Les organismes unicellulaires photosynthétiques formant le phytoplancton sont la base de la production primaire marine. Ne pouvant pas réguler leur température ce facteur physique contraint fortement leur croissance. L'étude de son impact est d'une actualité brûlante dans un contexte de changement climatique. Dans cette thèse, nous nous sommes efforcés de comprendre comment le phytoplancton s'acclimate à la température. En analysant la réponse du taux de croissance à la température de centaines d'espèces nous avons mis en évidence les liens existant entre températures cardinales ainsi que leurs fondements thermodynamiques grâce au modèle mécaniste de Hinshelwood. Nous avons testé l'hypothèse de Eppley plus chaud implique plus rapide pour 5 groupes phylogénétiques de phytoplancton et défini leurs limites évolutives intrinsèques. Nous avons examiné les mécanismes d'adaptation induits à long terme par des variations de température et construit un modèle évolutif en utilisant la théorie de la dynamique adaptative afin de prévoir l'issue évolutive de l'adaptation d’une espèce à un cycle de température simple. Nos résultats ont été confrontés à une expérience de sélection réalisée en laboratoire sur Tisochrysis lutea. Notre méthode a été étendue pour prédire l'adaptation d'une souche soumise à un profil de température périodique et étudier l'adaptation thermique du phytoplancton à l'échelle de l'océan mondial. Des données in situ de température de surface de l'océan ont permis de forcer le modèle et de montrer qu'une augmentation de température sera critique pour certains groupes dans les zones où l’amplitude thermique annuelle est grande, comme par exemple la mer Méditerranée. / Unicellular photosynthetic organisms forming the phytoplankton are the basis of primary production. Because these organisms cannot regulate their inner temperature, the medium temperature strongly constrains their growth. Understanding the impact of this factor is topical in a global change context. In this PhD thesis we have investigated how phytoplankton adapts to temperature. By analyzing the growth rate as a function of temperature for hundreds of species we highlighted the characteristics that can be accurately described by a mathematical model. We have identied the links between the cardinal temperatures as well as their thermodynamical fundament using the mechanistic Hinshelwood model. We then challenged the Eppley hypothesis `hotter is faster' for 5 phylogenetic phytoplankton groups and determined the evolutionary limits for each of them. We have also studied the adaptation mechanisms associated to long term temperature variations by developing an evolutionary model using the adaptive dynamics theory allowing to predict the evolutionary outcome of species adaptation to a simple temperature cycle. Our results have been compared to a selection experiment carried out in a controlled device on Tisochrysis lutea. Our method has been extended to predict the adaptation of a strain to periodic temperature profiles and study phytoplankton adaptation at the global ocean scale. In situ data of sea surface temperature have been used as a forcing variable and have permitted to show that the elevation of temperature will be critical for several species in particular for those living in areas where the annual temperature fluctuation is high such as the Mediterranean Sea.

Le changement climatique devrait causer un déclin des populations d'arbres forestiers résidant à des faibles latitudes, en marges chaudes de la distribution de l’espèce. En effet, le réchauffement et le stress dû au changement de l'équilibre hydrique devraient entraîner une réduction de la croissance et de la reproduction des arbres, et une augmentation de la mortalité. Cette thèse de doctorat étudie la structure démographique et génétique d'une population naturelle de hêtre (Fagus sylvatica) située dans un refuge climatique, en marge chaude de la distribution de l’espèce dans le sud-est de la France. Cette population persiste sur les pentes des gorges karstiques le long d’une rivière, le Ciron (Gironde), un lieu qui hébergeait déjà des hêtres pendant la dernière période glaciaire. L'objectif général de la présente thèse est de mieux comprendre comment cette population de refuge climatique a réussi à persister à travers les changements climatiques passés et comment elle pourrait répondre au réchauffement climatique. Le premier chapitre de thèse évalue la structure et la diversité génétique de l'ensemble de la population d'arbres adultes (n = 932) afin d’inférer son histoire postglaciaire. L'étude révèle que la population se compose de deux clusters génétiques avec différents niveaux de diversité. Cela peut refléter une population locale ancienne qui a été successivement colonisée par des génotypes d'immigrés. Le deuxième chapitre de la thèse étudie le système d'accouplement et les modèles de mouvement du pollen au sein de la population. Cela était possible en analysant les progénitures de graines provenant d'arbres mères sélectionnés (n = 30) tout le long de la population. L’étude montre que l'accouplement prédominant entre voisins génétiquement apparentés a entraîné une structure génétique spatiale très forte. Ce phénomène aide à expliquer le brassage lent des deux clusters génétiques présents dans la population. Le troisième chapitre de la thèse consiste en une analyse dendroécologique basée sur un tiers de la population adulte de hêtres (n = 317), plus 79 chênes pédonculés (Quercus robur) échantillonnés pour la comparaison. Les études sur les cernes annuels et la modélisation basée sur les projections climatiques révèlent que la croissance du hêtre a été relativement peu affectée par des conditions climatiques de plus en plus sèches. Une forte augmentation de la croissance radiale a été démontrée pour le hêtre entre 1860 et 1920 qui a atteint un plateau plus tard. Ensuite, la croissance a légèrement diminué depuis les années 1980, et cela ne sera probablement pas accentué à l’avenir d'après les scénarios climatiques futurs de la région. En outre, les analyses à des échelles fines, y compris les isotopes, montrent une grande hétérogénéité de performance entre les arbres en terme de croissance et d'efficience d'utilisation d’eau. Cela est en partie expliqué par la topographie locale de la vallée refuge, et pourrait également être influencé, dans une faible mesure, par le génotype des arbres.La combinaison des deux approches de recherche, la dendroécologie et l’écologie moléculaire, a permis à cette étude d'atteindre des meilleures connaissances sur cette population particulière de hêtres dans la vallée du Ciron et sur sa performance dans un environnement abiotique contraignant. Ces idées représentent des informations de base précieuses pour la conservation et la gestion de cette population et d'autres populations d'arbres forestiers dans un climat en évolution rapide. / Modern climate change is expected to cause a decline of forest tree populations that reside at the current low-latitude margin of species' ranges. Warming and a changing water balance stress are expected to result in reduced tree growth and reproduction and increasing mortality. This doctorate thesis investigates the demographic and genetic structure of a natural beech (Fagus sylvatica) population located in a climate refugium at the species' xeric range margin in SW France. This population persists on the slopes of a karstic canyon along the Ciron River (Gironde), a place that already harboured beech during the past glacial period. The overall goal of the present thesis is to better understand how this refugial population has managed to persist through past climate changes and how it responds to recent global warming.The first thesis chapter assesses the genetic structure and diversity of the entire adult tree population (n = 932) to infer its postglacial history. The study reveals that the stand consists of two genetic clusters with different levels of diversity, which are likely to reflect an ancient local population that is successively being colonized by immigrant genotypes. The second thesis chapter investigates the mating system and patterns of pollen movement within the population by analysing seed progenies from selected mother trees (n = 30). It shows that predominant mating between genetically related neighbours has resulted in a very strong spatial genetic structure, a phenomenon that helps explain the observed slow admixture of the two genetic clusters present in the population. The third thesis chapter performs an extensive dendroecological analysis based on a third of the adult beech population (n = 317), plus 79 Pedunculate oaks (Quercus robur) sampled for comparison. Tree-ring studies and modeling based on climate projections reveal that beech growth has been so far relatively slightly affected in an increasingly xeric climate conditions. A strong increase in radial growth has been shown for beech between 1860 and 1920 that ceased later on. Then growth has declined imperceptibly since the 1980s without showing any accentuated decreasing according to the future climate scenarios data of the region. Fine-scale analyses including carbon stable isotopes show great among-tree heterogeneity in performance (in terms of growth and water use efficiency) that is partly driven by the fine-scale topography of the refugial habitat and might also be influenced to a small extent by the tree genotype.Its combination of dendroecological and molecular ecological research approaches has enabled the thesis to attain important insights into the special character of the Ciron beech population and its performance within a constraining abiotic environment. Such insights represent valuable background information for the conservation and management of this and other refugial forest tree populations in a rapidly changing climate.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

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La problématique du changement climatique constitue un enjeu capital pour les prochaines années sur le plan environnemental, socio-économique et politique. Des solutions politiques, scientifiques et sociales sont requises pour limiter la hausse du réchauffement de la planète à des seuils tolérables pour permettre à la nature et aux sociétés de s'adapter. C'est sur ce point que le rôle des médias d'information pèse sur la balance. Ils possèdent une dynamique relativement à sa construction dans la scène publique, ils peuvent orienter l’attention du public sur ce problème en améliorant sa compréhension et influencer la politique climatique. Par le recours au processus du cadrage de l'information, qui vise à sélectionner et à souligner certains aspects d'une problématique, les médias écrits nationaux généralistes belges francophones, de référence et populaires, construisent un sens sur le changement climatique. Notre étude se concentre sur l'examen de ces représentations et de leurs interactions, synchroniquement et diachroniquement, entre 2001 et 2012 dans les quotidiens Le Soir, La Libre Belgique et La Dernière Heure. D'abord nous analysons sa couverture médiatique et ensuite le cadrage (framing), perçu comme stratégie discursive des médias, de ses différentes approches. Nous démontrons que il existe onze cadres, dans les articles de presse et les éditoriaux, qui par leur présence dominante ou latente offrent au public des schémas d'interprétation spécifiques concernant ses causes, ses conséquences et ses solutions. Essentiellement, deux cadrages principaux se distinguent: un politique et un scientifique. Le premier vise à appuyer la solution politique au niveau international pour régler le problème du réchauffement, le second vise à rendre concrets ses effets pour le public. Ils véhiculent des idéologies relatives à la certitude sur les causes anthropiques et à l'inaction de la classe politique globale. Parallèlement, un cadrage alarmisme insiste sur les risques climatiques négatifs et un cadrage conflit se centre sur l'opposition entre l'État fédéral belge et les Régions, et celle entre les États-Unis et l'Union européenne, concernant l'application du Protocole de Kyoto. Les représentations alternatives par les thématiques de la santé publique, de l'adaptation des sociétés développées, du développement économique durable, des conflits relatifs aux impacts du réchauffement et du changement de paradigme de consommation énergétique occidental sont absentes. / Doctorat en Information et communication / info:eu-repo/semantics/nonPublished