautés et les propriétés écosystémiques. L'objectif de cette thèse est donc d'améliorer la compréhension de la dynamique de la diversité fonctionnelle (i) face à des conditions environnementales naturellement variables et (ii) face à des perturbations d'origine anthropique. Dans un premier temps nous avons mis en place un socle méthodologie nous permettant de (1) définir la niche fonctionnelle des poissons à partir de traits fonctionnels et (2) de quantifier les diversités fonctionnelles intra (α) et inter (β) échantillons avec de nouveaux indices. Dans un second temps nous avons étudié la dynamique spatio-temporelle de la structure fonctionnelle des communautés ichtyologiques et nectoniques peuplant la lagune de Terminos (Mexique). Cet écosystème estuarien tropical est un modèle d'étude adapté à notre problématique car il présente une forte variabilité environnementale, une forte diversité biologique et est sous forte pression anthropique. Nous avons mis en évidence une stabilité de la structure fonctionnelle et trophique des communautés face aux gradients environnementaux très marqués, et donc malgré un fort taux de remplacement des espèces entre les communautés. Cette stabilité est due à la dominance de quelques groupes fonctionnels à l'intérieur desquels les espèces se remplacent suivant leurs preferendums environnementaux. Néanmoins, à plus long terme, nous avons démontré qu'une portion de la lagune avait subi une perte de diversité fonctionnelle et ce malgré une augmentation de la richesse spécifique. Ce paradoxe est à relier au remplacement des espèces inféodées aux herbiers de phanérogames par des espèces plus estuariennes.

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
http://archimer.ifremer.fr/doc/2008/these-6178.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/6178/

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : The trophic endosymbiosis interaction between a cnidarian host and its photosynthetic dinoflagellatessymbionts form the basis of coral reef ecosystems. Cnidarians host their symbionts in gastrodermis cells, in a phagocytosis-derived vacuole. Establishment and maintenance of the symbiotic interaction depend on an intimate molecular communication between the two partners. However, environmental and/or anthropogenic disturbances can lead to the breakdown of the symbiotic association, which is responsible for the worldwide decline of coral reefs. The main objectives of my research project are to improve the knowledge regarding symbiosis maintenance and disruption mechanisms, but also to define the molecular key players involved at the symbiotic interface in the sea anemone, Anemonia viridis. First, we have described the cellular mechanisms involved in the different types of symbiosis breackdown. Meanwhile, the characterization of npc1 and npc2 genes (involved in endosomal sterol transport), showed a duplication and a sub-functionalization of the npc2d gene. Both NPC1 and NPC2 proteins are expressed around symbionts. We therefore suggest that the duplicated protein NPC2-d is a biomarker of symbiosis health and that NPC1 protein is a marker of the perisymbiotic membrane. We then developed a protocol to characterize the proteome of the symbiotic interface between the two symbiotic partners. The newly-identified symbiotic key players will increase the general knowledge on the symbiotic interaction and its regulation during both stable and bleaching conditions.
L’endosymbiose trophique établie entre un hôte Cnidaire et ses symbiotes Dinoflagellés photosynthétiques est à l’origine du succès évolutif des écosystèmes coralliens. Les symbiotes sont internalisés par un mécanisme de phagocytose et maintenus dans les cellules du gastroderme de l'hôte. La symbiose est régie par un dialogue moléculaire intime entre les deux partenaires, interrompu lors de perturbations environnementales ou anthropiques, responsables du déclin mondial des récifs coralliens. Les objectifs de mon projet de recherche sont de définir les acteurs moléculaires localisés à l’interface symbiotique chez l’anémone de mer, Anemonia viridis. Premièrement, nous avons étudié les mécanismes cellulaires impliqués dans différents types de rupture de la symbiose et mis en évidence des phénomènes d’apoptose, nécrose et symbiophagie. Parallèlement, nous avons caractérisé chez l’anémone les gènes npc1 et npc2, impliqués chez les vertébrés dans le transport endosomal de stérols, et dont l’expression est modulée par l’état symbiotique. Nous avons pu montrer que le gène npc2d est issus d’une duplication et vraisemblablement d’une sub-fonctionnalisation et que les protéines NPC1 et NPC2 sont exprimées au voisinage des symbiotes. Nous proposons donc que la protéine NPC2-d soit utilisée comme marqueur de l’état de santé des Anthozoaires symbiotiques et que la protéine NPC1 soit un marqueur de la membrane périsymbiotique. Nous avons également développé un protocole afin d’identifier les protéines associées à l’interface symbiotique entre les deux partenaires. A terme, les cibles identifiées permettront une meilleure compréhension des mécanismes qui régulent la relation symbiotique.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01673491

NNT : 2015NICE4105
tel-01673491
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01673491
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01673491/document
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01673491/file/2015NICE4105.pdf

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé :   Diffusion du document : INRA Antilles-Guyane, UMR ECOFOG, F97387 Kourou, Guyane (France) Diplôme : Master Recherche
il s'agit d'un type de produit dont les métadonnées ne correspondent pas aux métadonnées attendues dans les autres types de produit : DISSERTATION
Worldwide, there is concern regarding the declining quality of ecosystems, their rehabilitation, and their protection. In particular, the recognition that soil is a finite resource has spurred efforts to manage and restore it. In French Guiana, gold mining is a serious social and ecological problem, including the threats it poses to soil quality. The principal goal of this study was to establish a qualitative baseline of impacts of gold mining on soil microbial activity at five previously mined sites. We measured the potential rates of respiration and denitrification in disturbed soils, and compared theses rates with those of soils from adjacent forests, which served as un-disturbed references. Microbial activity, used as a bio-indicator, demonstrated the importance of soil rehabilitation, and the type of soil rehabilitation. We also found that visual observations of plant regeneration were insufficient to infer the rate of microbial activity. These bio-indicators can indicate soil quality, and help to formulate hypotheses about its developmnent. Bio-indicators can be used to obtain reliable indications about the quality of soil and contribute to decision-making in the management and restoration of this valuable resource.
Notre étude s'inscrit dans un contexte mondial de préoccupations environnementales, centrées notamment sur l'évaluation de la qualité des écosystèmes, la mise en place de leur réhabilitation et de leur sauvegarde. En particulier, la prise de conscience que le sol ne constitue pas une ressource inépuisable s'est accompagnée de la nécessité de gérer, voire de restaurer cette ressource. L'étude s'intègre également dans un contexte guyanais où l'exploitation aurifère constitue un problème écologique et sociétal majeur. Notre travail a pour but principal de dresser un bilan qualitatif des impacts de l'exploitation aurifère sur le fonctionnement microbien des sols de cinq sites miniers. Pour cela, nous avons effectué les mesures des activités potentielles de deux fonctions microbiennes, la respiration et la dénitrification, sur les sols des sites perturbés. Nous avons comparé ces valeurs d'activités microbiennes avec celles obtenues pour les sols de forêts naturelles (adjacentes à ces sites) que nous avons considérées comme la référence à atteindre (témoin). Les fonctions microbiennes, utilisées comme bio-indicateurs, ont mis en évidence l'importance de la réhabilitation et du type de réhabilitation sur la reprise du fonctionnement du sol. Nous avons constaté que l'observation de visu de la végétation ne suffit pas à évaluer de façon certaine la reprise de ce fonctionnement. Ces bio-indicateurs sont aptes à traduire l'état d'un sol perturbé et émettre des hypothèses quant à son évolution. Ainsi, les bio-indicateurs peuvent être utilisés afin d'obtenir des indications solides sur la qualité des sols et aider à la prise de décision en matière de gestion et de restauration de cette ressource.
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01189544

hal-01189544
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01189544
PRODINRA : 46710

Éditeur(s) : HAL CCSD Société nationale de protection de la nature
Résumé : International audience
The island of Moorea in French Polynesia is representative of a relatively well preserved small tropical oceanic island but both its terrestrial and marine ecosystems are currently under strong anthropogenic pressures. The terrestrial ecosystems are facing an increasing urbanization, and the destruction and modification of their natural habitats by cultivation and forestry plantations, accidental or intentional fires, and particularly by the invasion of alien plant and animal species. Coastal areas and reef ecosystems are threatened by shoreline artificialization, sedimentation due to soil erosion, increasing uses of marine and lagoon resources and frequency of coral bleaching events. A significant erosion of terrestrial and marine biodiversity is observed on the island since the last decades. In the context of the Land Management Plan (PGA) and Marine Area Management Plan (PGEM) recently set up in the island by local authorities, scientific surveys and inventories were made in 2006 in order to assess the status of terrestrial biodiversity (vascular plants) and marine biodiversity (reef fishes) and compare areas with different anthropogenic pressures. Studies conducted on the flora and the vegetation at low and middle elevation along altitudinal transects show that the plant invasion process is related to climatic and topographic factors, and species autoecology. The marine study aims to compare the protected areas with control areas in order to test the effectiveness of protection measures and to propose a streamlined monitoring protocol. A methodological study in both terrestrial and marine ecosystems was conducted in order to propose biodiversity indicators which are crucial for decision making in conservation and sustainable development of island biodiversity. We used Geographic Information System (GIS) as a fast and intuitive tool for mapping indicators and their variability. This methodological approach developed on the island of Moorea could be used as a model for other tropical islands
Moorea est une petite île océanique tropicale de la Polynésie française relativement bien préservée, mais dont les écosystèmes terrestres et marins sont actuellement soumis à de fortes pressions anthropiques. Le milieu terrestre est confronté à une urbanisation croissante, à la destruction ou à la modification des habitats naturels pour l’extension des cultures ou des plantations forestières, aux incendies volontaires ou accidentels, et particulièrement à l’invasion d’espèces végétales et animales introduites. Les zones côtières et les récifs coralliens sont menacés par de multiples perturbations telles que l’artificialisation des lignes de rivage, l’apport de sédiments dus à l’érosion des sols, l’augmentation des usages des ressources marines et lagonaires et de la fréquence des phénomènes de blanchissement du corail. Une érosion sensible de la biodiversité terrestre et marine de l’île est observée depuis les dernières décennies. Dans le cadre du Plan Général d’Aménagement (PGA) et du Plan de Gestion de l’Espace Maritime (PGEM) mis en place par les autorités locales, des inventaires scientifiques ont été réalisés en 2006 dans le but d’évaluer l’état de la biodiversité terrestre (plantes vasculaires) et marine (poissons récifaux) et de comparer des zones soumises à différentes perturbations. Les études réalisées sur la flore et la végétation de basse et moyenne altitude le long de transects altitudinaux montrent des processus d’invasion végétale différents en relation avec les facteurs climatiques, topographiques et autoécologiques des espèces. Les études en milieu marin visent à comparer des aires protégées à des aires témoins afin de suivre l’efficacité des mesures de gestion. La réflexion méthodologique menée parallèlement sur les deux écosystèmes a pour but d’illustrer différents indices de biodiversité nécessaires à la prise de décision en matière de conservation ou de développement durable de la biodiversité insulaire et de réaliser un état de référence pour établir un diagnostic sur l’état de la biodiversité. La représentation cartographique des indices à l’aide d’un SIG, illustrée dans cette étude avec la richesse spécifique terrestre et marine, permet une lecture intuitive et rapide de la variabilité de cet indice dont la restitution est basée sur une standardisation du nombre d’espèces. Cette approche méthodologique développée sur l’île de Moorea pourrait servir de modèle pour d’autres îles tropicales
EISSN: 2429-6422

hal-01306285
https://hal-univ-perp.archives-ouvertes.fr/hal-01306285

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé :  
Afin de comprendre l'organisation des communautés de chauves-souris ainsi que la coexistence de nombreuses espèces sympatriques, il est essentiel de déterminer comment les espèces utilisent et se partagent les ressources. Dans un premier temps, nous décrivons un peuplement de chauves-souris en forêt primaire de Guyane Française. Les facteurs locaux tels que la présence de gîtes particuliers comme les grottes, ou l'absence de perturbation anthropique ont une influence sur la structure et la composition des communautés. Au cours de cette étude, nous nous sommes concentrés sur les trois espèces les plus communes de chaque guilde végétarienne (frugivores de sous-bois, frugivores de canopée et nectarivores). Leur coexistence est possible grâce au partage des ressources alimentaires, de l'espace et/ou du temps. Au sein d'une même guilde, les plus petites espèces ont une bonne manoeuvrabilité et semblent occuper davantage les espaces fermés, moins attractifs pour leurs compétiteurs. Elles ont aussi un domaine vital plus petit que les grandes espèces. De même, le décalage des rythmes d'activités que nous avons observé, peut réduire la compétition entre les chauves-souris frugivores en diminuant les interférences directes lors de l'alimentation. En plus d'un intérêt pour l'écologie des communautés, cette étude décrivant des peuplements de chiroptères dans une forêt primaire intacte, peut servir de référence en biologie de conservation.
Revue d'écologie

hal-01032160
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01032160

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Land-use changes have deep consequences on species diversity, community structure and ecosystem functioning. Consequently, many works have tried to understand the effects of such changes on the diversity and functional properties of organisms. It has been demonstrated that species traits are oftenly more important than the identity of species per se in order to account understand the ecological roles of species. Besides, while the majority of assessments about land-use change effects on ecosystem functioning have focused on primary producers, the contribution of other organisms is essential to maintain the functioning and resilience of ecosystems.Ants are interesting organisms to track land-use changes due to their abundance, ubiquity and ecological dominance. Ants are present in most of terrestrial biomes and participate in several ecosystem processes through their consumption of food resources. They are also easy to sample and standard methods exist to provide accurate comparisons between studies. While a number of studies have demonstrated abrupt changes in ant species composition along environmental gradients, only a reduced number of such studies have tried to understand how ant community changes affect ecosystem processes. Moreover, the traits responsible for the stability of ant communities in response to land-use changes are little known. It is therefore necessary to develop a methodology that enables a proper identification of ant participation to different ecosystem processes and their contribution to ecosystems’ resistance and resilience.In this thesis I aim to bring some light about i) how land-use changes affect ant community structure? ii) what traits are responsible of the ecological success of a species or it’s extinction from a given environment? iii) how changes in the species or trait composition affect the participation intensity of ants in different ecosystem processes ?
Les perturbations d’origine anthropique sont à l’origine de l’érosion de la biodiversité avec des conséquences sur la structure des communautés et pour le fonctionnement des écosystèmes. La vitesse de ces changements a stimulé de nombreuses recherches portant sur les effets de ces modifications sur la biodiversité des organismes et leurs propriétés fonctionnelles. En effet il a été montré que les traits des espèces sont plus importants que leur identité elle-même pour tenir compte de leurs rôles écologiques. Même si la majorité de ces travaux ont étudié la réponse des producteurs primaires sur les écosystèmes terrestres, la contribution d’autres organismes est toutefois essentielle pour maintenir un fonctionnement et une résilience des écosystèmes corrects.Les fourmis sont des organismes cibles intéressants pour étudier de telles modifications du fait de leur abondance et de leur dominance écologique. En effet elles ont une distribution cosmopolite et participent à de nombreuses fonctions dans l’écosystème terrestre. Elles sont également faciles à étudier et des méthodes d’échantillonnage standard existent. Bien que de nombreuses recherches aient démontré des modifications dans la composition spécifique des fourmis dans des gradients environnementaux, un nombre réduit d’entre elles ont étudié la contribution de ces organismes sur le fonctionnement des écosystèmes. De plus, les traits responsables de la stabilité des communautés de fourmis en réponse à ces modifications sont encore peu connus. Il est donc nécessaire de développer une méthodologie capable d‘identifier la participation des fourmis dans des processus écosystémiques permettant également de quantifier leur activité afin de comprendre comment ces organismes agissent sur les capacités de résistance et résilience des écosystèmes.Ainsi, cette thèse vise mettre en lumière i) en quoi la simplification des habitats liée aux activités humaines a des répercussions sur les communautés de fourmis, ii) quels sont les traits responsables du succès écologique d’une espèce ou de son déclin au sein d’un environnement donné, et iii) comment ces variations en composition spécifique impactent l’intensité de participation des fourmis aux processus écosystémiques.
https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01389102

NNT : 2016YANE0004
tel-01389102
https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01389102
https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01389102v2/document
https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01389102/file/these.pdf

Éditeur(s) : EDP Sciences
Résumé : The necessity to move from a traditional fishery management to an ecosystem approach is now acknowledged. Indicators are required to support the development of this approach. For example, community indicators have been proposed to assess the impact of fishing. We tested here the applicability of one such community indicator, the abundance-biomass comparison (ABC method), as a measure of the impact of bottom trawling (years of sampling: 2001 and 2003) on the benthic invertebrates-typically starfishes, crabs, squat lobsters, shrimps and large hard-shelled molluscs-of "Grande Vasiere", a major French fishing zone, in the Bay of Biscay. The ABC method is generally used as an impact indicator for different types of physical, biological and anthropogenic disturbances on benthic communities. This method is based on the assumption that increasing disturbance shifts communities from dominance by large-bodied species with low turnover rates toward dominance by small-bodied species with high turnover rates. At less disturbed areas the average biomass of individuals is greater than at more heavily disturbed areas. The ABC method measures this effect by comparing the ranked distributions of abundance and biomass within a given community. We applied the ABC method and compared the size structure and the species diversity at two areas exposed to moderate and high bottom trawl effort. Species diversity was lower in the most exploited area. The highly trawled area was dominated by opportunistic organisms, mainly one species of swimming crab Liocarcinus depurator, one species of squat lobster Munida rugosa and Norway lobsters Nephrops norvegicus, which are large-bodied species. Consequently, the results of the ABC method were inconsistent with the theoretical expectation for these particular macrofaunal communities and the measured levels of fishing intensity.
La nécessité de passer d'une gestion monospécifique des pêches à une approche écosystémique est largement reconnue. Pour mettre en place une telle approche, des indicateurs ont été proposés afin d'estimer l'impact de la pêche sur les communautés. Nous avons testé l'efficacité de l'un de ces indicateurs, la comparaison abondance-biomasse (méthode ABC), pour mesurer l'impact du chalutage de fond (année d'échantillonnage : 2001 et 2003) sur les communautés de la macrofaune benthique de la Grande Vasière, golfe de Gascogne (typiquement des crabes, étoiles de mer, des galathées, de gros mollusques à coquille dure). La méthode ABC est généralement utilisée comme un indicateur d'impact de différents types de perturbations physiques, biologiques et anthropiques sur les communautés benthiques. Cette méthode est basée sur l'hypothèse qu'un régime de perturbation croissant entraîne une modification de la structure des communautés qui deviennent graduellement dominées par des espèces opportunistes de petite taille caractérisées par un renouvellement rapide. Dans une communauté modérément perturbée, la biomasse moyenne des individus est ainsi plus grande que dans une communauté fortement perturbée. La méthode ABC mesure cet effet en comparant les distributions en biomasse et densité dans chaque communauté. Nous avons appliqué la méthode ABC et étudié la structure en taille et la diversité spécifique des communautés benthiques en comparant deux zones, l'une soumise à un effort de pêche modéré et l'autre à un important effort de pêche. La diversité spécifique était plus faible sur les sites fortement chalutés. Ces sites étaient dominés par des organismes opportunistes de grande taille, principalement une espèce de crabe nageur Liocarcinus depurator, une espèce de galathée Munida rugosa et des langoustines Nephrops norvegicus. Dans ces conditions, les résultats de la méthode ABC n'étaient pas cohérents avec la théorie pour ces communautés de macro-invertébrés benthiques et les efforts de pêche mesurés.
Aquatic Living Resources (0990-7440) (EDP Sciences), 2006-07 , Vol. 19 , N. 3 , P. 219-228

Droits : 2006 EDP
http://archimer.ifremer.fr/doc/2006/publication-2133.pdf
DOI:10.1051/alr:2006022
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/2133/

Éditeur(s) : Université de Paris 7
Résumé : The Seine estuary and its adjacent region Pays de Caux are two significant sources of mercury for coastal marine environments. It is carried through fluvial means for the Seine bay and through karstic fresh water emergences for Pays de Caux's coastal area. Mercury cycle in the Seine estuary and bay is affected by additional anthropical activities. The estuary's maximal turbidity area acts like a trap and a chemical reactor for fluvial mercury. Within this area, we can confirm: (i) the non conservative behaviour of dissolved mercury; (ii) mercury enrichment of particles when comparing the Seine's and marine environment and we suggest mercury particle redistribution from the organic fraction to the oxyhydroxydes fraction. A large fraction of mercury is exported in this state towards coastal areas. Mercury reduction in surface coastal waters and its atmospherical recycling are major phenomena. Photoreduction and biological reduction play quantitative roles equivalent to total mercury recycling via the atmosphere corresponding approximately to 30 % of fluvial exchanges. We are demonstrating that reactive forms of mercury are supporting photoreduction. Mercury behaviour within Pays de Caux's karst depends of the hydrogeological context of the system (time and flow speed, turbidity, flow); regardless of the speciation and/or partition in underground waters, the total amount of mercury in intertidal areas is quantitatively the same as in the Seine estuary. Mercury brought through intertidal emergences (karstic exudations) is not « filtered » by a maximal turbidity area and is more widely bio-available for mussels than in the Seine estuary. Even being free from growth factor influences through simple models, mussels found in Pays de Caux still show one of the highest mercury contamination on the French coast; for the first time this places the emphasis on how much mercury is brought from underground waters to the coastal environment. Surface complexation modelisation tests are able to reproduce the major part of mercury partition in the Seine estuary and bay if a very low mercury exchangeable fraction and minimum complexation parameters are taken into account; thermodynamic calculations also suggest that a strong or highly concentrated « dissolved » ligand must be present in the water in order to compete with chlorocomplex formations and explain our measures.
L'estuaire de la Seine et la région adjacente du Pays de Caux sont deux sources significatives en mercure pour le milieu marin côtier. Les apports sont d'une part fluviatiles en ce qui concerne la Baie de Seine et karstiques via des émergences d'eau douce pour la zone côtière du Pays de Caux. Le cycle du mercure en estuaire et baie de Seine est perturbé par les apports liés aux activités anthropiques. La zone de turbidité maximum de l'estuaire joue le rôle de piège et de réacteur chimique pour le mercure fluviatile. Au sein de cette zone, nous mettons en évidence : (i) un comportement non-conservatif du mercure dissous; (ii) un enrichissement en mercure des particules par rapport à celles de la Seine et du milieu marin et suggérons une redistribution du mercure particulaire de la fraction organique vers la fraction oxyhydroxydes. C'est sous cette forme qu'une fraction importante du mercure est exportée vers la zone côtière. La réduction du mercure dans les eaux côtières de surface et son recyclage atmosphérique sont des phénomènes majeurs. En effet, la photoréduction et la réduction biologique jouent des rôles quantitativement équivalents avec un recyclage total du mercure via l'atmosphère correspondant à environ 30% des apports fluviatiles. Nous montrons que les formes réactives du mercure constituent le substrat de la photoréduction. Le comportement du mercure au sein du karst du Pays de Caux dépend du contexte hydrogéologiques du système (temps et vitesse de circulation, turbidité, débit) ; quelle que soit la spéciation et/ou la partition dans les eaux souterraines, l'apport en mercure total à la zone intertidale est quantitativement du même ordre de grandeur que les apports de la Seine. Le mercure apporté par les émergences intertidales (exutoires karstiques) n'est pas « filtré » par une zone de turbidité maximale et se trouve plus largement biodisponible pour les moules qu'en estuaire de Seine. En s'affranchissant, par des modèles simples, de l'influences des facteurs de croissance, les moules du Pays de Caux affichent toujours une contamination par le mercure parmi les plus élevées du littoral français; ceci met pour la première fois l'emphase sur l'importance de l'apport en mercure par des eaux souterraines dans un environnement côtier. Les essais de modélisation de complexation de surface reproduisent la majeure partie de la partition du mercure dans l'estuaire et la baie de Seine si l'on tient compte d'une fraction échangeable en mercure très faible et de paramètres de complexation minimums ; les calculs thermodynamiques suggèrent aussi qu'un ligand « dissous » fort ou présent à de fortes concentrations doit être présent dans l'eau afin d'entrer en compétition avec la formation de chlorocomplexes et expliquer nos mesures.

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
http://archimer.ifremer.fr/doc/2001/these-1842.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/1842/