Les forêts néotropicales accueillent une importante biodiversité encore méconnue. L’intégrité des écosystèmes naturels est menacée par les changements environnementaux (e.g., réchauffement climatique, destruction des habitats), par conséquent, identifier les facteurs structurants, naturels et anthropiques, du fonctionnement des écosystèmes, représente un défi scientifique crucial. L’inhérente complexité de ces milieux diversifiés pose de nombreux problèmes conceptuels et logistiques comme un échantillonnage exhaustif et/ou l’identification des espèces. Les broméliacées à réservoirs sont des écosystèmes miniatures adéquats pour pallier ces difficultés, car elles retiennent de l’eau de pluie et accumulent de la matière organique au creux de leurs feuilles, permettant ainsi de supporter des réseaux trophiques simples d’invertébrés aquatiques. Elles peuvent être échantillonnées exhaustivement, ont une forte abondance locale, et une large aire de répartition. De l’échelle locale à biogéographique, les travaux de cette thèse visent d’abord à comprendre comment ces communautés se structurent en réponse à l’hétérogénéité naturelle des forêts amazoniennes (e.g., ouverture de la canopée, fluctuations climatiques saisonnières), puis tente de prédire, par le biais d’expérimentations in situ et au laboratoire les réponses structurelles et fonctionnelles de ces communautés à divers scénarios de changement climatique. Une attention particulière a été portée sur l’impact de la température et des précipitations sur la physiologie et le comportement d’espèces clefs, et sur les interactions trophiques au sein des communautés. / Neotropical forests shelter an astonishing and underrated biodiversity. The integrity and stability of these natural ecosystems are threatened by human-induced environmental changes. Therefore, highlighting the determinants of ecosystem functioning, be they natural or anthropogenic, is a daunting but paramount scientific challenge. The intrinsic complexity of highly diversified ecosystems arouses both conceptual and logistical difficulties, which we handle, by manipulating tiny ecosystems, the tank bromeliads. The leaves of tank bromeliads form wells that hold rainwater and intercept leaf litter, allowing for a simple invertebrate aquatic community to thrive. These plants can be exhaustively sampled, are naturally replicated, and widely distributed.From local to biogeographic scales, this thesis aims at understanding how these communities respond to the natural heterogeneity of Amazonian forests, and at predicting the impacts of human-induced disturbances on the structure and functioning of these communities, using in situ and lab experiments. Particular focus is attributed to the influence of some aspects of climate changes (e.g., warming, and various precipitations scenarios) on individual physiology, behavior, and trophic interactions.

Cette thèse a pour objectif d’identifier les trajectoires plurimillénaires des écosystèmes de Corse à basse et moyenne altitude sous la triple influence des forçages climatiques, eustatiques et anthropiques à travers l’étude des assemblages d’insectes fossiles et des données paléobotaniques disponibles ou nouvellement acquises. Cette approche multidisciplinaire a été appliquée sur trois séquences sédimentaires prélevées à l’étang du Greco sur l’île Cavallo, au marais de Cannuta et à la tourbière de Bagliettu.Les résultats obtenus révèlent des changements majeurs dans la structuration du couvert végétal. Des signes d’ouverture du paysage apparaissent sur Cavallo et à Cannuta dès 5500-5000 cal. BP. Ils coïncident avec des indices d’activités des sociétés insulaires, lesquelles s’intensifient après 3000 cal. BP et plus particulièrement depuis 1000 ans à Bagliettu. Notre étude suggère que la sensibilité et la réponse des zones humides littorales face à la remontée relative du niveau marin dépend du contexte géomorphologique. Sur l’île Cavallo où le relief est faible, la transgression marine induit une augmentation de la salinité dans l’étang du Greco vers 3700 cal. BP, qui provoque une chute irréversible de la diversité des coléoptères aquatiques et hygrophiles. Au marais de Cannuta, où l’érosion des versants a favorisé la progradation de la plaine alluviale, notre étude montre une diminution de l’influence marine après 5000 cal. BP et une diversification de cette même entomofaune à partir de 1200 cal. BP. À Bagliettu, nous avons démontré l’importance des changements hydro-morphologiques des rivières dans la dynamique des écosystèmes tourbeux attenants et de leur entomofaune. / This thesis aims to define the multi-millennial trajectories of Corsican ecosystems under the climatic, eustatic and anthropic factors via the study of fossil insect assemblages and previous or new palaeobotanical data. This multidisciplinary approach was carried out at low and middle elevation on three sedimentary archives from the Greco pond on Cavallo Island, the Cannuta marsh and the Bagliettu peat-bog. The results reveal major changes in the structure of the vegetation cover over the last 7000 years. Signs of more open landscapes occurred on Cavallo and in Cannuta from 5500-5000 cal. BP. They coincide with bio-markers of insular societies activities, which increased from 3000 cal. BP onward and more particularly during the last 1000 years at Bagliettu.This study also suggests that the sensitivity and the response of coastal wetlands to the relative sea-level rise depend on the geomorphological context. On the low-lying Cavallo Island, marine transgression induced an increase of salt conditions in the Greco pond from 3700 cal. BP, which in turn, caused an irreversible loss of aquatic and hygrophilous beetle diversity. In Cannuta marsh, erosion on catchment slopes favoured the progradation of the coastal floodplain and the results reveal a progressive decrease of the marine influence from 5000 cal. BP as well as a diversification of this entomofauna over the last 1200 years. In Bagliettu, the results show how hydro-morphological changes of the rivers impact the dynamics of adjacent peaty ecosystems and beetle diversity.

Les changements environnementaux globaux (CEG) menacent les écosystèmes marins et les populations humaines qui en dépendent. Une recherche scientifique croissante tente d’évaluer les impacts des changements environnementaux sur les écosystèmes et les services écosystémiques, notamment pour guider les politiques publiques. Focalisée sur les systèmes socio-écologiques (SSE) des récifs coralliens, cette thèse analyse les approches proposées dans la littérature et conçoit de nouvelles méthodologies, évaluations et indicateurs pour guider la science et l’action publique. Nous montrons qu’une stratégie de recherche régionale doit prendre en compte la complexité et produire de meilleures projections des impacts des CEG sur les récifs coralliens et les services associés. Nous cartographions des indicateurs à l’échelle globale pour évaluer où la dépendance des sociétés aux récifs coralliens sera affectée par les menaces globales dues à un niveau de CO2 élevé. Nous analysons comment la science répond aux impacts des CEG sur les récifs coralliens et nous identifions des pistes pour la recherche. Enfin, nous opérationnalisons une facette de la vulnérabilité, la capacité d’adaptation écologique, pour servir d’outil pour évaluer l’effectivité des actions locales dans un contexte de CEG. Ce manuscrit contribue à des avancées théoriques et méthodologiques sur l’évaluation des impacts, de la vulnérabilité et de l’adaptation aux CEG. Il développe des approches interdisciplinaires pour l’étude des SSE et des services écosystémiques, ciblant les récifs coralliens comme étude de cas. Enfin, il analyse l’émergence d’un champ scientifique sur les solutions aux GEC pour les récifs coralliens. / Global environmental change (GEC) in the ocean threatens marine ecosystems and the people who depend on them. A growing scientific effort is attempting to evaluate the impacts of environmental changes on ecosystems and ecosystem services and guide policy-making to respond to this global issue. Focusing on social-ecological systems of coral reefs, this thesis critically reviews the approaches put forward in the literature to understand gaps and to design new methodologies, assessments, and indicators to guide science and policy. Our findings show that a regionally targeted strategy of research should address complexity and provide more realistic projections about the impacts of GEC on coral reefs ecosystems and ecosystem services. We map global-scale indicators to understand where human dependence on coral reef ecosystems will be affected by globally-driven threats expected in a high-CO2 world. We then analyze how science is responding to the challenge posed by GEC on coral reefs and to identify gaps in research.Finally, we attempt to operationalize an overlooked component of vulnerability assessments, ecological adaptive capacity, to serve as a tool to help assess where local actions can be effective in the context of climate change. This manuscript contributes to theoretical and methodological advances to evaluate impacts, vulnerability and adaptation to GEC. It develops interdisciplinary approaches for the study of social-ecological systems and ecosystem services, targeting coral reefs as a case study. Finally, it synthesizes critically the emergence of a scientific field on solutions to GEC for coral reef social-ecological systems.