Une des 17 maladies tropicales négligées déclarées par l’OMS, l’ulcère de Buruli constitue aujourd’hui un réel problème de santé publique en Afrique centrale et de l’Ouest où il sévit dans près de 30 pays. Cette maladie touchant principalement les populations des zones enclavées reste un mythe car l’on ne connaît pas aujourd’hui le mode de transmission exacte de la bactérie responsable, Mycobacterium ulcerans, à l’humain. Une meilleure connaissance de l’écologie de ce bacille constitue pourtant un levier important tant pour apporter des informations concernant sa transmission que pour lutter contre ce fléau. Fortement soupçonnés de jouer un rôle d’hôtes ou de vecteur de M. ulcerans, certains taxons de punaises aquatiques semblent être prédisposés de par leur écologie ou leur comportement à héberger le bacille voire à le transmettre. Les travaux que nous présentons ici visent dans un premier temps à identifier sur des bases anatomiques complétées par des approches moléculaires les différents taxons de punaises aquatiques présents au Cameroun. Au-delà de proposer une clé d’identification d’espèces et une classification des punaises aquatiques du Cameroun reposant sur des séquences nucléotidiques, nous discutons du rôle important joué par l’écologie de certaines espèces de punaises dans la transmission de M. ulcerans. Les différentes approches comparatives et biostatistiques développées dans ce travail de thèse étayent l’hypothèse que certains taxons de punaises aquatiques, et notamment issus des familles Belostomatidae et Naucoridae, acquièrent la mycobactérie à partir de l’environnement en partageant des habitats (fréquentation de la végétation aquatique émergée) où le bacille prolifère, et en se nourrissant de proies, comme des mollusques ou de petits poissons, eux-mêmes contaminés par la bactérie. La capacité de vol chez les punaises aquatiques n’apparaît pas faciliter l’acquisition de M. ulcerans mais semble impliquée dans la dissémination de ce dernier en contaminant de nouveaux environnements. Au terme de cette thèse, nous discutons de l’écologie des communautés de punaises aquatiques et de leur macroécologie au Cameroun, et examinons l’importance de l’échantillonnage comme élément important de tout travail de recherche en écologie et évolution des maladies infectieuses. / One of 17 neglected tropical diseases declared by WHO, Buruli ulcer is now a real public health problem in Central and West Africa, where it occurs in nearly 30 countries. This disease mainly affecting people in remote areas remains a myth because we don't know today the exact mode of Mycobacterium ulcerans transmission, the causal agent to humans. A better understanding of the ecology of this bacillus is an important lever to make the information about its transmission as the fight against this scourge. Strongly suspected to playing a role of host or vector of M. ulcerans, some aquatic bugs’ taxa seem to be predisposed by their ecology or behavior to harbor the bacillus or to convey it. The works presented here are intended firstly to identify on anatomical bases complemented by molecular approaches different taxa of aquatic bugs present in Cameroon. Beyond proposing an identification key of taxa and classification of aquatic bugs in Cameroon based on the nucleotide sequences, we discuss the important role of the ecology of some taxa of aquatic bugs in the transmission of M. ulcerans. Different comparative and biostatistics approaches developed in this thesis support the hypothesis that some taxa of water bugs, especially from the Belostomatidae and Naucoridae families acquire the mycobacteria from the environment by sharing habitats (attendance of emerged aquatic vegetation) where the bacilli proliferate, and feeding on prey such as molluscs and small fish themselves contaminated with the bacteria. The flight capacity of aquatic bugs do not appear to facilitate the acquisition of M. ulcerans but seems to be involved in their dissemination by contaminating new the environments. At the end of this thesis, we discuss the ecology of aquatic bugs’ communities and their macroecology in Cameroon, and examine the importance of sampling as an important component of any research work in ecology and evolution of infectious diseases.

Les forêts fournissent de nombreux services écosystémiques qui peuvent être compromis par les insectes. Le maintien de la santé des forêts est un enjeu majeur de la gestion forestière qui nécessite l’acquisition de connaissances sur les interactions arbres-ravageurs. Dans ce contexte, nous nous sommes focalisés sur la question de la résistance des chênes à un ravageur, la chenille processionnaire du chêne (CPC).La CPC est un herbivore spécialiste des chênes décidus en Europe. Elle est responsable de fortes défoliations, en plus de graves urtications chez les usagers de la forêt. Au travers d’une série d’observations et d’expériences menées à plusieurs niveaux d’intégration (de l’arbre jusqu’à la forêt), nous nous sommes intéressés à la réponse de la CPC à différents facteurs écologiques intervenant dans la résistance des arbres : la composition du peuplement, le voisinage et les traits foliaires liés à la défense.La résistance des arbres aux herbivores est influencée par la composition des forêts. Pour une espèce donnée, les arbres subissent en général moins d’attaques dans les mélanges que dans les peuplements purs (résistance par association). Nous avons testé l’effet des associations entre espèces d’arbres sur la résistance des chênes à la CPC, en comparant l’abondance des adultes et les dégâts des larves sur le chêne pédonculé (Quercus robur) et le chêne sessile (Q.petraea) dans des peuplements purs ou mélangés. Nous avons exploré les mécanismes sous-jacents, en recherchant les traits foliaires des chênes impliqués dans la variabilité des performances de la CPC. Enfin, nous nous sommes interrogés sur les causes génétiques et environnementales de la variabilité interindividuelle dans l’expression de ces traits.Premièrement, nous avons mis en évidence une plus grande susceptibilité de Q.petraea, caractérisée par une plus grande attractivité de Q.petraea pour les papillons de CPC, un niveau de défoliation plus élevé et une plus grande survie et prise de poids des larves sur cette essence. Nous avons aussi mis en évidence une plus grande susceptibilité des chênes dans les peuplements purs par rapport aux peuplements mélangés, en particulier ceux associant un chêne à une autre essence non hôte. Ensuite, nous avons étudié les mécanismes conférant une plus grande résistance à Q.robur et aux peuplements mélangés, en mesurant les traits foliaires (les défenses chimiques et la phénologie). La synchronisation entre le développement des feuilles et celui des larves est apparue comme un facteur clé déterminant les performances de la CPC. La concentration des défenses chimiques dans les feuilles était positivement corrélée au taux de consommation des feuilles par les chenilles, suggérant une compensation alimentaire pour maintenir la croissance sur les feuilles les plus défendues. Nous avons montré que l’expression de ces traits était influencée par l’identité des voisins. Enfin, chez Q.robur, nous avons montré l’existence d’un contrôle génétique de l’arbre sur les performances des chenilles.L’ensemble des résultats permet de mieux comprendre les processus impliqués dans l’effet du mélange d’essences sur les dégâts d’insectes et apporte des éléments permettant d’orienter la gestion des peuplements de chênes pour une meilleure résistance à la CPC. Au vu de ces résultats, il semblerait préférable de favoriser Q.robur pour sa moindre attractivité et sa plus grande résistance à la CPC. Cette proposition va toutefois à l’encontre des préconisations d’utilisation de Q.petraea pour adapter les chênaies au risque de déficit hydrique et ne fait que rajouter un élément de complexité à la gestion de la résistance des forêts face à des perturbations multiples en interaction. A l’aune de la mise en évidence de l’effet du génotype de l’arbre et de ses traits foliaires dans le développement de la CPC, la caractérisation des gènes et des molécules de défenses impliquées reste un champ de recherche quasi inexplorée, qu’il conviendra de défricher. / Forest ecosystems provide a series of ecosystem services that can be threatened by pest insects. Maintaining forest health is therefore a major challenge of forest management that requires a sound understanding of tree-pest interactions. In this context, we investigated oak resistance (and its drivers) to a pest insect, the oak processionary moth (OPM), Thaumetopoea processionea.The OPM is a specialist herbivore feeding on oaks in Europe. It is responsible for significant defoliation, in addition to serious urtication in forest users and practitioners. Through a series of observations and experiments carried out at several levels of integration (from tree to forest stand levels), we investigated the response of this insect to various ecological factors involved in oak resistance: forest stand species composition, tree neighbourhood effects and leaf traits potentially associated with defence.Forest species composition has well documented effects on tree resistance to herbivores. For a given species, trees are generally less attacked in mixtures than in pure stands (i.e. associational resistance). But the opposite - associational susceptibility - also exists. We tested whether tree species diversity generated associational resistance to OPM, by comparing abundance and damage on the pedunculate (Quercus robur) and sessile oaks (Q. petraea) in pure and mixed stands. We also investigated the underlying mechanisms, by characterizing the leaf traits involved in the variability of OPM performance. Finally, we focused on the genetic and environmental causes of inter-individual variability in the expression of these traits.First, we found that Q. petraea was generally more susceptible to the OPM than Q. robur. Stands dominated by Q. petraea attracted more OPM moths, Q. petraea suffered more defoliation, and OPM larvae had greater survival and weight gain on this species. We also found greater susceptibility of both oak species in pure stands as compared to mixed stands, particularly those associating an oak with another non-host species. Second, we investigated the mechanisms conferring greater resistance to Q. robur and to mixed stands by quantifying leaf chemical and developmental traits involved in oak-OPM interactions. The synchronization between leaf development and larval development also appeared to be a key factor determining the OPM performance. The concentration of leaf chemical defences was positively correlated with OPM consumption rate, suggesting a compensatory feeding response to maintain OPM growth rate on well-defended leaves. Leaf traits involved in oak-OPM interactions were partially determined by the identity of oak neighbours. Third, we found evidence that OPM performance was partially under the genetic control of their host trees in Q. robur.Overall, these results built toward a better understanding of the processes involved in the effect of tree species mixture on the damage caused by pest insects and provide new avenues to guide oak stand management for improved resistance to OPM. Based on the results of this study, it would seem preferable to favour Q. robur in oak stands because it is less attractive and more resistant to OPM attacks, both in the field and in the laboratory. However, this statement goes against current recommendations to use Q. petraea to adapt the oak to the increased risk of water deficit and therefore adds to complexity of managing forests for resistance to multiple-interacting stresses.

Dans le contexte actuel de changement climatique, anticiper la réponse des écosystèmes forestiers face à un risque de sécheresse accrue constitue un enjeu socio-économique, écologique et scientifique majeur. Les îles antillaises au-delà de leur statut de « hot spot de biodiversité », se situent dans un « hot-spot climatique », particulièrement à même d’être affecté par la réduction des précipitations. L’archipel Guadeloupéen constitue un modèle de choix dans l’étude des réponses végétales aux conditions environnementales. Il abrite l’ensemble de la diversité des écosystèmes caribéens, distribués le long d’un gradient altitudinal et de pluviométrie. Aux deux extrémités de ce gradient se situent des formations forestières expérimentant des conditions environnementales très contrastées : la forêt sèche et la forêt de nuage. Le premier objectif de cette étude était de caractériser les stratégies de croissance et la réponse physiologique à la contrainte hydrique de 8 espèces d’arbres structurants la forêt sèche et la forêt de nuage de Guadeloupe. Dans un premier temps, nous avons quantifié in situ, à différentes saisons, un large panel de traits fonctionnels intervenant à différentes échelles (cellule, feuille, individu) reflétant les principales fonctions végétatives des arbres (croissance, photosynthèse, transport hydraulique). Cette approche a permis de dresser un portrait fin du fonctionnement hydrique et carboné des espèces. L’approfondissement de la caractérisation de l’architecture hydraulique des espèces a été réalisée ex situ à travers une analyse structurelle (anatomique, morphologique) et fonctionnelle (résistance du xylème à la cavitation et des feuilles au flétrissement) afin de préciser leur potentiel de résistance à la sécheresse. Cette approche des différentes composantes du fonctionnement hydrique, rarement mise en œuvre, a permis de cerner les réponses des arbres de façon intégrée. Une importante diversité fonctionnelle a été mise en évidence au sein de chaque écosystème. Les espèces de forêt sèche, subissant une contrainte hydrique saisonnière marquée, montrent une capacité de résistance à la contrainte hydrique supérieure à celle des espèces de forêt de nuage. Cependant, la coexistence de différentes stratégies phénologiques dans cet écosystème aboutit à une importante diversité de stratégies hydriques et de croissance. En forêt de nuage, la contrainte hydrique édaphique est rare mais les espèces sont à même de subir une contrainte hydrique liée aux conditions atmosphériques. Dans cet écosystème, une diversité de comportement dépendant de la capacité des espèces à maintenir leur fonctionnement en cas de contrainte atmosphérique a aussi été mise en évidence. Nous avons identifié des corrélations intervenant entre la croissance cambiale, la résistance à la cavitation, la résistance au flétrissement foliaire et ses mécanismes d’ajustements sous-jacents ainsi que la sensibilité stomatique. Ces relations ont matérialisé un continuum cohérent et robuste de réponses fonctionnelles. La forte diversité relevée au sein des deux écosystèmes a induit une mixité de répartition des espèces le long de ce continuum. Afin de simplifier et résumer cette diversité mise en évidence nous avons cherché à former des groupes d’espèces déterminés par un jeu de traits morphologiques faciles à acquérir pour 14 espèces de forêt sèche et de forêt de nuage. / In the current context of climate change, anticipate the response of forest ecosystems facing an increased risk of drought is a socio- economic, ecological and scientific major issue. The Caribbean islands, beyond their status as «biodiversity hot spot», are in a "climate hot-spot ", particularly likely to be affected by reduced rainfall. The Guadeloupe archipelago is a model of choice in the study of plant responses to environmental conditions. It harbors all the diversity of Caribbean ecosystems, distributed along an altitudinal gradient and rainfall. At both ends of this gradient fall forest formations with contrasting environmental conditions: dry forest and montane cloud forest. The first aim of this study was to characterize growth strategies and the physiological response to water stress of 8 species of trees structuring the dry forest and cloud forest of Guadeloupe. First, we quantified in situ, in different seasons, a wide range of functional traits occurring at different scales (cell, leaf, individual) reflecting the main vegetative functions of trees (growth, photosynthesis, water transport). The deepening of the characterization of the hydraulic architecture of the species was carried out ex situ through a structural (anatomical, morphological) and functional (xylem resistance to cavitation and leaves wilt) analysis to clarify their potential resistance drought. This approach has enabled the identification of fine portrait of the water and carbon-functioning in the species. An important functional diversity has been demonstrated within each ecosystem. Dry forest species experience a marked seasonal water stress, show a higher resistance to water stress than that of cloud forest species. However, the coexistence of different phenological strategies in this ecosystem leads to a wide diversity of water and growth strategies. In cloud forest, edaphic water stress is rare but the species are likely to suffer water stress due to atmospheric conditions. In this ecosystem, a behavioral diversity dependent of the species' ability to maintain their functioning during atmospheric strain was also highlighted. We identified correlations between cambial growth, cavitation resistance, leaf wilt resistance and stomatal sensitivity. These relationships have materialized a coherent and robust continuum of functional responses. The high diversity recorded in the two ecosystems induced a mix of species distribution along this continuum.To simplify and summarize this diversity we sought to form groups of species determined by a set of morphological traits easy to acquire for 14 species of dry forest and cloud forest. This method produced groups reflecting different strategies for carbon management, influenced by the phenology of species. In contrast, groups obtained did not reflect drought response of species.Finally, because the seedling stage is a primary stage in terms of natural regeneration potential of forests, we evaluated ex situ the resistance to drought of dry forest seedlings. Like the adults, the dry forest seedlings showed a variety of strategies to cope drought.

Cette thèse de doctorat a été réalisée dans le cadre du projet NATUBAVAL visant à découvrir de nouveaux conservateurs naturels pour l’industrie cosmétique, à partir de plantes issues d’un des hotspots mondiaux de biodiversité : le bassin méditerranéen. Dix-sept extraits ont ainsi été obtenus et évalués quant à leurs propriétés antimicrobiennes contre Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Aspergillus brasiliensis et Candida albicans, ainsi que leur capacité antioxydante. Santolina chamaecyparissus a démontré des propriétés remarquables, et a été sélectionnée pour une étude plus approfondie. Une approche par fractionnement bioguidé a permis l’isolement du composé majoritaire de la fraction la plus active, également identifié comme actif : un spirokétal énol connu de la famille des polyacétylènes. Une optimisation de l’extrait brut d’intérêt a alors été entreprise dans le but de maximiser son activité et de faire face au challenge d’une transposition industrielle et de son incorporation dans un produit cosmétique. En définitive, cette étude introduit une stratégie de développement d’un ingrédient naturel pouvant potentiellement être utilisé comme une alternative aux conservateurs de synthèse dans les produits cosmétiques. / This PhD thesis is part of the NATUBAVAL project that aims at discovering new natural preservatives for the cosmetics industry, issued from one of the world’s biodiversity hotspots: the Mediterranean Basin. Seventeen plant extracts were obtained and screened for their antimicrobial properties against Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Aspergillus brasiliensis and Candida albicans and their antioxidant capacity. Santolina chamaecyparissus extract was found to present superior properties and selected for further investigation. A bioguided fractionation permitted to isolate the major compound of the most active fraction, that was identified as the active compound, a known spiroketal enol from the polyacetylenes family. An optimization of the crude extract of interest was then performed in order to maximize its activity and to face the challenge of an industrial scale-up and its incorporation in a cosmetic formulation. Finally, this study introduces a natural ingredient development strategy that might potentially be used as an alternative to synthetic preservatives in cosmetics.

Les besoins en terre végétale pour l’aménagement d’espaces verts urbains induisent un prélèvement de sols agricoles ou naturels. D’autre part, des volumes considérables d’horizons profonds excavés lors de la construction de bâtiments sont mis en décharge en périphérie des villes, avec un impact sur l’environnement. Le recyclage de ces déchets inertes pour la construction de sols des espaces verts apparaît comme une solution prometteuse. Il est toutefois nécessaire de s’assurer que ces Technosols construits peuvent accueillir une diversité végétale et animale pour délivrer des services écosystémiques, comme propose de le faire ce travail de thèse. La composition des mélanges de matériaux (horizons profonds, compost de déchets verts, béton concassé) a été manipulée dans une expérimentation de 4000 m² en collaboration avec l’entreprise ECT et le CD 93. Un suivi de quatre ans a montré que le compost utilisé était responsable de la mort de certains arbres, mais qu’associé au béton, il augmentait fortement leur vitesse de croissance et de colonisation par la macrofaune. En usage prairial, l’ajout de compost a augmenté la production de biomasse et modifié l’assemblage de la communauté végétale, en favorisant les espèces compétitives, mais pas de la macrofaune. Dans une expérience en mésocosmes visant à étudier le lien entre diversité végétale et productivité, une complémentarité entre espèces a été observée pour une des trois communautés, à un niveau de fertilité intermédiaire. Il est donc possible d’améliorer la productivité primaire de nouveaux écosystèmes en manipulant la composition des mélanges de matériaux tout en évitant la dominance de certaines espèces, afin de conserver des communautés diversifiées / Topsoil requirements for the development of urban green spaces induce a harvest of agricultural or natural soils. On the other hand, huge volumes of deep horizons excavated during the construction of buildings are dumped on the outskirts of cities, with an impact on the environment. The recycling of these inert wastes for the construction of soils for green spaces appears as a promising solution. However, it is necessary to ensure that these constructed Technosols are suitable for plant and animal diversity, and can deliver ecosystem services, as proposed by this thesis. The composition of the material mixes (deep horizons, urban green waste compost, crushed concrete) was manipulated in a 4000 m² experiment in collaboration with the company ECT and CD 93. A four-year monitoring showed that the compost used was responsible for the death of some trees, but associated with concrete, it greatly increased their growth rate and macrofaunal colonization. In the meadow land use, the addition of compost increased biomass production and altered the assemblage of the plant community, favoring competitive species, but no effect on macrofauna assemblage was observed. In a mesocosm experiment aiming at studying the link between plant diversity and productivity, complementarity between species was observed for one of the three communities, at an intermediate level of fertility. It is therefore possible to improve the primary productivity of new ecosystems by manipulating the composition of the mixtures of materials while avoiding the dominance of certain species, in order to preserve diversified communities

La biodiversité englobe toute la diversité des éléments du vivant des molécules à la biosphère et différents niveaux de biodiversité peuvent être distingués. Les habitats coralligènes sont des constructions biogènes calcaires emblématiques de la mer Méditerranée principalement construits par des espèces d’algues rouges calcaires puis consolidés par les squelettes calcaires de différents invertébrés marins. La structure tridimensionnelle formée abrite de nombreuses espèces, faisant des habitats coralligènes un point chaud de biodiversité en mer Méditerranée. L’étude de la diversité génétique chez une algue rouge calcaire ingénieure a révélé la présence d’espèces cryptiques dont l’abondance relative varie en fonction de la localité et de la profondeur. Cette approche a aussi montré que la diversité génétique chez l’espèce cryptique la plus abondante est principalement structurée par des processus neutres de dérive et de migration eux-mêmes influencés par la courantologie. L’étude de la diversité en espèces des communautés, réalisée par une approche de métabarcoding, a révélé une forte diversité au sein des habitats coralligènes ainsi qu’une forte influence des variables environnementales sur la composition des communautés d’espèces. La comparaison des deux niveaux de diversité révèle que la diversité génétique et la diversité spécifique sont positivement corrélées pour la composante alpha et non corrélées pour la composante beta .Cette thèse contribue à améliorer nos connaissances de la biodiversité et du fonctionnement écologique des habitats coralligènes et a aussi permis le développement des certaines méthodes potentiellement applicable au monitoring de ces habitats / Biodiversity encompasses the diversities of all the living elements from the molecules to the biosphere and several levels of biodiversity can be distinguished. Coralligenous habitats are emblematic calcareous biogenic constructions of the Mediterranean Sea mainly built by calcareous red algae and consolidated by calcareous skeletons built by several mine invertebrates. The complex three-dimensional structure shelters for a huge variety of species, and coralligenous habitats are considered to be one of the biodiversity hotspot of the Mediterranean Sea. The study of the genetic diversity of a engineering calcareous red algae, by capture sequencing, revealed that this nominal species is actually composed of eight cryptic species which relative abundances vary among localities and depth. This approach also showed that genetic diversity in the most abundant cryptic species, is shaped by neutral processes of drift and migration strongly influenced by oceanic currents in Marseilles area. The species diversity in communities was studied using a metabarcoding approach. It revealed the high diversity found in these habitats and the important effect of environmental variables on the species communities composition. The comparison between both level of diversities established that that genetic diversity and species diversity are positively correlated for the alpha component of diversity and uncorrelated for the beta component.These work contribute to improve our knowledge of the biodiversity and ecological functioning of these habitats. Some of the methods developments and tuning implemented during this study could be used in monitoring applications of these habitats

La sylviculture intensive modifie la composition, la structure et la dynamique des peuplements, réduisant notamment la densité et la diversité des attributs forestiers caractéristiques des stades de sénescence (bois mort et micro-habitats portés par les arbres). Ces éléments représentent des habitats essentiels pour les espèces lignicoles. A l’échelle du massif, la planification des opérations sylvicoles va créer une discontinuité spatiale de ces micro-habitats, pouvant être perçue comme une source de fragmentation pour de nombreuses espèces. Cependant, les effets ont été peu explorés au sein des forêts tempérées exploitées. L’objectif de cette thèse est d’évaluer l’effet de la disponibilité des micro-habitats (quantité et configuration) à de multiples échelles spatiales sur les communautés et les populations d’espèces lignicoles, afin de fournir in fine des connaissances pour la spatialisation des stratégies de conservation. Nous avons proposé une méthodologie statistique permettant de prédire la distribution des micro-habitats au sein du massif de Compiègne (France). En s’appuyant sur cette cartographie prédictive, nous avons montré que différentes guildes de coléoptères saproxyliques, définies en fonction de traits d’histoire de vie liés aux capacités de dispersion, répondaient à la structure du paysage à différentes échelles spatiales. La modélisation de la dynamique des métapopulations d’une bryophyte épixylique (Dicranum viride) nous a permis de mettre en évidence l’importance de la dispersion sur les processus de colonisation/extinction qui sous-tendent les patrons d’occurrence des espèces observés à l’échelle du massif. Nos résultats soulignent le rôle central du bois mort et des micro-habitats, qui peuvent être considérés comme un levier de gestion pertinent. Augmenter leur quantité et optimiser leur arrangement spatial intra et inter-peuplement apparaît essentiel pour assurer la persistance des espèces lignicoles au sein des massifs forestiers gérés. / Intensive forestry induces a simplification of forest stand structure, composition, and dynamics, resulting in a decrease of density and diversity of old-growth forest attributes (deadwood and tree-related microhabitats). These elements represent critical habitats for lignicolous species. At the landscape scale, forest management planning create a spatial discontinuity of these microhabitats, which can be perceived as a fragmentation process for many species. Although habitat fragmentation is currently recognized as one of the major threats to biodiversity, its impact on species in managed temperate forest are still poorly understood. The objective of this work was to evaluate the effect of microhabitat availability (quantity and configuration) on species communities and populations, at multiple spatial scales, in order to provide evidence-based recommendations regarding the spatial arrangement of conservation strategies. We proposed a statistical methodology to predict the microhabitats distribution within the complex of the Compiègne forest (France). Based on this predictive mapping, we showed that different guilds of saproxylic beetles, defined according to their life history traits related to dispersal abilities, respond to the landscape structure at different spatial scales. Modelling metapopulation dynamics of an epixylic bryophyte (Dicranum viride) has highlighted the importance of dispersal on colonization/extinction processes that underlie the species’ occurrence patterns observed at the forest scale. Our results emphasize the key role of deadwood and tree-related microhabitats, which can be considered as relevant management leverage. Increase their quantity and optimize their spatial arrangement within and between forest stands, appears to be essential for persistence of the lignicolous species within managed forests.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

La transition d'une agriculture diversifiée à un système productiviste a entraîné une perte de diversité cultivée et pose de nombreux enjeux environnementaux, sociétaux et de santé. Des alternatives telles que l'agro-écologie ont émergé, reposant sur la valorisation de l'agro-biodiversité, notamment de la diversité génétique au sein des agroécosystèmes. Constatant qu'aucune des variétés du catalogue n'est adaptée à leurs besoins, des paysan.ne.s et animateur.trice.s du Réseau Semences Paysannes (RSP) mènent depuis 2006, en collaboration avec l'équipe DEAP (Diversité, Évolution et Adaptation des Populations) de l'UMR GQE Le Moulon, un projet de sélection participative (SP) du blé tendre. Ces paysan.ne.s mobilisent la diversité pour sélectionner des populations adaptées à leurs pratiques, terroirs et débouchés, dans le but de retrouver une autonomie semencière et une cohérence de leur système. Ma thèse porte sur l'étude des impacts des pratiques de gestion collective et de sélection paysanne sur la diversité cultivée du blé et l'adaptation des populations. Elle vise à proposer des adaptations éventuelles des pratiques de SP existantes et d'appuyer la mise en place de nouveaux projets. Les impacts de pratiques de création et sélection à la ferme de mélanges de populations sur leur comportement agronomique et morphologique ont été évalués par une expérimentation en collaboration avec une quinzaine de paysan.ne.s et animateur.trice.s du RSP. Dans une deuxième partie nous avons étudié les impacts de la sélection naturelle et la sélection paysanne sur l'évolution des populations, leur stabilité et leur adaptation aux environnements au cours du projet de SP blé. Ensuite une étude prospective a porté sur les impacts de l'adoption de peuplements hétérogènes sur la diversité cultivée à l'échelle du paysage, par l'évaluation de la diversité des populations issues de SP, la simulation de scénarii d'adoption des peuplements hétérogènes et l'utilisation d'indicateurs de la diversité cultivée. Enfin, je me suis intéressée aux impacts qu'ont les paramètres du dispositif expérimental mis en place sur les fermes sur l'ajustement et la précision des estimations par les modèles Bayésiens utilisés, afin d'améliorer notre capacité à détecter des différences significatives entre populations et de donner des recommandations pour d'autres projets d'évaluation décentralisée de variétés utilisant les dispositifs et modèles développés dans projet SP blé français. / The transition from a diversified agriculture to a productivist system has led to a decline in cultivated diversity and raises many environmental, societal and health issues. Alternatives such as agro-ecology have emerged, based in particular on the enhancement of agro-biodiversity and genetic diversity within agro-ecosystems. Considering that there are no varieties adapted to their needs in the catalogue, farmers and facilitators from the Réseau Semences Paysannes (RSP) have been conducting a participatory breeding project (PPB) for bread wheat since 2006, in collaboration with the DEAP (Diversity, Evolution and Adaptation of Populations) team at UMR GQE Le Moulon. These farmers are mobilizing diversity to select populations adapted to their practices, terroir and outlets, with the aim of regaining their seed autonomy and a coherence of their system. My thesis focuses on the study of the impacts of collective management and peasant selection practices on wheat crop diversity and population adaptation. It aims to propose possible adaptation of existing PPB practices and to support the implementation of new projects. The impacts of on-farm creation and selection practices of population mixtures on their agronomic and morphological behaviour were evaluated through an experiment in collaboration with about fifteen farmers and facilitators from the RSP. In a second part we studied the impacts of natural selection and peasant selection on the evolution of populations, their stability and adaptation to environments during the wheat PPB project. Then a prospective study on the impacts of the adoption of heterogeneous varieties on cultivated diversity at the landscape level was conducted, by assessing the diversity of populations from PPB, simulating adoption of heterogeneous varieties scenarii and using cultivated diversity indicators. Finally, the impacts of the on-farm experimental design parameters on the adjustment and accuracy of estimates from Bayesian models were assessed, to improve our ability to detect significant differences between populations and to provide recommendations for other decentralized variety evaluation projects using the designs and models developed in the French wheat PPB project.

Résumé : À l’heure où on vit la 6ème crise de la biodiversité, tous les pays signataires de la Convention sur la diversité biologique s’engagent à mettre en place des outils pour préserver leur patrimoine naturel. Les aires protégées représentent un des outils privilégiés pour la conservation de la biodiversité. Elles peuvent avoir des effets positifs et négatifs sur les populations riveraines ; parfois elles sont une source de conflits entre ces populations et les gestionnaires. Cette thèse de doctorat propose une approche interdisciplinaire pour analyser comment la réconciliation des enjeux de conservation de la biodiversité et de développement, dans et autour de la forêt du Karthala aux Comores, peut être appréhendée à partir des perceptions et des expériences des acteurs. Elle vise plus précisément à répondre à la question suivante : comment la notion d’aire protégée, qui est un concept occidental porté par des acteurs institutionnels internationaux aux Comores, entre ou non en conflit avec les perceptions des acteurs des territoires concernés ? Plusieurs méthodes complémentaires ont été utilisées. Nous mettons d’abord en lumière les représentations des composantes de la forêt et les perceptions des différents acteurs sur le projet de mise en protection. Ces perceptions sont comparées et discutées pour évaluer leur pertinence dans la prise de décisions conciliant objectifs de conservation et de développement du territoire. Nous avons ensuite mis en évidence la caractérisation des expériences de nature des riverains en explorant la relation humain-nature. Enfin, nous proposons une analyse intégrée des relation humains-forêt et du système socio-écologique qu’il représente à travers les représentations des riverains, les expériences de nature, l’importance déclarée de l’utilisation des ressources et l’identité environnementale. Toutes ces approches relativement nouvelles dans les pays du Sud permettent une discussion approfondie et importante pour discuter le processus de mise en place du Parc national du Karthala. / At the time of the 6th biodiversity crisis, all signatory countries of the Convention on Biological Diversity are committed to adopt tools allowing the preservation of their natural heritage. Protected areas are one of these tools for biodiversity conservation. These tools can have positive and negative effects on local populations; sometimes they are a source of conflict between these populations and managers. In this PhD thesis, we proposed an interdisciplinary approach to analyze how is it possible to reconcile biodiversity conservation goals and development issues in and around the Karthala forest in the Comoros. More precisely, we addressed the following question: How does the notion of protected area, which is a Western concept developed by international institutional actors, is in conflict or not with the perceptions of the actors of the territories concerned (here the Karthala forest)? We used several complementary methods for developing our analysis. We first analyzed the representations of the stakeholders regarding the Karthala forest as well as the perceptions of the project of creation of the park. These perceptions are therefore compared and discussed to to understand better if they can be a support for reconciling conservation and development objectives. We then point out the characterization of nature experiences by exploring the human-nature relationship. Finally, we propose an integrative analysis of the human-forest relationship and describe the corresponding socio-ecological system from local residents representations, experiences of nature, weights of the resources for local uses and environmental identity. These works allow for an in-depth discussion in the decision making process and the governance of the Karthala National Park.