Au cours de la période allant de la révolution industrielle aux années 60, le charbon a été massivement consommé en Europe et son utilisation s'est constamment accrue. Après la deuxième guerre mondiale, le charbon a joué également un rôle important dans la reconstruction de l'économie de l'Europe de l'ouest. Il faut noter cependant que la demande de charbon a commencé à décliner depuis le début des années 1960. Il en résulte de la part de certains décideurs une tendance à dire que l'extraction du charbon et son utilisation en Europe sont inutiles. Par conséquent, dans le livre vert de l'union européen 2000 (UE), le charbon est décrit comme un carburant «indésirable», et en se basant sur des critères économiques, sa production n'a aucune perspective. En outre, l'engagement du protocole de Kyoto dans la réduction de l'émission des gaz à effet de serre a aggravé cette perception. Face à cette situation, un nouveau débat sur l'avenir de l'industrie du charbon (extraction et utilisation) dans la perspective d'une politique énergétique communautaire est inévitable. La présente étude s'appuie sur une enquête approfondie en vue d'apporter des réponses à plusieurs questions. L'union européenne a-t-elle toujours besoin du charbon ? Si le charbon est appelé à jouer un rôle au sein de l'UE, d'où proviendrait-il? Que devrait-on faire pour diminuer les incidences négatives sur l'environnement consécutives à l'extraction du charbon et de son utilisation ? Finalement, au regard des soucis d'émission de CO2, quelle sera la situation de l'industrie du charbon dans l'avenir au sein de l'UE ? Pour approfondir l'analyse, un modèle dynamique de système appelé «The Dynamics Coal for Europe

A cause de l’actuel déclin mondial de la biodiversité, la compréhension des conséquences de chaque menace sur la biodiversité est un élément crucial en biologie de la conservation. Les espèces exotiques envahissantes représentent une de ces menaces à l’échelle mondiale, et peuvent induire localement des dommages au sein des écosystèmes. Etudier les phénomènes régissant les effets négatifs de ces espèces, et leurs potentiels d’expansion apparaît actuellement comme un élément crucial pour déterminer leurs effets sur le long terme. Dans cette étude, nous focalisons nos efforts sur une population exotique envahissante du Xénope lisse, Xenopus laevis, en France, pour apporter de nouvelles connaissances sur les interactions de cette population avec son environnement et pour étudier les changement dans l’allocation des ressources aux traits d’histoire de vie liés à la reproduction la survie et la dispersion durant l’expansion de l’aire de répartition. Nous étudions le régime alimentaire de l’espèce en France et dans d’autres populations introduites et autochtones et concluons que cette espèce peut étendre sa répartition en consommer une faible, comme une importante diversité de proies. Nous détectons également un potentiel impact de l’espèce sur les amphibiens autochtones de France. Dans la seconde section de la thèse, nous rapportons une réduction de l’allocation des ressources à la reproduction et une augmentation de la dispersion, sur le front de colonisation. Enfin, nous étudions la dynamique des populations et détectons une faible probabilité de survie, et une faible densité en individus dans le centre de l’aire de répartition. La combinaison de ces résultats suggère que les potentiels effets négatifs sur le long terme sont importants pour cette espèce, en France, tout comme dans d’autres zones où l’espèce a été, ou sera, introduite. / Because of the current global biodiversity decline, understanding the consequences of each threat on biodiversity is crucial for conservation biology. Invasive species are among the main threats at the global scale, and can locally imply harmful damages on ecosystems. Studying the phenomena driving the effects and potential for expansion of these species appears as a crucial element to assess their long terms impacts. In this study, we focused our efforts on an invasive population of the African clawed frog, Xenopus laevis, in France, to bring insight about the interactions of this population with its environment and to study the changes in resource allocation to the life history traits, related to reproduction, survival and dispersal probabilities, during the range expansion of the population. We studied the diet in the French invasive population and in other invasive and native populations, and found that this species can expand by predating a narrow, as well as a broad, range of prey categories. We also detected an impact of X. laevis on the native amphibian community in France. In the second section of the thesis, we reported a decrease in reproductive investment, and an increased dispersal allocation of resources at the range edge. We finally studied population dynamics and detected a lower survival probability and density at the range core. All these results combined suggest that the potential for long term impacts is important in France for X. laevis as well as in other areas where the species has been, or will be, introduced.

Les dernières décennies représentent un tournant majeur concernant les invasions biologiques avec une augmentation sans précédent de leur rythme et de leur ampleur, en lien direct avec les activités humaines, en particulier la mondialisation. Certains invasifs se propagent à une vitesse très rapide dans leur nouveau milieu. L’invasion européenne de la punaise Leptoglossus occidentalis, illustre parfaitement ce phénomène et offre un modèle d’étude particulièrement intéressant. Cette thèse a pour but de tester des hypothèses permettant d’expliquer la rapidité de cette invasion. Pour répondre à cet objectif, nous avons choisi d’utiliser une approche pluridisciplinaire combinant des études de génétique des populations (natives et introduites) à des études de biologie et d’écologie des populations invasives. Grâce à l’utilisation de marqueurs moléculaires et de méthodes Bayésiennes (ABC), nous démontrons que l’invasion en Europe suit un scénario " tête de pont ", au sens où la population invasive de l’Est de l’Amérique du Nord a servi de source pour l’invasion européenne. Nos résultats confirment les soupçons d’introductions multiples dans des zones géographiquement déconnectées. En outre, l’étude de génétique des populations, associée aux mesures expérimentales des capacités de vol, indique que les capacités intrinsèques de dispersion de cette espèce sont particulièrement élevées. Les conditions rencontrées en Europe par les populations introduites ne sont pas un frein à l’invasion. L’espèce s’accommode parfaitement des nouvelles essences de conifères rencontrées sur le continent. La polyphagie observée dans la zone native est confirmée dans la zone d’introduction européenne, constituant un atout pour l’établissement des populations. De plus, cette étude révèle les risques écologiques que cette espèce représente pour la flore native européenne. Les dégâts occasionnés semblent s’additionner à ceux des ravageurs natifs, diminuant ainsi le potentiel de régénération naturelle. L’ensemble de ces résultats constitue une contribution à la connaissance des mécanismes sous-tendant les invasions biologiques, notamment sur la rapidité de propagation de certains invasifs, et met l’accent sur des phénomènes sous-estimés il y a encore peu de temps comme le scénario d’invasion " tête de pont ". / During the last decades, biological invasions were observed to increase exponentially, at an unprecedented rate and magnitude, in direct relation with the human activities, especially globalization. In this context, some invasive species spread very quickly in the area of introduction. The European invasion of Leptoglossus occidentalis is a good example of this phenomenon. This study aimed at testing some hypotheses to explain the rapidity of this invasion. To reach this goal, we used a multidisciplinary approach combining population genetics (analyzing samples from native and invaded areas) with a study of biological and ecological characteristics of the invasive populations. Through the use of molecular markers and Bayesian methods (ABC), we confirmed previous suspicions and demonstrated that the European invasion proceeded from multiple introductions in distant geographic areas. Our results also indicated that a primarily invaded area of Eastern North America acted as a bridgehead for the invasion in Europe. Moreover, population genetics, combined with an experimental measurement of the bug flight capabilities using flight mills, revealed that the intrinsic capacities of dispersion of this species are particularly high. The environmental conditions of the newly invaded areas in Europe did not constitute a barrier to the invasion of L. occidentalis. Its high degree of polyphagy was confirmed on European conifers, quite all species being susceptible to be exploited, thus favoring population establishment. . Furthermore, this study highlights the ecological threat represented by this insect which can affect the native flora in Europe. Actually, bug damage which can be important, seems to be additive to those of native insects exploiting cone and seed resources, thus decreasing the potential of natural regeneration. This work contributes to improve knowledge on biological invasions, especially to understand the reasons underlying the rapid spread observed in some invasive species, and highlights phenomenon underestimated until recently such as the Bridgehead scenario.