La pollution des écosystèmes marins côtiers par les hydrocarbures, en particulier les HAPs, est un problème environnemental majeur. Le même constat est fait pour le littoral Sud de Sfax (Tunisie) dont la pollution presque généralisée menace sérieusement les ressources naturelles existantes dans la région. La caractérisation physico-chimique des échantillons marins prélevés à partir des trois ports (plaisance, commerce et pêche) de la ville de Sfax, prouve une contamination par des micropolluants organiques (hydrocarbures) et inorganiques (métaux) qui sont considérés comme des excellents traceurs de la pollution urbaine et industrielle et ils font partie des composés les plus toxiques étant donné leur faible biodégradation. La méthode d’empreinte moléculaire (PCR-SSCP) montre une dominance du domaine Bacteria suivie des Eucarya et des Archaea au sein des échantillons marins étudiés. Les analyses statistiques par le logiciel R ont montré l’absence de corrélation entre la communauté bactérienne identifiée par PCR-SSCP et les paramètres physico-chimiques étudiés.Dans une autre partie de travail, quatre souches bactériennes marines hydrocarbonoclastes ont été isolées et caractérisées sur les plans phénotypique et phylogénétique, après des enrichissements sur des HAPs et sur le pétrole brut: FLU5 de Bacillus stratosphericus, NAPH6 de Pseudomonas aeruginosa, PYR2 de Bacillus licheniformis isolées sur le fluoranthène, le naphtalène et le pyrène, respectivement, en présence de 30 g/l NaCl; et CO100 de Staphylococcus sp., isolée sur le pétrole brut, en présence de 100 g/l NaCl. Les analyses chromatographiques, GC-MS ou GC-FID, montrent les capacités biodégradatives intéressantes de ces composés récalcitrants par les bactéries isolées. En outre, ces quatre souches bactériennes, sont capables de produire des biosurfactants nommés BS-FLU5, BS-NAPH6, BS-PYR2 et BS-CO100, sur plusieurs sources de carbones, y compris l’huile de friture résiduelle, un substrat bon marché, minimisant ainsi le coût élevé de production de ces tensioactifs. Les analyses MALDI-TOF/MS, des biosurfactants BS-FLU5, BS-PYR2 et BS-CO100 purifiés, montrent qu’il s’agit des lipopeptides, les biosurfactants BS-NAPH6 sont de nature rhamnolipidique, sur la base des analyses FTIR. Ces quatre biosurfactants sont caractérisés par des propriétés tensiactives intéressantes : une faible CMC, une importante réduction de la tension de surface... Ils sont stables vis-à-vis d’une large gamme de pH, de température et de salinité. De plus, ces agents tensioactifs sont doués d’activité de remobilisation des hydrocarbures contenus dans des sols pollués par. Les biosurfactants BS-FLU5, BS-PYR2 et BS-CO100, présentent des activités anti-adhésives et anti-biofilms intéressantes contre des biofilms de certains microorganismes pathogènes. Par ailleurs, une propriété cicatrisante remarquable sur des plaies d’excision chez un modèle expérimental de rats de race Wistar, a été montrée par les quatre biosurfactants pour des concentrations de l’ordre de 5 et 10 mg/ml, en comparaison avec un cicatrisant de référence (CICAFLORA®). A noter que, l’évaluation de la cytotoxicité des biosurfactants étudiés, a montré qu’ils n’ont pas des effets toxiques sur des cellules rénales humaines HEK-239 à des concentrations jusqu’à 1000 µg/ml pour BS-FLU5 et BS-CO100 et jusqu’à 200 µg/ml pour BS-NAPH6 et BS-PYR2. La production des biosurfactants de la souche FLU5 à l’échelle pilote (deux fermenteurs de 20 et 100 litres, volume total), en présence d’un milieu économique, montre une augmentation des quantités des biosurfactants produits par rapport à l’échelle laboratoire (erlenmeyer, 1 litre). L’ensemble de ces résultats prometteurs, montrent que les souches marines isolées FLU5, NAPH6, PYR2 et CO100, ainsi que leurs biosurfactants demeurent d’intérêts biotechnologiques pour divers types d’applications, tels que la bioremédiation, l’agroalimentaire, la cosmétique... / Pollution of coastal marine ecosystems by hydrocarbons, in particular polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), is a major environmental problem. The South coast of Sfax (Tunisia) is an example of a polluted ecosystem subject to both urbanization and industrialization including the outfall of untreated domestic sewage and wastewaters, fishery activities, as well as ship traffic and boat pollution. The physico-chemical characterization of the seawater taken from three harbours (pleasure, commercial and fishing) of the city of Sfax, showed a heavy contamination by organic and inorganic micropollutants. These are excellent tracers of urban and industrial pollution, and they are among the most toxic compounds due to their low biodegradation.The molecular fingerprinting technique (PCR-SSCP) showed the dominance of the Bacteria domain followed by Eucarya and Archaea within the studied marine samples. Statistical analysis using the R software, showed that no correlation was identified between the bacterial community identified by PCR-SSCP and the studied physico-chemical parameters.In another part, four marine, aerobic and hydrocarbonoclastic strains: Bacillus stratosphericus FLU5, Pseudomonas aeruginosa NAPH6, Bacillus licheniformis PYR2, isolated after enrichments on fluoranthene, naphthalene and pyrene, respectively, and in the presence of 30 g/l NaCl. Strain Staphylococcus sp. CO100 was isolated after enrichment on crude oil, in the presence of 100 g/l. Chromatographic analysis (GC-MS or GC-FID), showed the interesting biodegradative capacities of these recalcitrant compounds by the isolated bacteria.Besides, these strains showed their capacity to produce efficient surface active agents BS-FLU5, BS-NAPH6, BS-PYR2 and BS-CO100, on several substrates and in particular the residual frying oil, which is a cheap and renewable carbon source alternative, thus minimizing the high cost of producing surfactants. The MALDI-TOF/MS analysis of the purified BS-FLU5, BS-PYR2 and BS-CO100 biosurfactants revealed that they are belonging to lipopeptide family. FTIR analysis showed the glycolipid nature, more precisely the rhamnolipid type, of biosurfactant BS-NAPH6.These four biosurfactants are characterized by interesting tensioactive properties (low CMC, important surface tension reduction...). Furthermore, these surface active agents showed interest stability against a broad range of pH, temperature and salinity. The application of these biosurfactants, in oil recovery, from hydrocarbons-contaminated soil, showed that they were more effective on the hydrocarbon-remobilization than some tested synthetic surfactants. The biosurfactants BS-FLU5, BS-PYR2 and BS-CO100, were found to have notable anti-adhesif and anti-biofilm activities, being able to prevent and eliminate the biofilm formation by pathogenic microorganisms. Moreover, the four tested biosurfactants showed an interesting healing activity, on the wound site in a rat model. They increased significantly the percentage of wound closure when compared to the untreated and CICAFLORA® (a reference pharmaceutical product) treated groups, using two different concentrations (5 and 10 mg/l). Interestingly, the evaluation of the cytotoxicity of the studied biosurfactants, showed that they have no toxic effects on human HEK-239 cells at concentrations up to 1000 μg/ml for BS-FLU5 and BS-CO100 and up to 200 μg/ml for BS-NAPH6 and BS-PYR2. An attempt to produce biosurfactant produce by strain FLU5 on a pilot-scale (fermentors of 20 and 100 liter, as total volume), using a cost-effective medium, was also performed. Preliminary results showed an increase in the quantities of biosurfactantsBS-FLU5 produced on a pilot-scale compared to the lab-scale (Erlenmeyer of 1 liter).These results highlight the interest for potential use of strains FLU5, NAPH6, PYR2 and CO100, as well as their biosurfactants, in a wide variety of industrial, environmental and biotechnological applications.

Au cours de notre ère dite « Anthropocène » et caractérisée par l’urbanisation, la biodiversité est fortement contrainte. Il s’agit d’un problème important car elle est considérée comme le principal moteur du fonctionnement des écosystèmes et comme une source de services écosystémiques. Les toits verts sont un exemple de nouveaux écosystèmes au sein de l’environnement urbain. Ils constituent de nouveaux habitats et peuvent alors limiter la perte de biodiversité en ville. Ils offrent de plus d’autres services écosystémiques comme la régulation thermique, la gestion des eaux pluviales, ainsi qu’une certaine valeur esthétique. Dans cette thèse, nous mettrons notamment l’accent sur les toits verts dit "extensifs" (profondeur du substrat < 20 cm) car ils ont une gamme d'applications plus large et sont plus durables (car autonomes et nécessitant donc moins de maintenance).Dans l’Europe du Sud (région Méditerranéen), les performances des toits verts extensifs sont plutôt faibles, probablement à cause de l'effet des fortes températures et de la sécheresse estivale. On peut même s’attendre à une augmentation du niveau de stress des végétaux des toits verts à cause du changement climatique. La mise en place de systèmes d’irrigation pourrait alors aider en favorisant la croissance des plantes et leur survie. Cependant, cet aménagement est souvent perçu comme une option non soutenable car l'accès à l’eau est limité en région méditerranéenne. Au cours de la période estivale, la pénurie d’eau sera de plus encore plus grave du fait du changement climatique. Par conséquent, une augmentation du nombre de recherches menées sur ce sujet est nécessaire afin de sélectionner les espèces végétales les plus adaptées aux toits verts extensifs non irrigués. Il est également nécessaire d’adapter les éléments structurels des toits extensifs pour mieux répondre aux exigences de ces plantes. Pour les pays plus au nord, avec des climats plus froids (par exemple en climat tempéré maritime), les scénarios de changements climatiques prévoient également une augmentation des températures et des précipitations plus erratiques. Les entreprises de toits végétalisés dans ces régions bénéficieront donc également des résultats d’une telle recherche.L’objectif principal de cette thèse était d’élaborer et de tester un nouveau concept pour la réalisation de toits verts extensifs, comprenant notamment la sélection de la végétation et des éléments de structure (substrat). Le travail est basé sur l’hypothèse de « l’habitat modèle », qui énonce qu’il faut cibler les habitats naturels possédant des caractéristiques similaires aux toits verts extensifs afin de trouver des espèces végétales les plus appropriées. La biodiversité en région Méditerranéenne est très riche et il y a plusieurs habitats qui ressemblent plus au moins aux conditions des toits verts extensifs (sols calcaires et superficielles, drainage rapide, pauvreté en nutriments, fluctuations de température, vents forts). Notre hypothèse est alors qu’il serait possible de trouver des plantes possédant des potentiels pour être introduites sur des toits verts extensifs. Parce que la région Méditerranéenne est très étendue, le sud de la France a été sélectionné comme région d’études. Nous concluons que la végétation méditerranéenne peut être une source d'inspiration pour le développement et l’amélioration de la conception des toits verts extensifs, que ce soit pour le climat méditerranéen actuel ou pour d’autres climats sous l'effet futur des changements climatiques prévus. Un choix de plantes appropriées est alors essentiel, ainsi que la conception en termes de techniques d’irrigation durable, de profondeur et composition du substrat et aussi des possibilités de rétention de l’eau. De plus, il existe encore de nombreuses voies pour la réalisation de recherches supplémentaires qui contribueront à la mise en place de toits verts avec une biodiversité plus importante. / In an era of urbanization, biodiversity is under pressure more than ever. Biodiversity is considered a major driver of ecosystem functioning and the provision of ecosystem services. Green roofs, a prime example of urban novel ecosystems, offer habitats and can hence mitigate some biodiversity loss in cities. Apart from biodiversity, green roofs also offer other ecosystem services, such as thermal regulation, stormwater management, and aesthetic and amenity value. Here we focused on extensive green roofs (substrate depth < 20 cm) as these can be applied widely and are more durable (i.e. less maintenance, self-sustaining). In southern Europe (Mediterranean), the performance of (extensive) green roofs is rather low, probably due to the elevated temperatures and summer drought. One may expect that plant stress on green roofs will further increase as a result of climate change. Irrigation could help plant growth and survival. However, irrigation is often perceived as an unsustainable practice, as water is already a limiting factor in many regions and climate change will lead to an even more severe water scarcity during summer. Therefore, research is needed to select plant species suitable for Mediterranean (unirrigated) extensive green roofs, and to adapt green roof design to meet the requirements of the selected plant species. More northern countries with colder climates (e.g. temperate maritime climate) will also face higher temperatures and erratic precipitation events as a result of climate change. The green roof industries located in these regions will hence also benefit from the outcome of such research. The main goal of this thesis was to elaborate and test a new concept for extensive green roof design, comprising both plant selection and design elements. The work is based on the habitat template theory, which states that natural habitats with similar characteristics as extensive green roofs should be targeted when searching for suitable plant species. Mediterranean regions are a hotspot of biodiversity and contain many habitats that match to some extent the conditions on extensive green roofs (e.g. shallow, free draining, nutrient poor and calcareous soils, high temperature fluctuations, windy). We hence hypothesized that it would be possible to find potential plant species for use on extensive green roofs. Because of practical reasons we selected the southern part of France as study region. At the end of this thesis, we conclude that natural habitats in the Mediterranean region can definitely inspire us as a source for development and improvement of extensive green roof design, whether this is for the current Mediterranean climate itself or for other climates under predicted climate change. Appropriate vegetation choice is essential, as well as the design in terms of sustainable irrigation techniques, appropriate substrate depth and composition, and water retention possibilities. Finally suggestions for further research were made.

Les méthodes traditionnelles de gestion des renouées asiatiques (Fallopia spp.), plantes invasives parmi les plus menaçantes au monde, ont des résultats mitigés et coûteux. Certains gestionnaires s'orientent donc vers des solutions alternatives comme le génie végétal. Ordinairement utilisé contre l'érosion des berges de cours d'eau, il permet également d'installer un couvert végétal rapidement et durablement. Un des enjeux pour le contrôle des renouées asiatiques est donc d'optimiser ces méthodes afin de reconstituer des communautés végétales capables de les réguler. Ce travail de thèse tente de répondre à cet enjeu en apportant une meilleure compréhension du rôle des interactions biotiques dans la régulation des renouées asiatiques.Dans ce projet, nous nous sommes intéressés aux populations déjà installées de renouées asiatiques et donc aux facteurs qui interviennent en tant que régulateur de leur performance. Les renouées asiatiques étant plus rares en forêts structurées et étant connues comme des espèces pionnières dans leur aire d'origine, l'hypothèse est que la compétition, en particulier pour la lumière, joue un rôle central dans la régulation de leur performance. L'objectif du travail de thèse a été de vérifier cette hypothèse, en évaluant le rôle de la lumière dans la performance des renouées asiatiques (chapitre 1), en étudiant le rôle des interactions biotiques de type compétition (chapitre 2) et en évaluant l'effet inhibiteur de la renouée du Japon sur des boutures de Salicaceae en fonction de la lumière disponible (chapitre 3). Le premier chapitre met en évidence, par des mesures in situ, l'importance de la quantité de lumière sur la production de biomasse aérienne des renouées asiatiques, comparativement à d'autres facteurs liés aux perturbations ou aux conditions édaphiques (partie 1). Une expérimentation en conditions semi-contrôlées dans laquelle des renouées asiatiques ont été cultivées et soumises à un gradient de lumière complète ces résultats (partie 2). Elle met en évidence leur plasticité phénotypique ainsi que l'existence de différents seuils de lumière pour la production de biomasse, l'allocation des ressources ou leurs effets compétitifs.Le deuxième chapitre s'intéresse plus spécifiquement aux interactions compétitives et en particulier à la compétition pour la lumière. La première partie démontre, par l'évaluation in situ de la performance des renouées asiatiques le long de gradients environnementaux, le rôle prépondérant de la structure fonctionnelle de la communauté végétale. La deuxième partie s'appuie sur une expérimentation en microcosme et montre les effets compétitifs respectifs du saule des vanniers (espèce prometteuse pour le contrôle des renouées asiatiques) et de la renouée du Japon. Enfin, le dernier chapitre de la thèse s'intéresse plus spécifiquement aux effets allélopathiques de la renouée du Japon sur des boutures de différentes espèces de Salicaceae. Une première analyse met en évidence des effets phytotoxiques différentiels entre les espèces de Salicaceae (partie 1). La deuxième analyse répète cette expérimentation mais dans des conditions de lumières limitées, mettant ainsi en évidence les compromis de ressources chez la renouée du Japon qui privilégie l'acquisition de la lumière au détriment de la production de composés inhibiteurs.Cette thèse, située à l'interface de l'écologie des invasions, de l'écologie des communautés et de l'écologie fonctionnelle, est centrée sur un complexe d'espèces hautement invasives, les renouées asiatiques. Elle propose des éclairages sur leur écologie permettant une meilleure compréhension de ses capacités invasives dans la perspective d'améliorer leur gestion. / Traditional methods for the management of Asian knotweeds (Fallopia spp.), among the worst invasive plants worldwide, are fastidious and expensive. Managers try to develop alternative technics such as bioengineering. Habitually used for riverbank protection against erosion, bioengineering also promotes the rapid recovery of plant communities. One issue for the control of Asian knotweeds is to improve such methods in order to restore competitive plant communities able to regulate the invasive populations. In this context, this work aims at better understanding the role of biotic interactions in the regulation of Asian knotweed populations. In this PhD project, we focused on Asian knotweed populations already established, trying to highlight factors that control their performance. Asian knotweeds are rare in mature and structured forests and are known as pioneer species in their native range. Our hypothesis is that competition and particularly competition for light, has a central role in the control of their performance. The objective of this work was to test this hypothesis through i) the evaluation of the role of light in the performance of Asian knotweeds (chapter 1), ii) the study of the role of competitive interactions (chapter 2) and iii) the investigation on the inhibitory effect of Asian knotweed on Salicaceae cuttings in different light conditions (chapter 3). The first chapter highlights, through field measurements, the importance of light quantity filtered by plant canopy relatively to other factors like disturbance and soil resources on aerial biomass production (part 1). Another experiment in semi-controlled conditions, where Asian knotweeds were grown under a light gradient, shows their phenotypic plasticity and puts forward different light thresholds considering biomass production, resource allocation or capacity to filter light.The second chapter focuses more specifically on biotic interactions like competition for light. The first part demonstrates, through the field evaluation of knotweed performance along environmental gradients, the major role of the functional structure of plant community. The second part studies more precisely the respective competitive effects between Salix viminalis (a good candidate for the control of Asian knotweeds) and Asian knotweed. Finally, the last chapter deals with allelopathic effect of Asian knotweed on cuttings of different Salicaceae species. A first analysis shows differential inhibitory effects between Salicaceae species (part 1). A second analysis repeats the first one in different light conditions and highlights resource trade-offs in Asian knotweed which favors light acquisition to secondary compound production. This PhD thesis, at the crossing point of invasion ecology, community ecology and functional ecology, is focused on the highly invasive Asian knotweeds. This work proposes new insights on their ecology allowing a better understanding of their invasive capacities in order to improve their management.

Ce travail analyse l'internationalisation de la protection environnementale sur cinq zones humides majeures d'Albanie. De par leur géographie et leur situation sur des corridors biologiques, ces zones accueillent une importante biodiversité. Trois d'entre elles sont inscrites à la convention Ramsar. Les grandes plaines littorales d'Albanie étaient naguère très marécageuses, favorables au développement de la biodiversité, d'autant plus qu'elles étaient peu peuplées, car le peuple albanais vivait d'élevage dans les montagnes. L'arrivée des communistes au pouvoir a provoqué un bouleversement des valeurs, exaltant les vertus de ces plaines littorales délaissées. Leur assèchement et leur mise en culture provoqua la disparition des espaces-tampons et des bouleversements des équilibres physico-chimiques des eaux des zones humides, notamment de la salinité de l'eau. L'introduction d'espèces allochtones pour la pêche, les pollutions agricoles et industrielles, le colmatage de chenaux par l'afflux de sédiments liés à la mise à nu des sols, furent autant de conséquences des pratiques agraires durant le communisme. L'ouverture au monde en 1991 provoque la multiplication des acteurs sur les zones humides, et la formation de systèmes géographiques singuliers nés de ces jeux d'acteurs. Les pressions agricoles sont en recul, mais les acteurs locaux exploitent les ressources sauvages parfois sans contrôle. Les acteurs globaux jouent à la fois sur l'attrait de l'Albanie comme pays à faible taux de main-d'oeuvre et à la situation stratégique sur les chemins énergétiques. Les institutions internationales poussent à la création de zones protégées sur les wetlands afin de s'approprier les questions de biodiversité et réunir des segments cassés de corridors biologiques, que l'Etat encourage comme autant de manières d'avancer ses pions sur l'échiquier diplomatique. [etc.] / This paper analyzes the internationalization of environmental protection on five major wetlands of Albania. By geography and location of biological corridors, these areas are hot spot of biodiversity. Three of them are listed on the Ramsar convention. Large coastal plains of Albania were once very swampy, favorable to the development of biodiversity, especially as they were sparsely populated, because the Albanian people living in the mountains. The Communists came to power led to a shift in values, extolling the virtues of these coastal plains neglected. Their drying and cultivation led to the disappearance of buffer spaces and changes of physico-chemical equilibria of water from wetlands, including the salinity of the water. The introduction of species for fishing, agricultural and industrial pollution, clogging of channels by the influx of sediments related to the exposure of the soil, were all consequences of agricultural practices during communism. The openenig of Albania in 1991 caused the multiplication of actors on Wetlands, and the formation of unique geographic systems born of these games players. Agricultural pressures are declining, but local actors exploit wild resources sometimes without control. Global players play on both the attractiveness of Albania as a country with low rates of labor and strategic location on energy paths. International institutions to push the creation of protected wetlands to the appropriate biodiversity issues and gather broken segments of biological corridors, areas that the state encourages as many ways to advance his pawns on the diplomatic chessboard. These strategies built on a nested territory form a particular geography that we map in the last part. They determine the axes, areas and points of national or local comprehensive, and strategic value political, economic or environmental. [etc.]

Geotrichum candidum est une levure hémiascomycète ubiquitaire longtemps considérée comme un champignon filamenteux. C’est l’une des levures les plus fréquemment trouvées dans les fromages dans les quelles elle contribue à l’affinage. Dans le cadre du projet ANR ALIA Food Microbiomes en partenariat avec des industriels fromagers et producteur de levain, nous avons caractérisé l’espèce G. candidum par une étude phylogénétique et placé de manière non ambigüe G. candidum parmi les levures hémiascomètes. Une analyse MLST a permis de séparer les souches étudiées en deux groupes. Le premier contient essentiellement des souches environnementales tandis que le second ne contient que des souches isolé du fromage. Cela suggère une certaine sélection ou spécialisation d’un groupe de souche dans la fabrication du fromage. Une méthode de typage inter LTR plus discriminante a permis de typer l’ensemble des souches et peut fournir aux industriels un outil robuste pour le suivi d’une souche en production. Le génome de G. candidum CLIB 918 = ATCC 204307 a été séquencé. Les premières analyses ont mis en évidence des discontinuités évolutives parmi les gènes qui le composent. Parmi les 6802 gènes identifiés, 315 gènes présentent des orthologues chez les champignons filamenteux et non chez les levures. Cela suggère que durant l’évolution, G. candidum a conservé un grand nombre de gènes qui a été perdu chez les autres levures ou en a reçu certain par transfert horizontal de gènes. L’existence de ce même type de gènes chez d’autres levures ayant une position basale dans l’arbre des hémiascomycètes, suggère que G. candidum et ces levures ont une position intermédiaire lors de la transition évolutive champignon vers levure. Il est à noter que certains d’entre eux sont impliqués dans le métabolisme et pourraient jouer un rôle dans l’adaptation de cette levure à la fabrication du fromage. / Geotrichum candidum is a hemiascomycetous yeast frequently found in the environment and foodstuffs. It is one of the main yeasts in cheese and it is widely used as adjunct culture in the maturation of cheese. Within ANR project ALIA Food Microbiomes in partnership with industry, we characterized the species the species G. candidum by a multigene phylogenetic study. MLST analysis allowed us to separate the studied strains into two groups. The first contains mainly environmental strains while the second contains only strains isolated from cheese. This suggests a specialization or a selection of a group of strains within industry. We developed a typing method by inter LTR profiles, which can provide a robust tool for an industrial monitoring of strains. The genome of G. candidum CLIB 918 = ATCC 204307 was sequenced. Preliminary analyses revealed evolutionary discontinuities among genes. 6802 genes where identified in which 315 genes have orthologs in filamentous fungi and not in yeast. This suggests that during evolution, G. candidum has retained a large number of genes which have been lost in other yeasts or has received some by horizontal gene transfer. The existence of this other yeasts also having a basal position in hemiascomycetous tree suggests that G. candidum and these other yeasts have an intermediate position during the evolutionary transition fungus to yeast. It is noteworthy that some of them are involved in the metabolism and may play a role in the adaptation of the yeast to the cheese environment.

Il est clairement établi que les forêts à caractère sacré ne sont pas que des créations socioculturelles émanant de sociétés traditionnelles comme cadre privilégié d'accomplissement de diverses cérémonies rituelles, mais représentent aussi des formes locales de conservation de la biodiversité. C'est ce dernier rôle qui attire toute l'attention des institutions internationales, des états et des scientifiques. Bien que de telles forêts aient été largement étudiées en Asie et dans d'autres parties de l'Afrique, notre compréhension des forêts sacrées de la Guinée reste pauvre. En effet, ces forêts sont placées, en raison de leur statut sacré, sous l'entière responsabilité des communautés locales et non l'état. Dans ce travail de thèse, quatre cas représentatifs ont été retenus en Haute Guinée, dans les localités proches de Kankan. C'est l'une des régions dont les écosystèmes sont les plus anthropisés par l'agriculture et les activités minières. Les villages de Diankana, Tintioulenkoro et Dossori font partie des rares où des forêts à caractère sacré sont encore maintenues. L'objectif de cette thèse est de diagnostiquer les valeurs socioculturelles et écologiques de ces forêts, dans un contexte local fort d'anthropisation, en vue de leur documentation et de l'élaboration des stratégies d'une gestion durable. Plusieurs approches méthodologiques ont été utilisées : enquêtes sociologiques et ethnobiologiques, inventaires écologiques et botaniques. L'étude révèle un mode de gestion des forêts sacrées qui connaît une évolution chez les Malinkés, reposant à la fois sur des ''codes mythiques'' et des lois définies par la législation traditionnelle. La rigueur dans la gestion et le rôle des forêts pour les populations sont des atouts. Toutefois, les mutations sociales relativement récentes, l'agriculture et l'urbanisation fragilisent le système et pénalisent la conservation. L'analyse diachronique démontre qu'au cours de ces trois dernières décennies, le couvert forestier de l'ensemble des sites sacrés étudiés a connu un recul moyen d'environ 40 % de leur superficie initiale par l'agriculture et l'urbanisation. [...] / It has been widely reported that sacred forests are not just socio-cultural creations emanating from traditional societies as a privileged setting for ritual ceremonies, but that they also represent important local forms of biodiversity conservation. In recent decades, it is this latter role that has attracted the attention of international institutions, states and scientists. Although such forests have been widely studied in Asia and other parts of Africa, our understanding of Guinea's sacred forests remains poor because local communities, not the state, manage them. In effect, because of the sacred status of these forests, the state favours local management strategies by individual communities. In this thesis, four representative case studies of the sacred forests of Upper Guinea, located near Kankan, are studied. The region's ecosystems have been profoundly affected by human impacts, notably agriculture and mining. The villages of Diankana, Tintioulenkoro and Dossori, where these forests are amongst the few areas to conserve sacred forests. The aim of this thesis is to probe the socio-cultural and ecological values of the forests, in a local context of strong human pressures, with a view to their documentation and the elaboration of sustainable management strategies. Several methodological approaches have been used: sociological and ethno biological surveys, ecological and botanical inventories. The study elucidates a mode of management of these sacred forests by an ethnic group, the Malinkés, which is based on both "mythical codes" and laws defined by traditional legislation. The rigor of this management system, and the socio-cultural importance of these forests for local populations, favours their conservation in the wider context of profound human pressures on the environment. However, social changes in recent years appear, agriculture and urbanisation to have weakened this management system and exposed the area's sacred forests to factors that preclude their effective conservation. The diachronic analysis shows that over the last three decades, the forest cover of all sacred sites studied has decreased by just over 40% of their initial area by agriculture and urbanization. [...]

Depuis les années 80, la qualification des produits d’origine est devenue un élément important dans le modèle agricole européen avec le système des indications géographiques (IG), auquel s'ajoutent des systèmes promus par des organisations non gouvernementales, comme les projets Sentinelles de Slow Food. Ces initiatives publiques ou privées, ici appelées Systèmes de Valorisation de l’Origine (SVO), génèrent d’importants résultats environnementaux, sociaux et culturels, en plus d’une valeur marchande.Les décideurs politiques et la société civile s’intéressent de plus en plus aux effets des SVO sur la biodiversité, qualifiée ici de biodiversité culturelle pour souligner la pertinence accordée aux pratiques et aux connaissances locales. Or, ces effets sont encore mal connus. Cette thèse entend y contribuer en explorant l’écart entre les discours, c’est-à-dire les objectifs politiques, les connaissances systématisées et les narratives qui sous-tendent le développement des SVO, et les pratiques locales (explicites et implicites). Elle traite donc les questions de recherche suivantes : quelles sont les institutions et les logiques qui inspirent la définition et la pratique de la biodiversité culturelle ? Comment la codification des connaissances et des pratiques est-elle réalisée et comment les règles sont-elles appliquées ? Dans quelle mesure les savoirs sont-ils modifiés et re-créés ?L’analyse repose sur quatre études de cas représentées par quatre fromages de montagne sous appellation (IG) et/ou objet d’une Sentinelle Slow Food, en France (fromage d’estive du Béarn et Ossau-Iraty), en Italie (Piacentinu Ennese) et au Maroc (fromage de chèvre de Chefchaouen). La démarche de recherche a privilégié l’analyse des discours institutionnels et des cahiers des charges, des enquêtes ethnographiques multi-sites sur 24 mois, l’observation participante et « l’apprentissage » pour décrypter les pratiques locales.L’analyse des discours institutionnels sur la microbiodiversité fromagère montre que les promoteurs des SVO ont intégré la biodiversité culturelle dans leurs stratégies à différents moments et degrés. En dépit des limitations dues au rôle prépondérant du marché, la médiatisation d’un discours sur la biodiversité culturelle peut amplifier la voix politique des acteurs locaux et favoriser les relations communautaires.Résultat de négociations entre les parties prenantes qui présentent des différentes motivations, stratégies et formes de connaissance, les cahiers des charges sont des objets privilégiés pour étudier les effets des SIO. Les cahiers des charges étudiés préservent directement certaines ressources génétiques, goûts et savoirs-faire, comme la pratique de la transhumance et la production quotidienne de fromage en montage, dans la Sentinelle béarnaise. Mais néanmoins, le processus de codification aboutit toujours à l’adaptation et à la réduction de la diversité existante, y compris au sein des SVO les plus orientés vers la localisation des pratiques et la promotion de la diversité des goûts, comme observé au sujet de la réduction des temps d’affinage traditionnels dans le Piacentinu Ennese.Cependant, les connaissances et les pratiques relatives à la biodiversité culturelle sont dynamiques. Les parties prenantes des SVO interagissent dans un processus d'apprentissage, en utilisant des connaissances codifiées et tacites comme outils pour façonner une communauté. Cet apprentissage dépasse les frontières du système de gestion et englobe également les consommateurs et les producteurs qui n’appartiennent pas au SVO, dans le cadre de pratiques partagées. Le cas marocain, par exemple, montre la recréation de pratiques engendrées par une IG qui limite particulièrement la tradition. Le décalage entre ce qui est codifié et ce qui est fait conduit à une redéfinition dynamique des pratiques et des communautés. / Origin food qualification has emerged as a new institutional tendency from the 80s, becoming a relevant asset in the European model of agriculture with the Geographical Indication (GI) system. Place-based labelling led by non-governmental organisations are also multiplying, such as the Presidia projects developed by the Slow Food movement. These public or private initiatives, referred as Origin Food Schemes (OFS), generate significant environmental, social, and cultural outputs, besides producing market value. For these reasons, OFS are also becoming economically and politically relevant in the Global South.In particular, policy makers and social movements have increasingly looked at the effects of OFS on biodiversity, referred to here as cultural biodiversity to underline the relevance given to practices and local knowledge. Considering the gap in knowledge regarding the bio-cultural outcomes of different OFS, this Thesis asks which are the gaps between discourses, understood as policies, systems of knowledge, and communication tools, and both explicit and implicit practices conveyed by OFS as for cultural biodiversity. The Thesis presents the following sub-research questions: Which are the institutions and logics that determine the definition and practices related to cultural biodiversity? How are knowledge and practices codified and, then, are rules applied? To what extent are codified and tacit knowledge and practices modified and re-created within OFS?Four origin cheeses recognized as a GI and/or a Presidium and located in France, Italy and Morocco were selected as case studies and addressed with 24 month-multisite ethnographic enquiries, privileging participant observation and apprenticeship as a research tool to study the embodied and experientially grounded practices.The example of the management of cheese microbiodiversity shows that the Slow Food movement and GI promoters have integrated cultural biodiversity into their institutional discourses in different times and to different extents. Despite limitations due to the prominent role of the market, a mediatized institutional narrative on cultural biodiversity can amplify the political voice of local actors by fostering community and social relationships.The analysis of specifications – privileged places to study the effects of OFS – demonstrates that OFS differently take into account traditional practices of production, following stakeholders’ negotiations that oppose motives, strategies, and forms of knowledge. Although specifications directly preserve some genetic resources, taste, and know-how, paradoxically their codification always results in adapting and reducing existing diversity, including in the OFS that are more oriented to localise practices and promote diversity of tastes.Nevertheless, food knowledge and practices are dynamic. OFS stakeholders interact in a learning process, using codified and tacit knowledge as tools to shape communities of practice. This learning process surpasses the border of the OFS governing body and encompasses also consumers and producers who do not belong to the scheme into joint practices. The gap between what is codified and what is done leads to a dynamic redefinition of both practices and communities.

La distribution de l'abondance des espèces en un site, et la similarité de la composition taxonomique d'un site à l'autre, sont deux mesures de la biodiversité ayant servi de longue date de base empirique aux écologues pour tenter d'établir les règles générales gouvernant l'assemblage des communautés d'organismes. Pour ce type de mesures intégratives, le séquençage haut-débit d'ADN prélevé dans l'environnement (" ADN environnemental ") représente une alternative récente et prometteuse aux observations naturalistes traditionnelles. Cette approche présente l'avantage d'être rapide et standardisée, et donne accès à un large éventail de taxons microbiens jusqu'alors indétectables. Toutefois, ces jeux de données de grande taille à la structure complexe sont difficiles à analyser, et le caractère indirect des observations complique leur interprétation. Le premier objectif de cette thèse est d'identifier les modèles statistiques permettant d'exploiter ce nouveau type de données afin de mieux comprendre l'assemblage des communautés. Le deuxième objectif est de tester les approches retenues sur des données de biodiversité du sol en forêt amazonienne, collectées en Guyane française. Deux grands types de processus sont invoqués pour expliquer l'assemblage des communautés d'organismes : les processus "neutres", indépendants de l'espèce considérée, que sont la naissance, la mort et la dispersion des organismes, et les processus liés à la niche écologique occupée par les organismes, c'est-à-dire les interactions avec l'environnement et entre organismes. Démêler l'importance relative de ces deux types de processus dans l'assemblage des communautés est une question fondamentale en écologie ayant de nombreuses implications, notamment pour l'estimation de la biodiversité et la conservation. Le premier chapitre aborde cette question à travers la comparaison d'échantillons d'ADN environnemental prélevés dans le sol de diverses parcelles forestières en Guyane française, via les outils classiques d'analyse statistique en écologie des communautés. Le deuxième chapitre se concentre sur les processus neutres d'assemblages des communautés.[...] / Integrative patterns of biodiversity, such as the distribution of taxa abundances and the spatial turnover of taxonomic composition, have been under scrutiny from ecologists for a long time, as they offer insight into the general rules governing the assembly of organisms into ecological communities. Thank to recent progress in high-throughput DNA sequencing, these patterns can now be measured in a fast and standardized fashion through the sequencing of DNA sampled from the environment (e.g. soil or water), instead of relying on tedious fieldwork and rare naturalist expertise. They can also be measured for the whole tree of life, including the vast and previously unexplored diversity of microorganisms. Taking full advantage of this new type of data is challenging however: DNA-based surveys are indirect, and suffer as such from many potential biases; they also produce large and complex datasets compared to classical censuses. The first goal of this thesis is to investigate how statistical tools and models classically used in ecology or coming from other fields can be adapted to DNA-based data so as to better understand the assembly of ecological communities. The second goal is to apply these approaches to soil DNA data from the Amazonian forest, the Earth's most diverse land ecosystem. Two broad types of mechanisms are classically invoked to explain the assembly of ecological communities: 'neutral' processes, i.e. the random birth, death and dispersal of organisms, and 'niche' processes, i.e. the interaction of the organisms with their environment and with each other according to their phenotype. Disentangling the relative importance of these two types of mechanisms in shaping taxonomic composition is a key ecological question, with many implications from estimating global diversity to conservation issues. In the first chapter, this question is addressed across the tree of life by applying the classical analytic tools of community ecology to soil DNA samples collected from various forest plots in French Guiana. The second chapter focuses on the neutral aspect of community assembly.[...]

Le déclin actuel de la biodiversité a poussé un grand nombre d’études à s’intéresser aux relations entre la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes. La diversité intraspécifique est une facette centrale de la biodiversité qui permet aux espèces de s’adapter aux variations environnementales et dont l’importance écologique est de plus en plus examinée. A l’aide d’une méta-analyse synthétisant des données sur plusieurs espèces et écosystèmes, nous avons démontré qu’un changement de la diversité intraspécifique peut avoir des conséquences écologiques aussi fortes qu’un changement de la diversité spécifique. Ensuite, au travers d’études empiriques nous avons étudié la diversité fonctionnelle et trophique de populations sauvages de vairons (Phoxinus phoxinus), une espèce de poisson abondante en rivière. Une forte variabilité fonctionnelle et trophique a été montrée entre populations de vairons. Cette diversité était structurée de manière complexe du fait de l’action jointe des conditions environnementales, de facteurs évolutifs et des multiples liens existants entre les traits et la niche trophique. Par ailleurs, nous avons montré expérimentalement que les différences fonctionnelles entre populations de vairons pouvaient engendrer des conséquences écologiques aussi fortes qu’une augmentation de la température. De plus, des populations plus diversifiées génétiquement soutenaient des diversités spécifiques élevées puis augmentaient l’intensité des processus écosystémiques. Ces travaux mettent en évidence que la diversité intraspécifique est une composante essentielle de la biodiversité qui doit être considérée comme un facteur majeur affectant la structure des communautés et le fonctionnement des écosystèmes

Les pelouses alpines à Carex curvula (laîche courbée) constituent l'une des formations les plus emblématiques de l'étage alpin des montagnes européennes. Cette thèse se présente comme une contribution à l'étude des patrons de la diversité génétique de Carex curvula et des patrons de la diversité floristique des pelouses alpines à Carex curvula en Europe.<br /> Dans un premier temps, ce travail examine la variabilité floristique des pelouses dominées par C. curvula et tente d'identifier les forces qui ont joué le rôle le plus important dans la structuration des espèces de l'étage alpin acidiphile européen. Les résultats des analyses montrent qu'il existe une variabilité importante pour la distribution de la diversité interspécifique et seulement une correspondance partielle entre la position des barrières biogéographiques de l'étage alpin et les grandes distances géographiques qui séparent les massifs montagnards. Il ressort nettement que les forces qui ont joué le rôle le plus important dans la structuration floristique de l'étage alpin acidiphile européen sont de nature historique et dans une moindre mesure de nature écologique.<br /> Ensuite, nous explorons la distribution de la diversité génétique dans les populations de C. curvula dans un contexte phylogéographique. L'impact des glaciations quaternaires correspond à deux histoires différentes pour les flores alpines dans les montagnes de l'ouest et de l'est du continent européen. Chez C. curvula, les mécanismes de recolonisations postglaciaires auraient impliqué un large vague de migration est-ouest dans les Alpes et une migration verticale beaucoup plus locale dans les Carpates. Les Pyrénées auraient été colonisé plus récemment, à partir d'un refuge secondaire localisé dans les Alpes du Sud-Ouest.<br /> Enfin, dans un troisième temps, nous nous intéressons au problème des relations entre la diversité génétique et floristique, en analysant la diversité locale des espèces dans les pelouses à C. curvula et la diversité génétique de l'espèce dominante. Le manque de corrélation positive entre les deux niveaux de la diversité est expliqué par des réponses différentes des gènes et des espèces aux grands changements climatiques qui sont intervenus au cours du Quaternaire.<br /> Nous concluons sur les perspectives de biogéographie comparative ouvertes par ce travail, en particulier sur l'articulation souhaitée entre les efforts de modélisation de la distribution biologique, la phylogéographie et l'écologie évolutive.