Cette thèse analyse à la fois théoriquement et empiriquement certaines des questions qui se posent lors de l'utilisation de politiques environnementales dans le secteur agricole, en situation de commerce. Dans une première partie, l'attention est portée sur la biodiversité des cultures, reconnue pour stabiliser la productivité agricole sous différentes conditions environnementales. Le chapitre II confirme empiriquement cet impact positif en utilisant une large base de données sur l'agriculture sud-africaine. Il montre aussi que la biodiversité peut réduire l'exposition des agriculteurs aux risques de production, en particulier ceux à la baisse. La biodiversité des cultures pourrait donc être partie intégrante de politiques agricoles durables. Néanmoins, les interactions entre les effets de cette biodiversité, les politiques environnementales et le commerce sont complexes. En effet, la spécialisation induite par le commerce s'oppose à la biodiversité en réduisant le nombre d'espèces cultivées. La biodiversité influe positivement sur les niveaux de production, entre autre, en améliorant la résistance aux ravageurs. Pour faire face à des attaques plus fréquentes, les agriculteurs utilisent des pesticides. Mais ces derniers ont des impacts négatifs sur l'environnement et la santé humaine et leur utilisation est donc réglementée. Une politique environnementale concernant les pesticides peut ainsi avoir un aspect stratégique: autoriser l'utilisation de plus de pesticides peut permettre de gagner en compétitivité. Le chapitre III représente ces interactions dans un modèle ricardien de commerce. Il montre que, parce que les effets NIMBY sont plus importants que les impacts stratégiques, la politique environnementale est plus stricte en situation de commerce qu'en autarcie. De ce fait, la volatilité de la production agricole est généralement plus élevée en commerce. Cela pourrait en partie expliquer la volatilité de fond observée sur les marchés agricoles, historiquement plus volatiles que ceux des produits manufacturés. Dans une deuxième partie de la thèse, le chapitre IV illustre les effets de fuite que peuvent engendres des politiques environnementales mises en oeuvre unilatéralement. Un modèle d'équilibre général calculable est utilisé pour quantifier les impacts indirects sur l'environnement à l'échelle mondiale d'un accroissement des surfaces dédiées à l'agriculture biologique en Europe. L'agriculture biologique est connue pour ses bénéfices locaux sur l'environnement mais ses rendements sont inférieurs de 25% en moyenne à ceux de l'agriculture conventionnelle. Nous calibrons les technologies de production de l'agriculture biologique avec des données micro-fondées et trouvons qu'utiliser ces techniques sur 20% des surfaces européennes consacrées au mais, colza, tournesol et blé conduit à un choc de productivité négatif. Ce choc a des conséquences sur les marchés mondiaux et induit des déplacements d'offre et de demande. Les changements d'utilisation des sols résultants sont évalués, ainsi que les changements en termes d'émissions de gaz à effet de serre, d'utilisation d'intrants et de biodiversité. Les effets indirects négatifs sur l'environnement semblent limités, sauf en ce qui concerne les émissions de gaz à effet de serre. En ce qui concerne l'utilisation d'intrants et la biodiversité, les résultats montrent que les effets indirects méritent d'être pris en compte dans les analyses de cycle de vie. Ces résultats ne doivent pas être utilisés pour pointer du doigt l'agriculture biologique, mais ils soulèvent quelques questions, en particulier sur la nécessité d'effectuer des analyses d'impact de façon plus systématique, y compris pour les politiques environnementales, et l'importance de la recherche et développement mais également des politiques publiques pour lever les obstacles techniques et économiques à l'augmentation des rendements en agriculture biologique. / This thesis analyses both theoretically and empirically some of the issues that emerge when applying environmental policies to the agricultural sector in a trade context. In a first part, focus is on crop biodiversity, which is known to maintain agricultural productivity under a large range of environmental conditions. Chapter II empirically confirms this positive impact using a large dataset on South African agriculture. It also shows that biodiversity can reduce the exposure of farmers to production risks and downside risks. At a first glance, crop biodiversity could therefore be integrated in sustainable agricultural policies. Nevertheless, interactions between crop biodiversity effects, environmental policies and trade are complex. Indeed, specialisation induced by trade plays against biodiversity: the composition effect of trade, following comparative advantages, tends to reduce the number of crops cultivated by a given country. One of the mechanisms through which crop biodiversity improves production stability is by participating in the resilience to pests. Then, to face higher pest attacks, farmers use pesticides. But since pesticides harm environment and human health, governments regulate their use. An environmental policy on pesticides can thus have a strategic aspect: allowing the use of more pesticides can lead to gain larger agricultural market shares. Chapter III represents these interactions in a ricardian trade model. It shows that, because not in my backyard effects are larger than strategic impacts, the optimal environmental policy is more stringent under trade than under autarky. Furthermore, because of this stringency, production volatility is generally higher under trade. This could explain part of the background volatility observed on agricultural markets, which have been historically more volatile than those of manufactured products. In a second part of the thesis, chapter IV illustrates the possible leakage effects of environmental policies implemented unilaterally. A computable general equilibrium model is used to quantify the indirect global environmental impacts of a greening of European agriculture through a large shift to organic farming. Organic farming is known for its local environmental benefits, especially on water and soil quality, biodiversity and greenhouse gas emissions. However, organic yields are on average 25% lower than those of conventional farming. We calibrate organic production technologies using micro-level data and find that using organic production techniques on 20% of the European area cultivated with maize, rapeseed, sunflower and wheat results in a large negative productivity shock. This shock affects global markets and induces production and demand displacements, unless the yield gap is reduced. The resulting land use changes are assessed, as well as the corresponding changes in greenhouse gas emissions, chemical inputs use and biodiversity. The negative indirect effects on the environment appear limited compared to the local benefits of adopting greener forms of agriculture in the EU. However, in the case of greenhouse gases, the indirect emissions more than offset the local benefits of organic agriculture. In the case of chemical pollution and biodiversity, results show that indirect effects deserve to be accounted for in life cycle analyses. These findings should not be used to point a finger on organic farming, a large variety of policies and consumption patterns have greater land use change impacts. Nevertheless, they rise some issues, especially on the need for more systematic sustainability assessments, even for environmental polices, the importance of research and development in organic farming to reduce yield gaps and of public policies to help to remove economic factors that could limit the increase of organic yields, such as the relative cost of production factors.

Les écosystèmes forestiers jouent un rôle clé en régulant des cycles du carbone (C) et des nutriments et l’érosion en cours de la biodiversité peut affecter ces fonctions écosystémiques. Ces deux dernières décennies, un effort de recherche important a cherché à comprendre comment la biodiversité affecte la productivité primaire. Le processus inverse de minéralisation du C pendant la décomposition de la matière organique est en revanche beaucoup moins étudié. Dans cette thèse, j’ai cherché à démêler les différents mécanismes par lesquels la diversité des arbres et de leurs litières foliaires affecte la décomposition des litières dans les écosystèmes forestiers d’Europe, à travers trois approches.En utilisant un réseau de placettes forestières contenant des gradients de diversité dans six types de forêts à travers l’Europe, j’ai étudié les effets de la diversité des arbres sur la décomposition de la litière via (i) des modifications de l’environnement de décomposition et (ii) les conséquences directes de la diversité des litières foliaires, avec deux expériences en sachets de litière. A travers tous les sites, alors que la richesse spécifique des arbres a eu un effet limité, la fermeture de la canopée a positivement affecté la décomposition par une modification potentielle des conditions microclimatiques. De plus, les traits moyens de qualité physique et chimique de la chute de litière et la dissimilarité de traits entre les litières d’espèces différentes ont influencé les communautés de décomposeurs permettant dans une certaine mesure de prédire la décomposition de substrats standards. Une fois ces effets pris en compte, la qualité des litières en décomposition a eu un impact supplémentaire mais relativement plus faible sur la décomposition. Ces résultats suggèrent que les effets indirects de la diversité des arbres sur la modification des conditions microenvironnementales sont plus importants pour la décomposition que les effets directs de la qualité intrinsèque des litières en décomposition.J’ai ensuite exploré le rôle des composés solubles lessivés à partir de litière d’espèces différentes sur les processus microbiens du sol par une expérience en microcosmes. Les lessivats de litière d’arbres décidus étaient qualitativement et quantitativement différents de ceux des litières de conifères et ont induit une respiration microbienne du sol plus importante. Le mélange de lessivats des différentes espèces a donné lieu à des effets non-additifs sur les processus microbiens du sol, associés à la dissimilarité de stochiométrie des lessivats. Le lessivage étant un processus dominant pendant la phase initiale de décomposition, l’identité et la diversité des lessivats peut contribuer au contrôle du recyclage du C et des nutriments.Par une troisième approche, mon but a été de mieux comprendre les mécanismes qui sous-tendent les forts effets observées des détritivores du sol sur la décomposition des litières et les effets de diversité. J’ai cherché à comprendre si la transformation de litière en fèces par le détritivores Glomeris marginata stimulait les décomposeurs microbiens, et si cette stimulation dépendait de la qualité de la litière ingérée. L’activité microbienne était stimulée pour les fèces issues de litières récalcitrantes, mais pas pour les fèces issus de litières de meilleure qualité initiale. Ainsi, les conséquences de la transformation de litière en fèces de macroarthropodes pour les décomposeurs microbiens dépend de l’espèce de litières et peut contribuer aux effets de diversité des litières.Les données collectées durant cette thèse montre que la diversité fonctionnelle des arbres peut affecter la décomposition des litières à travers plusieurs mécanismes à différentes étapes de la décomposition. Du fait de cette complexité, les conséquences des changements de diversité pour le cycle du C et des nutriments dans les forêts d’Europe peuvent être importantes, mais sont actuellement difficiles à prédire et à généraliser. / Forest ecosystems play a key role in regulating the global carbon (C) and nutrient cycles, and the ongoing erosion of biodiversity is susceptible to modify these ecosystem functions. Over the past two decades, a strong research effort was put into the understanding of how changing biodiversity impacts primary productivity. The reverse process of respiratory C loss during organic matter breakdown however, remained much less studied. In this PhD thesis, I aimed at teasing apart the different mechanisms of how tree and associated leaf litter diversity may affect litter decomposition in European forest ecosystems using three distinct approaches.First, using a network of forest plots with tree diversity gradients in six major forest types across Europe, I studied the effects of tree diversity on litter decomposition through (i) modifications of the decomposition environment and (ii) the direct consequences of leaf litter diversity, with two litterbag experiments. Across all sites, while tree species richness had only a limited effect, forest canopy closure affected decomposition positively by potentially improving microclimatic conditions. In addition, mean chemical and physical quality traits of the litterfall, and trait dissimilarity in leaf litter from different species influenced decomposer communities in a way that decomposition of the common substrates was predictable to a reasonable degree. Once these effects were accounted for, the quality of decomposing litter showed an additional, but comparatively small impact. Collectively, these results suggest that the indirect effects of tree diversity on decomposition through microenvironmental controls are more important than the direct effects of the inherent quality of decomposing litter.With a second approach using microcosms under controlled-conditions, I aimed at assessing the role of soluble compounds leached from decomposing litter of different species for microbial-driven soil processes. Leachates from litter of broadleaved deciduous species differed in composition and quantity and induced stronger soil microbial respiration than those from litter of coniferous species. When the species-specific leachates were mixed, I observed non-additive mixing effects on soil microbial processes associated to the dissimilarity in leachate stoichiometry. Since leaching is the dominant process during the initial stage of decomposition, litter leachate identity and diversity may significantly contribute to the control of carbon and nutrient cycling.Finally, in a third approach my goal was to better understand the underlying mechanisms of the observed strong effects of soil detritivores on litter decomposition and diversity effects. I investigated whether the transformation of litter into feces by the detritivore Glomeris marginata stimulated microbial decomposers, and whether this stimulation depended on the quality of the ingested litter. Microbial activity was stimulated in feces derived from recalcitrant litter, but not in feces derived from litter of higher initial quality. In conclusion, the consequences of litter transformation into macroarthropod feces for microbial decomposers is litter species-specific which may further contribute to litter diversity effects.The data collected during my PhD thesis shows that the functional diversity of trees can affect litter decomposition through various mechanisms during different stages of decomposition. As a result of this complexity, the consequences of changes in biodiversity for the carbon and nutrient cycles in European forests can be substantial, but are presently difficult to predict and to generalize.

Cette thèse propose d’étudier la prise en compte des écosystèmes urbains dans les pratiques publiques de l’aménagement de Bordeaux Métropole. À travers une approche interdisciplinaire à la croisée de l’urbanisme et de la science politique, cette analyse s’inscrit à la suite des recherches sur les visions plurielles de la nature comme espace de l’urbain et vise à mieux comprendre la faiblesse actuelle de l’action environnementale publique. L’approche retenue contribue ainsi à croiser action urbaine et action publique environnementale dans ce que nous qualifions d’action urbaine écologique. Les résultats de cette recherche s’appuient sur la mise en place d’une recherche-action, menée de 2014 à 2017 avec la Communauté Urbaine de Bordeaux (aujourd'hui Bordeaux Métropole). Il s’agissait de rentrer au cœur des pratiques professionnelles et décisionnelles de l’aménagement public bordelais, pour mieux décomposer les habitudes, les raisonnements et les logiques urbaines, en particulier celles qui représentaient des obstacles à la mise en place d’une action urbaine écologique. Nous verrons que l’action urbaine écologique de Bordeaux Métropole illustre de manière singulière le traitement ambigu actuel de la nature administrée et aménagée. La pluralité des interventions de l’intercommunalité bordelaise en matière de nature urbaine n’aboutit d’abord pas à une dimension intégrée et proactive de l’aménagement métropolitain. Elle se heurte à ce que nous appellerons un plafond de verre de la nature, qui nous amènera ensuite à soulever les logiques de la conflictualité tacite des pratiques écologiques de l’urbain. Nous mettrons enfin en évidence l’impensé spatial des pratiques aménagistes bordelaises qui se cache derrière les obstacles à la mise en place d’une action urbaine écologique. / In the light of the contemporary urban planning action, this Phd offers to examine the integration of ecosystems in the urban planning practices of Bordeaux Métropole (France). Relying on an interdisciplinary approach of urban planning and political science, this analysis is part of the research on the plural visions of Nature as an urban space and aims to improve understanding the current weakness of environmental policy actions. An action-research project (2014-2017) with the Communauté Urbaine de Bordeaux (nowadays Bordeaux Métropole) enabled to unfold an ethnographic immersion of urban planning public practices. The case of Bordeaux Métropole illustrates the contradictory management of the environmental challenge in urban areas. The increasing integration of ecological practices does not succeed in implementing a sustainable and operational dimension of spatial planning. There is a tacit and latent conflict of the ecological urban practices of what we could call an « Ecological Glass Ceiling ». Contemporary urban planning practices seems to encounter difficulties to characterize an ecological spatial policy framework which is nor a regulatory and dual zoning (natural areas), neither a wide and scientific concept (biodiversity). Through this Glass Ceiling hypothesis, we will thereby observe how urban ecosystems are still remained unconceived in the on-going urban planning practices.

La question de la biodiversité urbaine a pris une place importante au sein des politiques publiques à toutes les échelles, y compris celle de la ville. Initialement conçue comme une adhésion générique à une éthique de la conservation de la biodiversité et aux grands objectifs internationaux de la part des villes, la biodiversité est désormais sujette à un processus de technicisation, de traduction en objectifs mesurables. Cette thèse se situe à ce carrefour, entre la notion abstraite de biodiversité urbaine et sa traduction en éléments tangibles. En partant du simple postulat que mesurer ne veut pas uniquement dire quantifier, nous nous sommes interrogés sur ce que peut être une mesure de la biodiversité urbaine. A travers cette problématique, nous avons questionné autant la mesure officielle, le City Biodiversity index, produit par une équipe d’experts singapouriens (ce que la mesure est) ; que l’existence d’autres manières de produire une mesure n’ayant pas la quantification comme convention préalable (ce que la mesure pourrait être). Cette approche a donné lieu à deux terrains distincts : le premier au sein de l’équipe singapourienne dirigeant le processus de création de l’indice, et le second, au sein d’une association d’apiculteurs urbains agissant en faveur de la biodiversité urbaine, localisée à Fontenay-sous-Bois. Par une comparaison expérimentale des deux processus de mise en mesure, nous avons pu, d’une part, enquêter sur la façon de traduire une notion en mesure, et d’autre part, interroger les contenus mêmes de la notion. Ainsi, nous avons cherché à démontrer que la mesure existante de la biodiversité urbaine se caractérise en tant qu’espace d’exercice du pouvoir de la part de la ville-État de Singapour, un espace de compétition par instruments (et des villes globales qui les portent), afin de devenir la référence internationale en matière de biodiversité urbaine. L’expérience quotidienne des apiculteurs urbains, quant à elle, nous a permis de montrer qu’il existe d’autres façons d’articuler concrètement la notion de biodiversité urbaine et de se donner une mesure pour agir et (s’) évaluer. Il s’agit dans ce cas d’une mesure qualitative faite d’indications, plutôt que d’indicateurs, des indications en évolution, mais qui concrétisent une notion floue comme celle de la biodiversité urbaine. Enfin, à travers la comparaison, nous avons pu observer et analyser l’émergence d’espaces d’intelligibilité partagés entre les deux perspectives, et ainsi sont devenues visibles des configurations possibles de la notion de biodiversité urbaine. / The issue of urban biodiversity has become an important part of public policy at all levels. Originally conceived as a generic endorsement of a biodiversity conservation ethics, aimed at joining up with the major international objectives of urban sustainability, urban biodiversity is today undergoing a process of technicization, meant to translate a set of concepts into measurable objectives. It is precisely on this conceptual crossroads that the present analysis focuses, namely, between the abstract notion of urban biodiversity and its translation into tangible features. Starting from the assumption that ‘quantification’ is first of all an agreement on what one wants to measure of a concept, this research explores what an urban biodiversity measure might be. In other words, we question both the internationally recognized measure developed by a team of Singaporean experts, the so-called City Biodiversity Index (what the measure is), and the existence of other ways of producing a measurement without the help of a quantitative convention (what the measure might be). From such theoretical framework two distinct types of field works derived: the first, with the Singaporean team leading the index’s creation process; the second, with an association of urban beekeepers in Fontenay-sous-Bois, working to preserve urban biodiversity. By an experimental comparison of the two measurement processes, we were able, on the one hand, to figure out how a notion is translated into a measure and, on the other, to challenge the very contents of the notion. We sought to demonstrate that the current urban biodiversity measure is a space of “competition by instruments”, namely, a space of power exercised by Singapore’s city-state with the aim of becoming the urban biodiversity international model. The daily experience of the urban beekeepers, instead, showed that there are alternative ways to concretely translate the notion of urban biodiversity, i.e., through indications rather than indicators, and create in this way a concreate measure of the concept. Finally, by comparing the two contexts, we have been able to observe and analyze the emergence of ‘shared spaces of intelligibility’ and thus of others potential configurations of the notion of urban biodiversity.

Le territoire est le support d’interactions entre les êtres vivants et leur espace de vie. Parmi ces interactions, il est aujourd’hui reconnu que les activités anthropiques sont une cause déterminante de l’érosion de la biodiversité. Dans ce contexte, la séquence « Eviter-Réduire-Compenser» (ERC) est un instrument réglementaire visant l’absence de perte nette de biodiversité (no net loss) en aménagement du territoire. Or, il semblerait qu’elle ne permette pas de remédier à la perte chronique de biodiversité. Au-delà de ses limites pratiques et théoriques, parmi les causes de cette inefficacité on peut mentionner : la focalisation sur la « compensation » et sur l’échelle « projet » ou encore la convergence des études vers la problématique des grands projets d’aménagement. Ainsi, en partant de questions issues du terrain, en adoptant une posture à l’interface entre recherche et action, et en choisissant une démarche pluridisciplinaire, cette thèse repose sur l’hypothèse que les difficultés actuelles sont liées à des défis scalaires et qu’un changement d’échelle spatiale, temporelle et fonctionnelle est nécessaire pour permettre à l’instrument de prétendre à son objectif. A travers une analyse qualitative et quantitative de l’application de la séquence ERC dans le cadre de petits projets d’aménagement, nous identifions une série de limites associées à l’échelle « projet ». Cela nous amène à analyser, tout d’abord théoriquement puis empiriquement grâce à l’étude de collectivités territoriales responsables de la planification de l’aménagement, les implications d’un changement d’échelle vers une mise en œuvre de la séquence ERC à l’échelle territoriale et stratégique de la planification. Enfin, nous conduisons une réflexion sur l’élaboration d’une démarche méthodologique d’anticipation de la séquence ERC dès la planification, appliquée au cas concret de Montpellier Méditerranée Métropole.In fine, ces recherches nous permettent d’apporter des compléments de réponse à la question des fins effectives de l’instrument : éviter ou plutôt légitimer la perte de biodiversité ? Nos propositions et perspectives pour les praticiens et les chercheurs vont dans le sens d’une mise en œuvre de la séquence ERC plus en phase avec son objectif de no net loss. / Territory provides the support for interactions between humans avec their living environment. Among these interactions, it is well known that anthropic activities are a major cause of biodiversity erosion. In this respect, the mitigation hierarchy (avoidance, reduction and offsetting impacts) is a regulatory tool whose objective is to achieve a “no net loss” of biodiversity following urban development. However, the efficiency of the tool is questioned because of its practical and theoretical limits, and the recurring focus on biodiversity offsets and on the “project” scale, or the convergence of studies on large development projects.Based on questions arising from practical action and by adopting a multi-disciplinary approach and posture at the knowledge-action interface, this thesis hypothesizes that the current lack of efficiency is the result of a problem of scale and that a temporal, spatial and functional switch in scale could help the mitigation hierarchy to reach its objectives. Through quantitative and qualitative analysis of the mitigation hierarchy implementation for small-scale development projects, we identify a set of limits associated with studies done at scale of individual projects. These findings illustrate the need to upscale towards a territorial and strategic approach to the implementation of the mitigation hierarchy. Finally, we initiate a reflexion on the development of a methodological framework to anticipate the mitigation hierarchy implementation at the urban planning stage, and we test it on the Montpellier metropolitan territory.Finally, these research studies provide new answers to the question of the effective purpose of the tool: is its aim to avoid or legitimise biodiversity loss? Our propositions and perspectives for practitioners and scientists are in line with a mitigation hierarchy implementation that is more likely to reach no net loss objectives.

Les gouvernements se sont récemment engagés à enrayer l’érosion de la biodiversité. Dans ce contexte, la compensation écologique est apparue comme une réponse politique en permettant, en principe, de répondre à l’exigence de conciliation de deux intérêts souvent antagonistes : le développement économique et la conservation de la biodiversité. L’objectif de ce travail de thèse est d’analyser si la compensation écologique peut accomplir cette promesse. J’envisage cette problématique avec trois angles d’analyse complémentaires et de façon interdisciplinaire en mobilisant les apports de l'économie et de l'écologie. Premièrement, dans une approche théorique, je pose la question de la compatibilité du principe de la compensation avec son objectif de conservation de la biodiversité. Je pose ensuite la question de la possibilité d’atteindre l’objectif d’absence de perte nette de biodiversité dans la mise en œuvre de la compensation. Pour cela, j’étudie empiriquement deux mécanismes de compensation au travers de deux cas d’étude français : une banque de compensation, et la contractualisation agro-environnementale. J’utilise principalement les outils de l’économie néo-institutionnelle pour analyser l’efficacité de ces mécanismes pour la réalisation des objectifs écologiques de la compensation. Au travers d'une approche épistémologique, ma troisième interrogation porte sur le rôle des dynamiques politiques dans la diffusion et dans la promotion de la compensation écologique dans la communauté scientifique. L’analyse théorique met en évidence des limites intrinsèques au principe de la compensation pour atteindre ses objectifs de conservation de la biodiversité, notamment au regard de l’impossibilité d’adopter une approche écologique complexe de la biodiversité dans le processus de la compensation. L’étude empirique montre que les modes d’organisation de la compensation comportent également des limites qui obligent à des compromis susceptibles de remettre en cause l’atteinte des objectifs écologiques de la compensation. Ces résultats mettent en évidence le rôle et l’importance des institutions dans la mise en œuvre des compensations, notamment pour limiter l’apparition de comportements opportunistes, responsables des principaux problèmes d’efficacité identifiés. Enfin, l’analyse épistémologique révèle que le développement et la promotion de la compensation écologique répond à un agenda politique principalement porté par les politiques anglo-saxonnes et certains acteurs de conservation. Ainsi, la compensation écologique n’est pas un objet neutre car elle sert à la diffusion d’une certaine idéologie sur la pratique de la conservation de la biodiversité dans le sillage du développement durable et de l’économie verte. Pour conclure, ce travail permet de souligner que la conciliation des intérêts économiques et écologiques constitue une problématique complexe dont la voie du consensus ne semble pas permettre de répondre aux enjeux d’érosion de la biodiversité. La compensation offre en somme une occasion de penser les conditions de possibilités et d’impossibilités de la protection de la nature aujourd’hui. / Governments have recently pledged to halt the loss of biodiversity. In this context, biodiversity offsetting (BO) appeared as a political response by allowing, in principle, to reconcile two often conflicting interests: economic development and biodiversity conservation. The objective of this work is to analyse whether BO can fulfil that promise. I am considering this issue from an interdisciplinary perspective by mobilizing the contributions of economy and ecology and using three complementary approaches. First, in a theoretical perspective, I ask the question of the compatibility of the offsetting principle with its biodiversity conservation goal. Second, in an empirical approach, I investigate the strengths and limits of using BO mechanisms in conservation policies, particularly two specific mechanisms analysed through two French case-studies: habitat bank and agri-environmental contracts. I mainly use the new institutional economics framework to analyse the effectiveness of these mechanisms for achieving the environmental objectives of BO. Finally, I adopt an epistemological approach to question the role of political dynamics in the diffusion and the promotion of BO in the scientific community. The results of the theoretical analysis highlights the inherent limits to the BO principle to achieve its conservation goals, especially with regard to the impossibility to adopt a complex ecological approach to biodiversity in the process of BO. My empirical study shows that the mechanisms of BO also have limitations that force compromises likely to jeopardize the achievement of environmental objectives of BO. These outcomes highlight the role and the importance of institutions in the implementation of BO, especially to provide clear and precise rules in order to limit the emergence of opportunistic behaviours, responsible for the major problems identified. Finally, my epistemological analysis shows that the development and the promotion of BO actually respond to a political agenda driven by the Anglo-Saxon policies and some conservation stakeholders. Overall my work emphasizes that BO is not a neutral object as it serves to spread a certain ideology on the practice of biodiversity conservation through the lens of sustainable development and green economy. Finally, this work allows stressing that reconciling economic and conservation interests is a complex problem that cannot be solved by using idealized consensus. Rather, the concept of BO offers an opportunity to think about the conditions of possibilities and impossibilities of the protection of nature today.

Les éponges Homoscleromorpha constituent l’une des grandes Classes des Porifera. Particulièrement bien distribuées dans les grottes sous-marines. Leur taxonomie et systématique sont particulièrement difficiles, à cause de l’absence fréquente de caractères diagnostiques. A partir d’une approche de taxonomie intégrative, couplant morphologie, cytologie et génétique, le premier objectif de cette thèse était d’améliorer la connaissance de la biodiversité des Homoscleromorpha. Les espèces nouvelles représentent 40% des éponges récoltées au cours de cette étude. Ce document présente 3 nouvelles espèces et 1 nouveau genre récemment publiés. L’ensemble des résultats acquis au cours de cette thèse appelle à une redéfinition des deux familles provocant un premier grand bouleversement de la Systématique de ce groupe.Un deuxième grand objectif de cette thèse était d’apporter des connaissances sur la diversité chimique et microbienne de ce groupe d’éponges. En étudiant un grand nombre de représentants nous avions l’ambition d’apporter des éléments de compréhension du succès écologique des Homoscleromorpha dans les grottes sous-marines. A l’aide d’approches metabolomiques et de metabarcoding, nous avons mis en évidence des patrons de diversité chimique et microbienne en fonction de différentes variables, traduisant pour certains un signal phylogénétique et dans d’autres une influence de l’environnement. Cette partie de la thèse était un pré-requis indispensable pour comprendre les capacités adaptatives des holobiontes Homoscleromorpha à travers l’expression de métabolites et/ou l’acquisition de microorganismes spécialisés, et leur évolution dans un environnement contraignant. / Homoscleromorpha sponges constitute one of the four Classes among Porifera. Their taxonomy and systematics are challenging due to the frequent absence of diagnostic characters. Particularly well distributed in cryptic habitats like submarine caves. Using an integrative approach based on morphology, cytology and genetics, the first objective of this thesis was to improve our knowledge on the biodiversity of Homoscleromorpha in submarine caves. New species represents 40% of the Homoscleromorpha collected. Here we present 3 new species and one genus recently published, 11 other new species being currently under description. Our results strongly support a redefinition of the two families of Homoscleromorpha. Our results represents a first grand overturn in the systematics of this group.A second objective of this thesis was to improve our knowledge on the chemical and microbial diversity of Homoscleromorpha but also its variability according to the environmental conditions. Our analysis provides preliminary data to address the question of the ecological success of Homoscleromorpha in submarine caves. Metabolomics and metabarcoding data defined patterns of chemical and microbial diversity according to different explicative variables like the taxonomy, the geographical origin or the ecology of the studied species. The patterns of diversity were supported by chemical and microbial markers and they explain a phylogenetic classification in few cases and a geographic origin in others. This study brings first insights into the understanding of the adaptive capacities of the Homoscleromorpha holobiont, through the expression of particular metabolites and/or microorganism.

Les zones humides naturelles méditerranéennes sont des écosystèmes rares et vulnérables souvent altérés par les pollutions des milieux adjacents. Le développement de zones humides artificielles (ZHA) servant au traitement secondaire des pollutions permettrait de limiter l’impact des activités industrielles sur les milieux naturels. Pour végétaliser ces ZHA et tolérer les contraintes du climat méditerranéen, l’utilisation d’espèces végétales locales éco-adaptées est recommandée. Toutefois ce type de ZHA, utilisant des plantes locales méditerranéennes, a fait l’objet d’un nombre restreint de travaux. Les objectifs de cette thèse sont donc : - de suivre la biocénose implantée et spontanée d’une ZHA pour évaluer la mise en place de ce nouvel écosystème (suivis floristique, faunistique et phytoplanctonique),- d’évaluer ses fonctionnalités et son efficacité épuratoire (suivis physico-chimique et biologique),- de questionner la pérennité de tels systèmes dans une contexte de changements globaux, notamment climatique. Les résultats montrent qu’un nombre restreint d’espèces végétales locales sélectionnées peut permettre la création d’un nouvel écosystème fonctionnel et durable qui soutient l’enjeu de biodiversité, tout en améliorant le traitement des effluents rejetés par le bassin industrialisé. Ces travaux valident l’intérêt des ZHA à hélophytes locales en méditerranée pour traiter les pollutions de bassins versants industrialisés mais un effort de recherche reste à faire pour adapter la conception aux spécificités des sites dans une véritable démarche d’ingénierie écologique. / Natural wetlands in Mediterranean areas are rare and vulnerable ecosystems, frequently impacted by various pollutants from nearby environments. In order to decrease industrial activities lethal effects on natural areas, constructed wetlands (CWs) are an interesting opportunity to remediate their pre-treated wastewaters. Such CWs would take advantage with using local plant species, well adapted to Mediterranean climate’s rigors. Nevertheless, CWs planted with Mediterranean plant species are still scarce and poorly studied. Aims of this thesis are thus:• to follow up on planted and adventive biocœnosis of a CW (flora, fauna and phytoplankton), in order to assess a novel ecosystem settlement,• to get better knowledge on its functions and remediation efficiency (physico-chemical and biological parameters),• to question durability of such techno-ecosystems in a context of global changes (with focus on climate).Main result let us know that it only takes a few local plant species, wisely chosen, to allow the settlement of a sustainable and fully functional ecosystem, supporting biodiversity stakes while increasing the remediation of pre-treated wastewaters collected from industrialized catchment. This work assess CWs planted with local helophytes as a powerful tool to treat industrialized catchment wastewaters in Mediterranean area, but researches are still needed to fit each design with each site characteristics, following a sustainable ecological engineering approach.

A diversidade biológica ao mesmo tempo em que indica possibilidades releva um enorme desafio no desenvolvimento de instrumentos destinados à conservação. A perda e a degradação de habitats, aliadas ao desmatamento e a introdução de espécies exóticas desenham um cenário preocupante, que pode conduzir a homogeneização biótica. A criação de espaços territoriais especialmente protegidos é uma das principais estratégias de conservação da biodiversidade. A lei 9.985/00 sistematizou a legislação sobre as unidades de conservação, mas não solucionou os problemas com a falta de recursos, com os planos de manejo e com a gestão do entorno das unidades. Ainda, em relação aos espaços protegidos, destacam-se as áreas de preservação permanente e reservas legais, destinadas à manutenção de áreas sensíveis e reabilitação de processos ecológicos. O Novo Código Florestal flexibilizou as disposições destes espaços, colocando-os em risco. Lado outro, a conservação de áreas isoladas não é suficiente, é preciso uma visão integrada, na qual as unidades de conservação estejam interligadas ao seu entorno, propiciando usos de terra amistosos com a biodiversidade. Aliados aos instrumentos acima, os pagamentos por serviços ambientais tem o caráter de indutores de comportamento e podem complementar as estratégias de conservação. A efetividade das políticas públicas para a conservação da biodiversidade depende cada vez mais de um mix de instrumentos. / En même temps que la diversité biologique indique des possibilités, elle relève un défi dans Le développement dinstruments destinés à la préservation. La perte et la dégradation dhabitats, conjointement à la déforestation et lintroduction despèces exotiques, nous dévoilent un scénario préoccupant, pouvant conduire à lhomogénéisation biotique. La création despaces territoriaux spécialement protégés est une des principales stratégies de préservation de la biodiversité. La loi 9.985/00 a systématisé la législation concernant les unités de préservation, mais na pas solutionné les problèmes comme le manque de ressources, le plan de maniement, ainsi que la gestion extérieure des unités. De plus, en relation aux espaces protégés, on peut remarquer des zones de préservation permanentes et des réserves légales, destinées à la manutention de zones sensibles ainsi quà la réhabilitation de processus écologiques. Le nouveau code forestier a rendu plus flexible les mises à dispositions de ces espaces, les mettant par conséquent en risque. Dun autre côté, la conservation de zones isolées nest pas suffisante, Il faut en effet, une vision intégrée dans laquelle les unités de conservation soient interconnectées au reste, proportionnant la convivialité des mises à disposition de la terre avec la biodiversité. Associés aux Instruments ci-dessus, Les paiements pour des services environnementaux ont le caractère dinducteurs de comportements et peuvent complémenter les stratégies de préservation. Lefficacité des politiques pour la préservation de la biodiversité dépend chaque fois plus dune mixité dinstruments.

La sous-famille des Suinae est largement répandue en Afrique au Plio-Pléistocène et a été abondamment utilisée pour corréler biochronologiquement les sites à hominidés en se basant sur l'évolution morphologique rapide des troisièmes molaires dans différentes lignées. À partir d'un échantillon important de suinés africains actuels, les schémas de variation morphologique crânio-mandibulaire et dentaire sont quantifiés par morphométrie géométrique. Ce référentiel actuel sert à estimer la variabilité morphologique dans le registre fossile. La révision de la paléobiodiversité du genre Kolpochoerus (le suiné plio-pléistocène le plus abondant) dans les bassins du Turkana et de l'Awash s'appuie sur l'étude anatomique et morphométrique de matériels publié et inédit découverts dans la basse vallée de l'Omo (formation de Shungura) et dans la vallée moyenne de l'Awash en Éthiopie. Une nouvelle espèce fossile est décrite, les trajectoires évolutives au sein de chaque espèce sont quantifiées, et les interprétations biostratigraphiques sont révisées. Les liens de parenté au sein du genre Kolpochoerus sont décrits grâce à l'analyse cladistique. L'étude de la paléoécologie des suinés africains est basée sur l'anatomie comparée et la biogéochimie des isotopes stables (carbone et oxygène). Les suinés fossiles présentent une gamme de taille importante, ainsi que des régimes alimentaires et des habitats variés. Les nouvelles connaissances acquises sur leur biodiversité, leur phylogénie, et leur écologie permettent de proposer une histoire paléobiogéographique des Suinae en Afrique. / The subfamily Suinae is widespread in Plio-Pleistocene deposits in Africa, and was heavily used as a biochronological tool to correlate hominid-bearing sites based on the rapid morphological evolution of third molars in different lineages. A large sample of extant African suines enables to quantify patterns of variation in cranio-mandibular and dental morphology using geometric morphometrics. This modern referential is used to estimate the morphological variability in the fossil record. Revision of the paleobiodiversity of the genus Kolpochoerus (the most abundant Plio-Pleistocene suine) in Turkana and Awash basins is based on anatomical and morphometric studies of published and unpublished material discovered in the Lower Omo Valley (Shungura Formation) and in the Middle Awash Valley in Ethiopia. A new fossil species is described, evolutionary trajectories within each species are quantified, and biostratigraphic interpretations are revised. Phylogenetic relationships within the genus Kolpochoerus are described by the cladistic analysis. Paleoecological study of African suines is based on comparative anatomy and stable isotopic biogeochemistry (carbon and oxygen). Fossil suines display a wide range of body size, as well as various diets and habitats. The new results produced regarding their biodiversity, phylogeny, and ecology, enable to reconstruct a paleobiogeographic history of Suinae in Africa.