Les invasions biologiques ont des conséquences écologiques et économiques considérables. Si leurs mécanismes démographiques, écologiques et génétiques sont maintenant connus, elles restent cependant difficiles à prédire. Les approches fondées sur la recherche des caractéristiques écologiques des espèces envahissantes ou des écosystèmes envahis n'ont pas encore abouti. Nous encourageons une approche évolutive pour mieux appréhender les mécanismes d'invasion, approche qui s'attache à la résolution de deux paradoxes. (1) Pourquoi une espèce "étrangère" réussit-elle à s'établir et à envahir un écosystème auquel elle n'est pas adaptée, surpassant parfois certaines espèces locales ? (2) Pourquoi les populations envahissantes réussissent-elles à s'adapter si rapidement à leur nouvel environnement malgré les effets de fondation ? L'ambroisie commune, envahissante dans la vallée du Rhône, est une Asteraceae d'origine nordaméricaine. Cet adventice des cultures pose d'importants problèmes de santé publique, son pollen étant très allergène. Pour tenter de résoudre les deux paradoxes évolutifs, nous avons mené plusieurs études comparant des populations envahissantes françaises à des populations nord-américaines de l'aire d'origine. Nous avons ainsi détecté un relâchement de la pression des herbivores qui pourrait avantager l'ambroisie dans l'aire d'invasion. En revanche, nous n'avons décelé aucune adaptation consécutive à cette diminution de pression d'herbivorie. Par ailleurs, après avoir développé des marqueurs microsatellites spécifiques, nous avons mis en évidence une diversité génétique plus élevée dans les populations françaises que dans les populations nord-américaines. Les effets de fondation furent probablement limités par l'introduction en France d'individus provenant de plusieurs populations sources. Enfin, nous proposons un cadre théorique évolutif où nous distinguons trois types d'invasion: celles ne nécessitant aucun changement de l'environnement ou de l'espèce, celles qui sont la conséquence d'un changement de l'environnement et celles qui résultent de l'adaptation de l'espèce.

Malgré les procédures de quarantaine, de nombreuses invasions par des mouches des fruits polyphages (famille des Tephritidae) ont été observées dans différentes parties du monde. Dans cette étude les paramètres démographiques, des co-infestations expérimentales dans un même fruit et l'interférence entre femelles adultes sont comparés entre quatre espèces de Tephritidae : trois espèces invasives qui se sont installées successivement à La Réunion et une espèce endémique de cette île. Les résultats suggèrent un trade-off interspécifique entre les traits K et r. La compétition larvaire a un effet négatif sur le poids pupal et la survie larvaire. Chez les femelles adultes, des comportements d'expulsion loin du fruit par d'autres femelles ont été observés. L'asymétrie de la compétition larvaire et des interactions directes entre femelles semble corrélée au rang d'établissement sur l'île, l'espèce arrivée la plus récemment ayant de bonnesperformances dans la compétition larvaire comme dans l'aptitude à déplacer d'autres femelles d'un fruit. La coexistence entre espèces est cependant permise par la variabilité de la tolérance aux conditions climatiques (température et humidité) et par celle de la gamme d'hôtes. L'espèceendémique a non seulement de plus faibles paramètres de survie et de fécondité que les autres espèces mais voit également les axes climatiques et de ressource de sa niche inclus dans celles de ses compétiteurs. Une coexistence stable devrait s'installer entre les trois espèces invasives alors que l'extinction de l'espèce endémique est considérée comme possible.

De longs délais temporels peuvent exister entre les perturbations survenant à un site et les réponses des espèces de la communauté occupant ce site. Ces changements écosystémiques transitoires lents en comparaison d’une vie humaine peuvent être difficiles à détecter ou à comprendre sans la prise en compte du contexte temporel par l’utilisation de données historiques. C’est souvent le cas pour les processus d’invasion de plantes ou d’animaux non-indigènes dans les communautés forestières. Bien que les perturbations anthropiques soient reconnues pour faciliter les invasions dans ce type de communauté, des temps de latence importants peuvent tout de même survenir à chaque étape du processus. On peut donc penser que les patrons d’invasion d’un site représenteraient davantage les legs écologiques des perturbations plus anciennes que ceux des perturbations plus récentes. Ce mémoire vise à évaluer si l’on gagne à tenir compte de l’âge des perturbations pour expliquer les invasions biologiques établies dans les sites environnants. Pour vérifier cela, nous avons inventorié l’abondance et la composition des communautés de plantes et de vers de terre non-indigènes dans 85 parcelles dispersées dans l’ensemble de la Réserve Naturelle Gault. Suite à une reconstitution fouillée de l’historique des perturbations anthropiques, nous avons comparé le pouvoir explicatif des perturbations initiées avant 1910 avec celui des perturbations survenues après 1910. Nous avons aussi pris en compte les variables environnementales reconnues comme importantes. Les résultats suggèrent que dans les forêts de la Réserve Naturelle Gault, la présence et l’intensité des invasions de plantes et de vers de terre non-indigènes sont en premier lieu expliquées par la proximité aux perturbations anthropiques initiées il y a plus d’un siècle. Les conclusions de ce mémoire soulignent l’importance de l’utilisation d’une approche historique pour comprendre pleinement la durée des impacts écologiques des perturbations anthropiques quant à la facilitation des processus d’invasion biologique.

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.

Afin de quantifier les risques d’invasion chez le goujon Asiatique Pseudorasbora parva, un petit cyprinidae d’eau douce, j’ai tout d’abord testé une approche corrélative de modélisation de la niche climatique dans laquelle j’ai intégré un proxy relatif à la probabilité d’introduction. Cette approche s’appuie sur des assomptions relatives à l’adaptation des organismes aux conditions environnementales locales ou régionales. J’ai ensuite comparé la niche climatique mesurée de deux lignées génétiques majeures à la fois dans les aires natives et envahies. Puis dans un second temps, par une approche expérimentale j’ai comparé la réponse aux variations de température, des traits d’histoire de vie de populations vivant dans des zones climatiques contrastées. Finalement, je me suis intéressé à la dispersion des goujons Asiatiques afin de mieux comprendre si les populations situées sur les fronts d’invasions avaient des capacités de colonisation plus importante. J’ai donc quantifié et comparé le long d’un gradient d’invasion, le potentiel de dispersion des individus ainsi que des traits pouvant y être liés (activité et morphologie). L’étude des risques d’invasions a montré que de nombreuses zones – au delà des zones déjà envahies - étaient climatiquement favorables au goujon Asiatique. C’était le cas en particulier pour certaines zones comme l’Australie, l’Amérique du Sud et du Nord, indiquant que l’invasion de cette espèce pourrait encore s’étendre. Après avoir pris en compte les probabilités d’introduction, cette étude a montré que l’Amérique du Nord était la zone la plus à risques. Par contre, la niche climatique entre les différentes lignées dans les zones géographiques envahies est très similaire, ce qui laisse à penser qu’il n’y a pas de patrons d’adaptation locale chez cette espèce. Pour autant, la niche climatique observée dans la zone envahie est très différente de celle observée dans la zone native, ce qui suggère un shift climatique important au cours de l’invasion. Les réponses thermiques des traits d’histoire de vie du goujon Asiatique testés expérimentalement n’ont pas varié significativement entre les populations originaires de conditions climatiques continentales et maritime-tempérées. Par exemple, l’effort reproductif global des femelles n’a pas varié entre les températures testées (15-25°C) mais la stratégie temporelle de reproduction a beaucoup varié. L’effort reproductif était plus cours et plus intense à forte température, alors qu’il était plus étalé et avec des pics reproductifs moins forts à faible température. Pour ailleurs, il semble qu’il existe un gradient morphologique fort entre les populations situées à différentes distances du front d’invasion ce qui suggère une forte plasticité morphologique mais qui ne serait pas liée à la capacité de dispersion de ces populations. En effet, cette dernière ne variant pas significativement le long du gradient d’invasion. La capacité de dispersion serait principalement liée à la taille du corps de goujon Asiatique, les individus les plus grands ayant une probabilité plus élevée de disperser.Bien que les prédictions générales du modèle de niche puissent être affectées par de potentielles adaptations à l’échelle de la population ou de la lignée évolutive, les résultats suggèrent qu’une certaine incertitude liée à ces prédictions persiste puisque la distribution native ne prédisait que très mal la distribution actuelle dans les zones envahies. Par ailleurs, mes travaux expérimentaux à plus fine échelle suggèrent que cette espèce est extrêmement adaptable et tolère une large gamme environnementale, ce qui pourrait expliquer son caractère invasif. Les connaissances produites au cours de cette thèse constituent donc des ressources extrêmement pertinentes pour développer des stratégies de gestion visant à contrôler les invasions futures du goujon Asiatique. / In this thesis I set out to quantify the risk of invasion from the invasive freshwater fish, Pseudorasbora parva, at a global extent, using traditional correlative ecological niche modelling approaches with the integration of surrogate data representing introduction likelihood (Chapter I). These correlative approaches rely upon key assumptions relating to the presence or absence of local or regional adaptations, and so I subsequently tested for evidence of such adaptations in genetic lineages and in individual populations. This was achieved through analyzing climatic niche differentiation of key genetic lineages in the native and invasive ranges (Chapter II) and by conducting lab experiments comparing thermal responses of important life history traits in populations from contrasting climates (Chapter III). The initial risk assessment did not account for a key factor in invasions; namely, natural dispersal. Natural dispersal has been observed to be subject to selection in vanguard populations of invasive species, and adaptation of dispersal traits can infer additional invasive vigor, allowing the species to spread across the landscape quicker. For this reason, I quantified dispersal, activity and morphological differences, often associated with differential dispersal ability, in populations along a distance-gradient from an invasion front, in order to identify if P. parva is capable of such adaptations.The initial risk mapping study showed that large areas, beyond the current distribution of the species, are climatically suitable. These areas are mainly in North and South America, Australia and New Zealand, and constitute significant scope for spread and impact of this species. When introduction likelihood was included, N. America appears most at risk. I found no evidence to suggest that native genetic lineages represented local adaptations to their respective native climates - there was little or no differentiation of the lineages’ climatic niches in the invasive range. It was also apparent, from the niche comparisons, that the climatic niche in the invaded range constituted a significant shift, compared to the native range. The thermal responses of P. parva life history traits did not differ significantly between populations from a strongly seasonal continental climate and a mild temperate maritime climate. The overall reproductive output of females did not vary according to breeding season temperature, however, temporal reproductive strategy showed a strong response, with lower temperatures inducing a protracted breeding season and higher temperatures inducing rapid and intense reproductive output. The dispersal and morphology-related study identified a strong gradient of morphological change, corresponding with distance from invasion front. This demonstrates a high degree of plasticity in P. parva’s morphology in an invasion context, however this was not linked to either dispersal or activity levels, neither of which was significantly linked to distance from invasion front. Dispersal was best explained by body size, with larger fish more likely to disperse further.Whilst I found no evidence to suggest that the model predictions (Chapter I) were hampered by differentiation at either lineage or population levels, the findings of Chapter II do highlight the uncertainties surrounding the degree of conservatism in such predictions, mainly owing to the fact that past, native, distribution did not accurately predict the current invaded distribution. The results of Chapters II-IV show broad tolerances and great plasticity in P. parva, which likely underpin this species success as a pan-continental invader. The knowledge produced in this thesis provides a useful new resource for the development of management strategies for P. parva and could be usefully enhanced by the additional of analogous studies on native populations, which could help elucidate the source of the observed plasticity.

Les invasions biologiques étant des processus raisonnablement limités dans le temps et l’espace, elles fournissent un cadre propice à l’étude de modèles complexes par simulation numérique. Nous mettons à profit la méthode de Calcul Bayésien Approché (ABC) pour étudier l’invasion du frelon asiatique (Vespa velutina), en estimant les paramètres d’un modèle probabiliste démographique et génétique spatialement explicite. La croissance des populations dans chaque unité paysagère est décrite par une fonction des conditions environnementales locales, tandis que les flux migratoires entre populations sont tirés dans des lois dont les densités sont fonctions de la distance géographique à parcourir. Certains paramètres de ces fonctions sont inconnus et doivent être estimés. Conditionnellement à la démographie, un processus de coalescence permet de simuler l’histoire génétique de l’échantillon. Une fois la simulation achevée, la procédure ABC permet de accepter/rejeter les valeurs de paramètres en fonction de la plausibilité des données génétiques qu’ils permettent de générer. La comparaison de modèles étant une étape clé de la méthodologie ABC, cela impose que différentes versions de simulateurs de coalescence puissent être rapidement développées. A cette fin, cette thèse propose Quetzal, une bibliothèque assez générale pour pouvoir aisément s’adapter à un grand nombre de modèles possibles, et qui inclue des algorithmes originaux et génériques. Les principaux concepts de programmation permettant d’utiliser et d’étendre Quetzal sont également exposés à travers les différents chapitres. Enfin, nous mettons à profit les particularités du contexte d’étude du frelon asiatique pour développer une méthodologie spécifique reposant sur le formalisme des partitions floues et qui permet, en recentrant l’analyse sur les processus démographiques très récents, de réduire le nombre d’hypothèses, le nombre de paramètres et le coût simulatoire de l’analyse. / Because biological invasions are processes well delimited in both space and time, they offer a unique framework in which complex models can be studied by numerical simulations. We use the Approximated Bayesian Computation method (ABC)to study the Vespa velutina invasion, estimating the parameters of spatially explicit demographic and genetic probabilistic model. The population growth in each landscape unit is described by a function of the local environmental features, whereas the migration flux between populations are sampled in laws which densities are functions of the geographical distance. Some of the parameters of these functions are unknown and should be estimated. Conditionally to the demography, a coalescence process allows for simulating the genetic history of the sample. Once the simulation done, the ABC method allows for accepting/rejecting the parameters values as a function of the data plausibility they generate. Models comparison is a key step in ABC methodology: this requires that various versions of coalescence-based simulators can be quickly developed. To this end, this thesis offers Quetzal, a library general enough to be easily adapted to an open-ended number of models variants. It includes original and generic algorithms. The main programming concepts required to use and extend Quetzal are presented through the various chapters. Finally, we take advantage of the biological context to develop a specific methodology built on the fuzzy partitions formalism. It allows to focus only on the very recent demographic processes, and consequently to reduce the number of hypothesis,the number of parameters, and the simulation cost of the analysis.

La question de la coexistence entre espèces est cruciale dans le contexte des changements globaux, où certaines espèces colonisent de nouveaux écosystèmes, tel le cas des espèces invasives. Dans les habitats discontinus, la coexistence entre espèces invasives et natives gagne à être considérée à la lumière de la théorie des métacommunautés, et en particulier en examinant séparément les processus de dispersion et les interactions locales afin de déterminer leurs effets relatifs. Les approches observationnelles en milieux naturels permettent par ailleurs la prise en compte de la complexité des relations possibles. C’est le travail abordé dans cette thèse à travers l’exemple de l’effet de l’invasion de l’écrevisse de Louisiane sur les amphibiens natifs dans des réseaux de mares. La densité des larves et la distribution des amphibiens ont montré la conccurrence avec l’écrevisse dans les mares. Grâce à la génétique du paysage, la dispersion de l’écrevisse s’est révélée fortement contrainte par le caractère discontinu des habitats, contrairement à celle des amphibiens, bien qu’elle ait été variable parmi les trois espèces étudiées. Les analyses d’isotopes stables ont montré que malgré sa position centrale dans les réseaux trophiques, l’écrevisse n’avait pas de fortes interactions trophiques avec les amphibiens, tout au plus un effet indirect par la modification de l’habitat. Sur la base des mécanismes considérés ici, la coexistence entre les amphibiens natifs et l’écrevisse invasive semble ainsi envisageable. Des suites de ce travail sont envisageables à l’échelle des communautés grâce à l’ADN environnemental. / The question of species coexistence is crucial in the context of global changes, where some species colonize new ecosystems, such as the case of invasive species. In patchy habitats, the coexistence between invasive and native species gains at being considered in the light of the metacommunity theory, and particularly by examining separately the processes of dispersal and local interactions to determine their relative effects. Besides, observational approaches in natural habitats allow to account for the complexity of the possible relationships. It is the work tackled in this thesis through the example of the effect of the red swamp crayfish on native amphibians in pond networks. The density of larvae and the distribution of native amphibians showed the co-occurrence with the crayfish in ponds. Owing to landscape genetics, the dispersal of crayfish was shown to be highly constrained by the patchy nature of habitats, contrary to that of amphibians, although it was variable among the three species considered. The stable isotope analyses showed that, despite its central position in the food webs, the crayfish did not have strong trophic interactions with amphibians, all the more an indirect effect through habitat modification. On the basis of the mechanisms considered here, the coexistence between native amphibians and the invasive crayfish seem possible. Perspectives from this work are envisaged at the community scale using environmental DNA.

Nous voulions déterminer les facteurs de l'anthropisation impliqués dans le commensalisme de la souris, selon une approche phylogéographique et historique.<br />La quantification de la variabilité actuelle des morphologies dentaires (analyses de Fourier) du genre Mus en Méditerranée a montré qu'il est possible de discriminer les espèces et sous-espèces du genre à partir du matériel fossile et qu'elle pouvait être un marqueur des flux géniques. <br />L'application archéozoologique nous a permis d'identifier l'émergence des pratiques de l'économie agricole néolithique (stockage des grains, champs cultivés...) au Proche-Orient comme le facteur déterminant dans l'adaptation de la souris à la niche commensale.<br />Enfin, nous avons montré que la souris domestique colonisa la Méditerranée occidentale lors de l'intensification conjointe des échanges et de l'urbanisation du premier millénaire av. J.-C., lui permettant de surmonter les barrières écologiques et génétiques qui, auparavant, empêchaient son invasion.

En Guinée, en plus des pressions humaines, les ressources naturelles subissent les impacts de l'utilisation incontrôlée des espèces exotiques, des OGM, des engrais et des pesticides dans les principaux bassins versants. Le gouvernement et les citoyens sont peu conscients du danger des invasions biologiques et des politiques actuelles de développement. Peu d'études ont été menées dans ce domaine. La présente étude a consisté d'une part, à identifier ces espèces, les impacts, les enjeux de la cogestion des bassins, les connaissances, pratiques et espèces indigènes à utiliser pour leur restauration. D'autre part, à démontrer que contrairement aux pratiques et espèces exotiques actuelles, leur valorisation permet d'enraciner l'action environnementale des citoyens dans la culture, d'améliorer la ressource en eau, l'alimentation des populations, la fixation du bétail, la décontamination des points d'eau et le traitement des eaux et des maladies générées par les projets. Ceci a nécessité l'expérimentation d'une approche participative et interactive d'enquête, fondée sur les pratiques traditionnelles. C'est un jeu social et culturel d'accueil et d'apprivoisement de l'autre au cours du processus participatif. Il a permis de comprendre l'importance du champ culturel des populations autochtones dans la conservation. Celui-ci intègre à la fois le droit, l'éthique, les rapports sociaux, la sagesse populaire, la déontologie, les normes relatives à l'environnement, la science et la sacralité de la vie et de la nature. Les enquêtes réalisées au niveau des aménagements du massif du Foutah Djallon (Dalaba et Pita), considéré comme le château d'eau de l'Afrique de l'Ouest, ont montré que la recherche de la rentabilité et les critères des marchés contribuent à la disparition des forêts et de l'agriculture tropicales à travers l'homogénéisation et la spécialisation de la flore. Ceci a conduit à l'imposition de modèles agricoles et forestiers standardisés qui marginalisent le social, le culturel, la diversité et l'environnement. Les collections exotiques concernent les légumineuses alimentaires, les cultures maraîchères, céréalières, les tubercules, les agrumes et les semences forestières de Pinus, d'Eucalyptus, de Cassia, etc. Ces espèces épuisent les ressources en eau, éliminent la biodiversité et les habitats et répandent des ravageurs et des maladies exotiques telles que la pyriculariose et l'helminthosporiose au niveau des cultures céréalières et la cercosporiose des agrumes qui a détruit plus de la moitié de la production du pays sans prise de mesures d'atténuation. Les enquêtes réalisées auprès des riverains du bassin du barrage de Tinkisso et de sa forêt humide ont montré que la cogestion est utilisée comme moyen pour obtenir des fonds et réduire les coûts des projets sans partage des bénéfices. Elle divise les populations et conduit à la désintégration des structures d'interface, à la déperdition écologique, à la privatisation des terres et à l'élimination des forêts et mares sacrées des populations autochtones qui ont façonné leurs identités et cultures. Leur cogestion a conduit à la perte de leur biodiversité originelle et à leur transformation en stations piscicoles et rizicoles. En outre, contrairement aux espèces exotiques, les huit argiles à usages internes et externes et les 126 plantes indigènes identifiées améliorent l'alimentation et la santé humaines et animales. Elles permettent la fixation du bétail, le traitement des eaux, du paludisme, de la trypanosomiase (ou maladie du sommeil) et autres maladies générées par les projets, ainsi que la décontamination des points d'eau infectés par les vecteurs des bilharzioses, de l'onchocercose (cécité des rivières) et de la dracunculose. Les analyses ont montré que ces argiles constituées de kaolinite (32 à 83%), servent de barrières de stockage des métaux lourds et des nitrates dans les sols. Elles sont plus efficaces dans l'enlèvement de la turbidité et de la couleur des eaux de puits que Moringa oleifera qui s'est avéré plus performant pour les eaux de surface affectées par l'exploitation minière, le ruissellement et le tarissement précoce. Leur combinaison est avantageuse pour les deux types d'eau. De plus, les graines de Moringa, d'Anacardium occidentalis, de Tamarindus indica, de Terminalia cattapa, la pulpe des graines d'Adansonia digitata et ces argiles permettent de réduire de 53 à 86% des concentrations de 30 à 120 mg-N/L de nitrates. Leur performance est davantage favorisée par les suspensions, le pH acide et la filtration. La synthèse des données a montré que les méthodes et techniques de conservation des autochtones ne sont pas caractérisées par la compétition et le dualisme Homme/Nature, mais par la synergie et l'émulation fondées sur le principe selon lequel, plus l'Homme respecte la nature, plus celle-ci devient généreuse. Grâce aux croyances, à la sagesse populaire, au sceau du sacré et à la maîtrise de l'énergie vitale au niveau des autels et de son transfert sur des objets de culte, ils ont pu sacraliser leurs écosystèmes et punir les irrévérencieux (à l'aide de leurs techniques d'envoûtement). Ces méthodes leur ont permis de maîtriser l'Homme dans sa complexité et ses désirs matériels et de domination de la nature. Elles accordent une importance à la formation pluridisciplinaire et à l'éducation relative à l'environnement de leurs confréries de chasseurs, d'éleveurs, d'agriculteurs, de pêcheurs et de divins dans leurs couvents initiatiques (forêts et mares sacrées). La gestion des conflits entre ethnies, clans, castes et professions est régie par l'arbre à palabre, les pactes d'alliances de sang, de lait, de mariage et de plaisanterie. Pour réconcilier leurs besoins avec les équilibres naturels et enraciner leur action environnementale dans la culture, leurs méthodes intègrent ainsi, divers modes empiriques et non empiriques d'appréhension du réel tangible et intangible. D'où la nécessité de leur intégration dans la cogestion des bassins. versants et des forêts pour la conservation des ressources en eau et des deux diversités biologique et culturelle actuellement menacées par la mondialisation économique, les invasions biologiques et les changements climatiques. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Espèces exotiques, OGM, Connaissances traditionnelles, Forêts et mares sacrées, Énergie vitale, Sacralisation écosystème, Ressources eau, Cogestion bassins versants, Pollution, Nitrates, Traitement eau, Coagulants, Adsorbants et désinfectants naturels.

Le capricorne asiatique Anoplophora glabripennis est un exemple d’insecte ayant bénéficié du commerce international depuis l’Asie pour envahir une partie de l’Amérique du Nord où il est présent depuis les années 1990, et de l’Europe où sa présence a été détectée au début des années 2000. Cette espèce hautement polyphage se développe dans les arbres urbains et peut causer leur mort, soulignant l’importance du contrôle de sa population. En utilisant une approche pluridisciplinaire sur la base du modèle A. glabripennis, cette thèse vise à apporter de nouveaux éléments pour la compréhension globale des invasions biologiques. Dans un premier temps, j’ai cherché à retracer son cheminement dans le monde. Dans un second temps, j’ai cherché à savoir si certaines de ses caractéristiques biologiques avaient contribué au succès de son invasion. Enfin, j’ai abordé la question de l’impact écologique d’A.glabripennis en me focalisant sur les modifications de la faune de xylophages que sa présence aurait pu entrainer. Les résultats obtenus au cours de cette thèse ont permis de mettre en évidence une invasion complexe incluant plusieurs introductions ainsi qu’un scénario de tête de pont entre l’Amérique du Nord et l’Europe. Il apparait également que certains traits de l’espèce ont contribué à modeler son schéma de distribution. Sa résistance au stress thermique notamment a probablement favorisé son installation sous des climats variés. Par ailleurs, la dispersion naturelle d’A. glabripennis semble très limitée, mais mes résultats indiquent que l’espèce n’est pas restreinte par ses capacités physiologiques pour disperser. Enfin, l’étude préliminaire des faunes envahies ne révèle pas pour le moment d’effet de l’espèce sur les autres Cérambycidés. Au regard des autres cas d’invasion documentés, le cas d’A.glabripennis souligne donc la diversité des caractéristiques des espèces devenant invasives, et confirme la difficulté d’en dresser un portrait type. / The Asian longhorned Beetle Anoplophora glabripennis provides a good example of insects that benefited from international trade from Asia. It partly invaded North America, where it has been present since the 1990s, and Europe where its presence was detected in the early 2000s. This highly polyphagous species develops in urban trees and can cause their death, highlighting the importance of its management. The aim of this thesis was to use a multidisciplinary approach to study the invasion of A. glabripennis in order to bring new elements to the global understanding of biological invasions. I therefore first wanted to retrace its invasion route through the world. Secondly, I sought to know whether some of its biological characteristics had contributed to the success of its invasion. Finally, I addressed the question of the ecological impact of A. glabripennis by focusing on the alterations of the xylophagous fauna that its presence could have caused. The results obtained in this thesis revealed a complex invasion which includes several introductions as well as a bridgehead scenario between North America and Europe. It also appeared that some traits of the species contributed to shaping its distribution pattern. Notably, its resistance to thermal stress probably favored its installation in various climates. Furthermore, the natural dispersion of A. glabripennis seems very limited, but my results indicated that the species is not limited by its physiological capacities to disperse. Finally, the preliminary study of the invaded fauna did not reveal any effects of the species on the other Ceramycidae for the moment. In the light of the other cases of invasion documented, the case of A. glabripennis highlights the diversity of the characteristics of species becoming invasive, and confirms the difficulty of drawing a typical portrait.