Las hormigas invasoras desplazan a las especies de hormigas nativas y otros artrópodos. Como consecuencia, las interacciones biológicas del sistema invadido y los servicios ecológicos prestados por las especies nativas son modificados. El objetivo de este trabajo fue investigar los efectos de la hormiga invasora Lasius neglectus sobre algunos de los componentes superficiales y subsuperficiales de un encinar urbano y compararlos con los efectos de las hormigas nativas, en particular con Lasius grandis. Lasius neglectus visita principalmente árboles aislados donde permanece más meses atendiendo áfidos. Por el contrario, las hormigas nativas no visitaron los árboles según su ubicación (aislado, borde o centro del bosque). Excepto en el caso de la hormiga nativa Lasius grandis, que permaneció más tiempo en los árboles aislados cuando Lasius neglectus no estaba presente en el fragmento. La riqueza de especies nativas de hormigas y su visita a los árboles fue menor en fragmentos de bosque con Lasius neglectus. Crematogaster scutellaris, Temnothorax lichtensteini y Lasius grandis lograron coexistir con la hormiga invasora. La estructura de la comunidad de hormigas nativas en fragmentos con o sin Lasius neglectus mostró un patrón aleatorio. Entre Mayo y Octubre, en las encinas se encontraron dos especies de áfidos, Hoplocallis picta, ocasionalmente atendido por las hormigas, y Lachnus roborisun un mirmecófilo obligado. En encinas visitadas por la hormiga invasora, se observó que la abundancia de Lachnus roboris tendió a duplicarse, como así también su producción de melaza, porcentaje de colonias atendidas comparado con los resultados obtenidos en encinas visitadas por la hormiga nativa Lasius grandis. Consecuentemente, durante el periodo estudiado la hormiga invasora duplicó su colecta de melaza por encina respecto de la hormiga nativa. Las colonias de Lachnus roboris se ubicaron principalmente sobre las bellotas. Sin embargo, no se detectó ningún efecto en la producción o calidad de bellotas y en la emergencia o calidad de las plántulas. Ambas especies de hormigas capturaron principalmente Pscópteros y Hoplocallis picta como fuente de proteínas. El porcentaje de obreras que llevaba insectos o trozos de artrópodos entre sus mandíbulas fue superior para Lasius grandis. La comunidad de artrópodos y el nivel de herbivoría no fueron modificados por la presencia de una u otra especie de hormiga. Sin embargo, en las encinas visitadas por Lasius neglectus las arañas, los curculiónidos y los áfidos tendieron a incrementar su abundancia mientras que las larvas de coccinélidos (predadores de áfidos) disminuyeron marcadamente. La melaza que no es recogida por las hormigas puede incorporarse al suelo disuelta en el agua de trascolación de la copa como carbono orgánico disuelto (COD). La colecta de melaza de Lasius neglectus disminuyó el COD disuelto en el agua de trascolación de las encinas lo cual indicaría una interrupción del flujo de materia y energía entre la copa de las encinas y el suelo aledaño. En relación a los efectos subsuperficiales se observó que el contenido de nutrientes en el suelo aledaño a las encinas visitas por Lasius neglectus fue mayor respecto del encontrado en encinas visitadas por hormigas nativas. Asimismo, la comunidad de microorganismos se diferenció según la presencia de hormigas nativas o de la invasora; tendiendo la biomasa microbiana del suelo a ser mayor en el caso de la presencia de Lasius neglectus. Según la localidad estudiada, la calidad de la hojarasca producida fue menor en los árboles visitados por Lasius neglectus. Sin embargo, la descomposición de la hojarasca de encina no fue modificada por la presencia de la hormiga invasora. Se concluye que la presencia de Lasius neglectus modifica aquellos componentes, superficiales y subsuperficiales, del sistema de la encina que están directa o indirectamente relacionados con la colecta de melaza. / Invasive ants displace native ant species and other arthropods. As a consequence, at the invaded system biological interactions and ecological services provided by native ant species are modified. The aim of this study was to investigate some of the above-belowground effects of the invasive ant Lasius neglectus in an urban holm oak forest and to compare these effects with those of native ant species, in particular related to Lasius grandis.Lasius neglectus mainly visited isolated trees where workers remained more months tending aphids and other insects. On the contrary, native ant tree visitation was not related to tree position in the fragments (isolated, edges or core trees). The only exception was the native ant Lasius grandis which remained more months at isolated trees in fragments where Lasius neglectus was not present. Native ant species richness and its tree visitation were lower at fragments where Lasius neglectus was present. Crematogaster scutellaris, Temnothorax lichtensteini y Lasius grandis were able to coexist with the invasive ant specie. Community structure of native ants did not differ from a random pattern with or without Lasius neglectus.Some effects of the ant presence were investigated in detail at the holm oak (Quercus ilex) since this tree was the most abundant at the studied forest fragments. Between May and October, two aphid species were found feeding at holm oak canopy: Hoplocallis picta, which was occasionally tended and Lachnus roboris which was the main tended species. At holm oaks visited by the invasive ant, the abundance of Lachnus roboris tended to increase twice, as well as their honeydew production related to results obtained at holm oaks visited by the native ant Lasius grandis. The percentage of tended colonies tended by Lasius neglectus was higher compared to the percentage tended by Lasius grandis. As a consequence, at the studied period, the invasive ant collected two fold of honeydew per tree related to the native ant. At holm oaks visited by Lasius neglectus or Lasius grandis colonies of Lachnus roboris fed mainly on acorn petiole or on their cap. However, there was not any difference of acorn production acorn or quality and sapling emergency or quality between these holm oaks.Both ant species mainly captured Pscoptera and Hoplocallis picta as source of proteins. The percentage of workers carrying insects or pieces of arthropods in its jaws was higher for Lasius grandis. Arthropod community and herbivory level was not modified due the presence of the invasive or the native ant. However, some particular groups showed differences of its abundance. At holm oaks visited by Lasius neglectus, spiders, weevils and aphids tended to increase its abundance while ladybird larvae (aphid predators) decreased markedly.Honeydew production that was not collected by ants may reach the soil dissolved in throughfall as dissolved organic carbon (DOC). Honeydew collection by Lasius neglectus decreased DOC content in throughfall. This result suggests that the invasive ant interrupts the flux of energy and matter between canopy and the soil surrounding holm oaks.In relation with belowground effects of Lasius neglectus soil nutrient content was higher beneath holm oaks visited by the invasive ant in relation to those trees visited by native ants. Soil microbial community was characterized by the presence of Lasius neglectus and microbial biomass tended to increase beneath holm oaks visited by this invasive ant. Depending on the study site, litter quality was lower at holm oaks visited by Lasius neglectus. Litter decomposition was not modified by the presence of the invasive ant.I conclude that Lasius neglectus presence modifies those below-aboveground components of the holm oak system that are directly or indirectly related to honeydew collection.

Plus de 150 espèces de grillons (Ensifères, Orthoptères) sont présentes en Nouvelle-Calédonie avec un taux d’endémisme de 90%. Cette microfaune, abondante dans les milieux forestiers et sensible aux conditions biotiques et abiotiques, peuvent être des bio-indicateurs de premier choix dans le suivi de la biodiversité. L’échantillonnage et l’enregistrement de l’activité acoustique (méta-acoustique) des communautés sous différentes conditions écologiques (invasions biologiques et dynamique forestière) est la base de ce travail de thèse.En bioacoustique : quelle est l’activité acoustique des communautés grillon en Nouvelle-Calédonie ? Cette activité varie-t-elle en fonction de la structure de la végétation (maquis, para-forestier et forêt dense) ? Finalement, est-ce que cette activité acoustique peut se décrire sous forme de « niches acoustiques », avec les paramètres du chant (temporels et spectraux), le nycthémère (l’heure de la journée) et les indices comportementaux (les postes de chants, le bruit ambiant) ?Fourmis invasives : est-ce que les fourmis envahissantes (Wasmannia auropunctata, Anoplolepis gracilipes et Pheidole megacephala) impactent les densités relatives et la diversité spécifique des populations d’Orthoptères ? Si oui, est-ce un phénomène de compétition par prédation directe (sur les œufs, juvéniles ou adultes) ou par compétition indirecte (site de chant et site de repos indisponible, accès à la reproduction réduit) ?Nous avons 3 principaux objectifs : (1) Taxonomie : accumuler des connaissances sur cette microfaune peu connue qui présente un taux d’endémisme supérieur à 90%. Créer et enrichir une collection de base et de référence sur les Orthoptères de Nouvelle-Calédonie ; (2) Ecologie fonctionnelle : déterminer l’impact des changements globaux (fourmis invasives et structure forestière) sur la dynamique et la structure des populations d’Orthoptères ; (3) Gestion du patrimoine : créer un outil de mesure non-invasif de la biodiversité des forêts néo-calédoniennes et de l’état des écosystèmes grâce à la bioacoustique de cette microfaune. / In the context of global biodiversity crisis at world scale, research of efficient environmental proxies are urgently required, especially in tropical island ecosystems, to better assess environment quality and select conservation priorities. In New Caledonia ecosystems, crickets have a dominant contribution to natural communities, according to their richness, diversity and range of colonized habitats. They are highly abundant in ecosystems and also have a high contribution to the soundscape with their ability to produce species-specific airborne signals. In this context of search of efficient environmental proxies, we measured the response of cricket communities in a ecological succession on utlramafic soils and facing the spread of 2 invasive ants (Wasmannia auropunctata and Anoplolepis gracilipes). Through both classical community census and bioacoustic approach through passive acoustic monitoring, we have been able to characterize specific cricket assemblage of species in each succession stage, with a striking sensitivity for biological invasions. Also, a global acoustic analysis of soundscape, greatly dominated by crickets, provides similar results without taxonomic or acoustic identification or knowledge. These preliminary results provide critical insights for the management of ecosystems, Our findings open up promising field of research in order to generalized innovative bio-indication concepts using cricket community in other cricket rich tropical regions

Le changement climatique et les invasions biologiques sont parmi les plus grandes menaces de la biodiversité et leurs impacts pourraient augmenter jusqu’à la fin du siècle. Parmi les espèces envahissantes, les fourmis sont un groupe particulièrement néfaste dû à leurs impacts sur les espèces natives, les processus écosystémique, la santé, l’agriculture et l’économie. L’objectif de cette thèse était de prédire les invasions de fourmis – en particulier avec le changement climatique qui pourrait favoriser les invasions en éliminant des barrières thermiques. J’ai utilisé trois approches complémentaires afin d’étudier le potentiel de différentes espèces à envahir : des modèles de distribution, des expériences comportementales et l’analyses d’une base de données de traits écologiques. J’ai modélisé l’aire favorable pour 15 espèces de fourmis parmi les pires, à la fois globalement, par continents, et dans les 34 hotspots de biodiversité. La distribution potentielle de seulement cinq espèce est prédite de diminuer (jusqu’à 35.8%) avec le changement climatique et l’aire potentielle diminue pour la plupart des espèces jusqu’à 63.2%. Les hotspots d’invasions de fourmis se situaient surtout dans des régions tropicales et subtropicales et ils correspondent particulièrement aux hotspots de biodiversité. Contrairement à ce qui est généralement admis, le changement climatique et les invasions biologiques n’agiront pas de manière synergique pour les fourmis. Par contre, les invasions de fourmis resteront probablement un problème global majeur, en particuliers dans les zones où les hotspots de biodiversité et les hotspots d’invasion se superposent. Les modèles de distribution ont identifié de larges zones de recouvrement entre aires favorables de plusieurs espèces de fourmis envahissantes. Dans le futur, ces espèces pourraient arriver simultanément dans les mêmes régions et entrer en compétition. Dans une série d’expériences, j’ai testé les différences comportementales entre 7 espèces de fourmis envahissantes (Anoplolepis gracilipes, Paratrechina longicornis, Myrmica rubra, Linepithema humile, Lasius neglectus, Wasmannia auropunctata et Pheidole megacephala). J’ai découvert deux stratégies comportementales différentes. Les interactions au niveau de la colonie ont suivi des processus démographiques plus complexes. De plus, j’ai mis au point deux expériences pour tester la capacité des fourmis envahissantes à explorer un nouvel espace et à exploiter des ressources. J’ai trouvé des différences significatives entre espèces et leur capacité à dominer par interférence comportementale était négativement corrélée à leurs capacités à découvrir et exploiter des ressources. Cette série d’expériences suggère que les ‘mécanismes’ d’invasion sont plus complexes que ce qui est généralement suggéré et que différentes espèces pourraient utiliser des stratégies comportementales différentes. Étant donné qu’il existe plus de 250 espèces de fourmis exotiques, il serait intéressant de pouvoir identifier à l’avance des futurs envahisseurs potentiels. Afin d’identifier des traits associés au caractère envahissant des fourmis, j’ai mis en place une base de données qui contient 2193 espèces de fourmis et 24 traits écologiques. J’ai effectué une analyse préliminaire de différences de traits entre fourmis natives et envahissantes qui a montré qu’il existe clairement des groupement distincts de natives et envahissantes, avec les espèces exotiques au milieu. Ces résultats pourraient servir de base pour construire un modèle prédictif des invasions de fourmis. Ces différentes approches (modèles, expériences, base de données) sont complémentaires car elles s’intéressent à des aspects différents du futur des invasions de fourmis qui sera vraisemblablement fortement influencé par le changement climatique. Le pires envahisseurs de demain ne seront probablement pas les même qu’aujourd’hui et les zones les plus à risque pourraient changer également. / Climate change and biological invasions are both among the greatest threats to biodiversity and their impacts might increase by the end of the century. Among invasive species, ants are a prominent group due to their negative impacts on native species, ecosystem processes, human and animal health, agro-ecosystems and the economy. The objective of this thesis was to forecast future ant invasions – especially in the light of on-going climate change, which is generally thought to favour invasive species by removing thermal barriers. I used three complementary approaches to study the potential of different ant species to invade in the future: species distribution modelling, behavioural experiments and the analysis of a database of ecological traits. I modelled suitable area for 15 of the worst invasive ant species, both currently and with predicted climate change, globally, regionally and within the world’s 34 biodiversity hotspots. Surprisingly, the potential distribution of only five species was predicted to increase (up to 35.8%) with climate change, with most declining by up to 63.3%. The ant invasion hotspots are predominantly in tropical and subtropical regions of South America, Africa, Asia and Oceanic islands, and particularly correspond with biodiversity hotspots. Contrary to general expectations, climate change and biological invasions will not systematically act synergistically for ants. In addition, I found that the impacts of climate change can change over time and even reverse the trend of the impact (i.e., an increase instead of a decrease or vice versa). However, ant invasions will likely remain as a major global problem, especially where invasion hotspots coincide with biodiversity hotspots. The species distribution models have identified large potentially overlapping distributions of several invasive ants. In the future, these species may arrive simultaneously in the same regions and compete with each other. In a series of experiments, I tested behavioural differences among 7 highly invasive ant species (Anoplolepis gracilipes, Paratrechina longicornis, Myrmica rubra, Linepithema humile, Lasius neglectus, Wasmannia auropunctata and Pheidole megacephala). I discovered two different behavioural strategies among invasive ants. Interactions at the colony level, exhibited more complex demographic processes and more variability. Further, I investigated resource competition and differences in resource exploitation. I found significant differences among species, with competitive abilities that were negatively correlated with behavioural dominance. This series of experiments suggests that the ‘mechanisms’ of invasiveness are more complex than previously thought and that different invasive ant species may use different behavioural strategies. Since there are more than 250 exotic species of ants, it would be interesting to identify potential future invaders. In order to identify traits associated with invasiveness in ants, I set up a database with 2193 ant species and 24 ecological characteristics. I performed a preliminary analysis of trait differences between native and invasive ants that shows clearly different clusters of invasive and native species, with exotic species in between. These results could be used as a basis to construct a predictive model of future ant invasions. The different methods used (models, experiments, database) are complementary in that they explore different aspects of the future ant invasions which are likely to be influenced by on-going climate change. The worst invaders of tomorrow may not be the same as today and similarly, areas most at risk are likely to change.