Préserver la biodiversité est peut être un des plus grands défis de notre époque. Mais dès lors que l'on parle de biodiversité et non de diversité biologique s'ouvre un champ si vaste que ce terme nous amène au flou sémantique du mot nature. La biodiversité est un point de rencontre entre sciences de la nature et société. Avec l'avènement du Développement Durable, la biodiversité se trouve associée au progrès économique et social (Principe 5 de la Déclaration de Rio). Elle déborde du strict domaine de la protection de la nature, sa préservation devient critère, contrainte ou support de développement, bref indissociable désormais des politiques (Principe 4 ). Dépassant, d'un point de vue théorique comme d'un point de vue politique, toutes mesures objectives, les études de biodiversité croisent plusieurs champs de perceptions et de représentations, ceux des différentes sciences comme ceux des différents peuples. A ce carrefour, nous avons abordé la gestion locale de la Biodiversité en Guinée Maritime par niveaux d'intégration : relations à l'espèce, pratiques de l'écosystème et gestion territorial de l'éco-complexe. L'analyse menée au sein des objets géographiques, hybrides de nature et de culture, que sont la facette éco-paysagère et le territoire, montre à la fois l'interdépendance qui existe entre les trois niveaux d'intégration, comme les liens puissants qui se tissent entre faits sociaux et processus écologiques. Toutes ces interactions se conjuguent aujourd'hui en faveur du maintien de la diversité biologique comme de ses capacités de résilience, contrariant de fait les discours catastrophistes parfois tenus sur l'environnement en Afrique.

Cette thèse a pour objet l'étude des patrons de biodiversité et des processus qui la soustendent au sein d'un écosystème marin remarquable : les forêts de laminaires. L'originalité de ce travail a été de caractériser les variations spatio-temporelles de la biodiversité conjointement à deux niveaux de diversité intra et inter-spécifique. La diversité génétique des populations des deux espèces soeurs Laminaria digitata et Laminaria hyperborea, et la diversité spécifique des macroalgues vivant sous leur canopée ont été étudiées à l'échelle de la Bretagne, dans l'espace, à différents niveaux hiérarchiques (sur 500 km de côte), et dans le temps, à l'échelle des saisons et des deux dernières décennies. Les résultats obtenus révèlent que les populations de L. digitata, occupant la marge inférieure de l'intertidal, sont moins diverses et plus structurées que celles de l'espèce subtidale : L. hyperborea. De la même manière, les communautés algales en sous strate de L. digitata sont moins diverses et plus structurées que celles associées à L. hyperborea. Ces deux observations s'expliqueraient en partie par une dispersion plus importante en zone subtidale qu'en zone intertidale. Nos résultats démontrent qu'à l'échelle du littoral breton, il existe une mosaïque de conditions abiotiques avec des caractéristiques spatio-temporelles contrastées, et que cette variabilité permet d'expliquer certaines différences dans les patrons de diversité. Ainsi, les deux régions de la baie de Morlaix et de la mer d'Iroise forment " une poche d'eau froide " caractérisée par une faible amplitude des températures à la fois saisonnières et annuelles et apparaissent comme relativement peu impactées par le changement global par rapport aux autres régions étudiées. Les niveaux de diversité et de connectivité y sont forts aussi bien pour les mesures de diversités intra et inter-spécifiques et pour les deux espèces cibles. Inversement, la baie de St Malo, montre les niveaux de diversités et de connectivités génétique et spécifique les plus faibles aussi bien pour L. digitata que pour L. hyperborea alors que c'est la région étudiée qui révèle les plus fortes amplitudes saisonnières de températures des eaux de surface, cette variabilité s'accentuant nettement au cours des deux dernières décennies. Les patrons de diversités en Bretagne Sud, où les eaux sont les plus chaudes, diffèrent selon l'espèce cible (L. digitata s'y trouve en limite d'aire) et/ou le niveau de diversité considéré. En conclusion, nos résultats montrent qu'il existe une mosaïque d'environnements différents à une échelle spatiale (10 à 250 km) qui n'est souvent pas prise en compte dans les modèles de niches écologiques prédisant les changements de biodiversité. De plus, les corrélations entre les patrons spatiaux de diversité génétique et spécifique (SGDC) sont généralement positives, bien que leur force et leur significativité varient dans l'espace et/ou selon l'espèce cible considérée.

Les prairies semi-naturelles constituent des espaces multifonctionnels susceptibles de rendre de nombreux services à la société. Ce sont en particulier des agro-écosystèmes favorables à l'expression d'une grande diversité floristique et faunistique. Le pâturage peut constituer un mode de gestion durable de ces espaces adapté à des objectifs de préservation et de restauration de la diversité, pouvant concilier enjeux écologiques et agronomiques. Dans ce contexte, l'objectif de cette thèse est d'arriver à une meilleure compréhension de la réponse des communautés végétales au pâturage et des conséquences fonctionnelles associées en utilisant comme modèle d'étude, trois communautés végétales rencontrées dans les prairies humides du Marais Poitevin. Cet objectif requiert d'étudier le pâturage à la lumière de deux problématiques majeures de l'écologie des communautés : (i) l'étude des règles d'assemblage des communautés et (ii) l'étude du lien entre la structure des communautés et le fonctionnement des écosystèmes. Pour cela, une approche fonctionnelle basée sur les traits des espèces se révèle pertinente. Nous avons montré que le pâturage a un impact positif sur la richesse et la diversité floristiques des trois communautés étudiées. Au sein de chacune de ces communautés, le patron de pâturage hétérogène des herbivores est à l'origine d'une hétérogénéité de la structure de la végétation qui se présente sous la forme d'une mosaïque de types de patchs caractérisés par des compositions floristiques et des abondances relatives des espèces contrastées. L'impact positif du pâturage sur la diversité et la richesse floristiques des communautés résulte à la fois (i) des variations de la composition floristique et des abondances relatives des espèces entre patchs et (ii) de l'impact des herbivores sur la diversité et la richesse spécifiques de la végétation à l'échelle intra-patch. Les variations de la composition floristique observées entre types de patchs sont le résultat des variations de l'importance de différents filtres environnementaux associés au pâturage, notamment du prélèvement de biomasse et de la compétition interspécifique. L'augmentation de l'intensité du pâturage entraîne un remplacement des espèces dominantes caractérisées par une fortes aptitude à la compétition aérienne et une stratégie conservatrice vis à vis des ressources par des espèces dominantes présentant une forte aptitude à l'acquisition des ressources une forte aptitude à la compétition racinaire. L'impact du pâturage sur la diversité à l'échelle intra-patch peut résulter de son impact négatif sur l'intensité de la compétition pour la lumière et de son impact sur l'hétérogénéité environnementale à une échelle fine. Nous avons enfin montré que le patron hétérogène de pâturage avait pour conséquence des variations des processus écosystémiques associés au cycle de l'azote et du carbone. Il existe un lien entre la structure des différents types de patchs générés par les herbivores et ces processus. Il apparaît que les valeurs des traits des espèces dominantes influencent davantage le fonctionnement écosystémique que la diversité de ces traits. Ce travail constitue une étape vers une approche prédictive de l'impact du pâturage sur la structure des communautés et le fonctionnement de l'écosystème pouvant se révéler d'une grande utilité dans l'optique de la gestion des prairies naturelles.

L'évaluation des conséquences de l'érosion de la biodiversité sur le fonctionnement de divers écosystèmes est récemment devenue une problématique centrale de l'écologie. Par le biais de 4 expériences réalisées dans des cours d'eau de tête de bassin, nous avons montré que la diversité de la ressource, des organismes décomposeurs, et de leurs prédateurs peuvent altérer le processus de décomposition par le biais de différents mécanismes. Notamment, il est montré que des altérations concomitantes de la biodiversité à plusieurs niveaux trophiques peuvent avoir des conséquences synergiques sur le fonctionnement de ces écosystèmes et l'efficacité de la décomposition des litières. Ces résultats suggèrent que l'évaluation formelle des conséquences de l'érosion de la biodiversité nécessite une prise en compte plus systématique de l'influence de la complexité trophique sur la structuration des communautés et sur le fonctionnement des écosystèmes.

Un des impacts importants des autoroutes sur l'avifaune est la mortalité due au trafic. Pour mesurer cette mortalité et évaluer les facteurs qui l'influencent, il faut tenir compte des biais importants affectant les comptages des cadavres sur la chaussée, et notamment leur rapide disparition due au trafic et au charognage. Lors de cette thèse, le nombre de tués a été évalué par des méthodes de capture-marquage-recapture d'après des comptages des cadavres en voiture et à pied sur des autoroutes du sud-ouest de la France. Les résultats montrent que les comptages de cadavres, et donc les estimations de tués, sont influencés par le statut taxonomique, la masse des cadavres, leur fraîcheur, et la saison, en lien notamment avec l'activité des charognards. La chouette effraie et certains turdidés sont les plus tués par le trafic. Ayant testé par GLM divers traits spécifiques (densités des passeriformes à proximité, régimes alimentaires, morphométrie, statut sédentaire/migrateur, capacité d'apprentissage), seul la distance de fuite apparaît influencer la mortalité liée au trafic. La prise en compte des facteurs environnementaux montre que les strigiformes sont plus souvent tués près des bermes mixtes, les passeriformes plus souvent tués près des bermes arborées, les deux moins souvent dans les profils en déblais. Déblais et merlons acoustiques en terre, abattage (ou non plantation) des arbres proches au droit des points noirs de collision des oiseaux, constituent des mesures efficaces de réduction de la mortalité.

L'activité érosive des badlands marneux des Alpes du Sud présente des conséquences négatives pour l'homme qui a ainsi cherché à restaurer ces terrains dès le XIXème siècle. Depuis une dizaine d'années, une stratégie d'ingénierie écologique y est développée et se concentre sur les lits de ravines, pierres angulaires de leur restauration. La question appliquée à la base de ce travail de thèse est d'identifier comment l'implantation d'ouvrages de génie écologique dans lelit de ravines marneuses érodées favorise leur restauration écologique sur le long terme.L'objectif de recherche associé à cette question est de mieux comprendre comment des communautés végétales interagissent avec la restauration des sols de lits de ravines érodées sur le long terme. Nous avons fait l'hypothèse que les traits végétaux des plantes à l'échelle de communautés constituent un point d'entrée pertinent pour étudier ces interactions. Dans la première partie, nous avons utilisé les traits comme un outil de compréhension de l'effet mécanique des plantes sur les dynamiques géomorphologiques des lits de ravines en cours de restauration. Nous avons notamment montré que les traits permettent d'expliquer la capacité de communautés végétales implantées à favoriser la formation d'amas sédimentaires dans le lit des ravines durant la première décennie post-travaux. Dans la deuxième partie, nous nous sommes intéressés à l'évolution potentielle sur le long terme (centaine d'années) des propriétés de ces amas, constituant des sols en devenir. Nous avons montré que la diversité ainsi que les valeurs dominantes des traits végétaux influencent les propriétés de ces sols, notamment la stabilité des agrégats et la fertilité des sols. En plus d'être un outil de compréhension, nous montrons que cette utilisation des traits constitue un outil pour guider les actions de restauration de badlands via l'implantation d'ouvrages de génie écologique, en apportant des éléments sur le devenir géomorphologique et écologique post-travaux des systèmes sol-plante de lits de ravines.

Cette thèse porte sur l'étude de la relation Homme-Mare temporaire dans la région de Benslimane. Une approche pluridisciplinaire intégrant l'écologie et la sociologie a été adoptée, afin d'apporter des réponses adaptées aux problématiques liées à ces habitats et de permettre leur développement durable. Le premier volet a pour but d'évaluer les facteurs clés déterminant la richesse de la végétation des mares de cette région. Les résultats obtenus révèlent l'influence prédominante des facteurs locaux, avec un effet significatif des facteurs régionaux et de la vulnérabilité des mares aux usages, sur l'expression de la richesse floristique. Les activités anthropiques affectent différemment la richesse en espèces Préférentielles. Le second volet se focalise sur les causes de régression des mares, en couplant l'évaluation des menaces à une enquête socio-économique. Les résultats montrent la prédominance d'une perception anthropocentrique des mares temporaires. Ce constat traduit le haut niveau de menace qui pèse sur les mares de cette région. L'évaluation de ces menaces, qui indique que 22 % des mares sont vulnérables et que 23 % sont menacées de destruction à court terme, soulignent le besoin urgent de nouvelles politiques environnementales et d'approches innovantes de gestion des mares temporaires. Enfin, le troisième volet s'intéresse à l'impact du pâturage sur la végétation des mares. Les résultats montrent que cette perturbation affecte la végétation des mares, à l'échelle régionale et locale. Ces résultats sont interprétés comme résultant de l'effet sélectif des herbivores et la tolérance différentielle des espèces aux perturbations. Au terme de cette étude, la gestion intégrée des mares apparaît comme le moyen le plus approprié pour le développement durable de cet "éco-socio-système" complexe, en conciliant développement économique et bon état écologique des ressources, et en liant les questions environnementales, économiques et sociales. / This thesis focuses on the study of the relationship Man-Temporary pool. A multidisciplinary approach integrating ecology and sociology has been adopted to provide appropriate responses to the problems related to these ecosystems and to allow their sustainable development. The first section aims at evaluating the key factors determining the vegetation richness within regional pools. The obtained results reveal the predominant influence of local factors, with a significant effect of regional factors and the vulnerability of pools to use, on the expression of the vegetation. Human activities affect differently the richness in preferential pool species. The second section focuses on the major causes of the regression of pools, by coupling threats assessment and a socio-economic survey. The results point out the anthropocentric perception of pools. This translates the high level of threat concerning the temporary pools of Benslimane region. The thr eat assessment, which shows that 22 % of pools are vulnerable, and 23 % are threatened of destruction of the short term, highlights the urgent need for new environmental policies and innovative approaches of temporary pools management. Finally, the third section concerns the impact of grazing on the vegetation of temporary pools. The results demonstrate that grazing affects the vegetation of pools, both at the regional and the local scale. These results are interpreted as a result of the selective influence of herbivores, and the differential tolerance of species to disturbance. At the end of the present study, the integrated management of pools appears as the most appropriate means for the sustainable development of this complex eco-socio-system, by combining the economic development and the ecological status of resources, and by linking environmental, economic and social issues.

Les Nématodes Entomopathogènes (NEP) de la famille des Steinernematidae et Heterorhabditidae sont des parasites pour les insectes. Ils hébergent dans leur intestin un symbiote bactérien (genres Xenorhabdus et Photorhabdus) essentiel au succès parasitaire. Les NEP sont présents dans les sols des cinq continents de la planète. Leur diversité génétique et leurs propriétés biologiques constituent une intéressante ressource biologique. Grâce à leur entomotoxicité, les NEP sont de bons outils de lutte biologique en agriculture et en culture ornementale un peu partout dans le monde. La diversité et la biogéographie des NEP dans les cinq continents de la Terre (à l'exception de l'Antarctique) ont été étudiées partout dans le monde mais le Liban est parmi les rares pays du moyen orient où aucune prospection de ces nématodes n'a été réalisée alors que des NEP en Turquie, Syrie, Jordanie, Palestine et Egypte ont déjà été trouvés et caractérisés. L'objet de la thèse est de procéder à une étude biogéographique dans le but de connaître la diversité des NEP au Liban. L'enjeu scientifique est donc de combler un « vide » dans la connaissance de la répartition et de la biodiversité mondiale des NEP. Pour cela, un échantillonnage à l'échelle des étages de végétation est mené au Liban. Des échantillons de sol sont ainsi prélevés, mis en contact avec des larves de Galleria mellonella pour isoler les nématodes entomopathogènes et leurs symbiotes. Les nématodes et leurs symbiotes sont par la suite identifiés morphologiquement et moléculairement. Par la suite, une approche à l'échelle de l'habitat fait l'objet de cette thèse également pour étudier les interactions biotiques et abiotiques influençant la présence des nématodes entomopathogènes dans le sol. Les enjeux technologiques, exposés au second volet de la thèse, sont liés aux propriétés biologiques des nématodes et de leurs symbiotes afin de valoriser leur entomotoxicité en lutte biologique. Dans ce cadre, la sensibilité des Cephalcia tannourinensis, ravageur des cédraies au Liban, par rapport aux nématodes entomopathogènes est exploitée in vitro ; différentes espèces de nématodes entomopathogènes sont testées pour suivre leur cycle à l'intérieur des Cephalcia. / Entomopathogenic nematodes (EPNs) are parasites of soil-dwelling insects that occur in natural and agricultural soils around the world. Thanks to their entomotoxicity, EPNs are good tools for biological control in agriculture almost everywhere in the world. They are ubiquitous, having been isolated from every inhabited continent (except Antartica) from a wide range of ecologically diverse soil habitats including cultivated fields, forests, grasslands, deserts, and even ocean beaches. Biogeographic assessments of EPNs in the Eastern Mediterranean basin have been conducted in several countries such as Turkey, Syria, Jordan, Israel, Palestine and Egypt. Lebanon is among the few countries of the Middle East for which no survey of EPNs has been done. The scientific stake is thus to fill a gap in our knowledge of EPNs distribution in the Mediterranean basin. Survey of EPNs was conducted in this framework to cover the different vegetation levels defined in Lebanon. Soil samples were removed placed in contact with Galleria mellonella to isolate entomopathogenic nematode and their symbiotic bacteria. EPNs and their bacteria were then identified morphologically and molecularly. On the other hand, despite the different national surveys conducted on EPNs distribution around the world, habitat preferences remain inadequately known for entomopathogenic nematodes. Therefore, a comprehensive understanding of their distribution and the various biotic and abiotic factors influencing their presence is also a second object of our work. Beside a technological approach related to the biological properties of the nematodes and their symbiotics: valorisation of the entomotoxicity in biological control will be part of the third shutter of the thesis. In this framework, the sensibility of cedar pests, Cephalcia tannourinensis against entomopathogenic nematodes is exploited in vitro; different EPNs species were tested to study their life cycle inside Cephalcia larvae.

Le suivi des populations animales et végétales nous a amené à constater une perte importante de la diversité biologique. Les objectifs de la Convention sur la diversité biologique à atteindre pour 2010 sous-tendent la poursuite détaillée de ce suivi à l’échelle mondiale (CBD 2000). Cependant, il est difficile d’avoir une perception d’ensemble de la biodiversité d’un territoire, car les écosystèmes sont des entités dynamiques et évolutives, dans l’espace et dans le temps. Le choix d’un indicateur relevant de l’ensemble des ces caractéristiques devient donc primordial, bien qu’il s’agisse d’une tâche laborieuse. Ce projet propose d’utiliser la bioacoustique comme indicateur environnemental pour faire le suivi des espèces animales en milieu tropical. Afin de faire un suivi à une échelle régionale de la biodiversité, et ce, dans l’un des biomes les plus menacés de la planète, soit celui de la Mata Atlântica brésilienne, ce projet de recherche a comme objectif général de démontrer qu’il est possible d’associer la biophonie (événements sonores), à des événements biologiques (la richesse spécifique animale) en quantifiant des événements sonores (à l’aide des chants produits par les oiseaux, les insectes chanteurs de même que par les anoures) et en tentant de les associer aux fluctuations de la biodiversité. En plus de répondre à cet objectif général, trois objectifs spécifiques ont été définis : 1) comparer la biophonie et l’anthropophonie de milieux soumis à différents niveaux d’anthropisation ou de conservation afin d’évaluer l’impact anthropique sur le milieu, 2) évaluer la variabilité spatiale de la biodiversité, de même que 3) sa variabilité temporelle. Les résultats ont démontré que la biophonie est représentative de la biodiversité d’un milieu, et ce, même dans des conditions de biodiversité maximale puisqu’il existe une très forte relation entre les deux variables. De plus, les résultats révèlent une différence significative dans le ratio anthropophonie/biophonie de milieux soumis à différents niveaux de protection du territoire. La différenciation d’indices de puissance relative (dB/kHz) nous indique également l’importance de la variabilité spatiale et temporelle de la biodiversité, et par conséquent, l’importance de faire le suivi des espèces dans divers milieux et à diverses périodes afin d’obtenir une vision adéquate de la biodiversité régionale. / Recent monitoring of plant and animal populations has led us to observe a significant loss of global biodiversity. The objectives of the Convention on Biological Diversity for 2010 are to encourage environmental monitoring worldwide (CBD 2000). However, it is difficult to have an adequate portrait of the overall biodiversity of an area, because ecosystems are dynamic and evolving in both space and time. The choice of an indicator is therefore essential. This project proposes to use bioacoustics as an environmental indicator to monitor the animal biodiversity in tropical areas, in one of the most threatened biomes on the planet, the Mata Atlantica in Brazil. Our aim is to demonstrate that it is possible to relate biophony (sound events) to biological events (punctual animal species richness), i.e. to quantify songs produced by birds, insects and anurans singers and associate them to changes in biodiversity. In addressing this overall goal, three specific objectives were put forward: 1) compare the biophony and anthropophony of different landscapes, subjected to different levels of human occupation and conservation, in order to assess the human impact on the environment, 2) assess the spatial variability of biodiversity, as well as 3) its temporal variability. Results showed that biophony is representative of the biodiversity of an area, even under conditions of maximum biodiversity such as found in Brazil because there is a very strong positive relationship between these two variables. In addition, the results show a significant difference in the ratio anthropophony/biophony in environments subject to different human impacts. Disparate indices of relative power (dB / kHz) also reveal the importance of spatial and temporal variability of biodiversity, and therefore the importance of monitoring biophony in different environments and at different times to obtain an adequate portrait of a region’s biodiversity.

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