This study focuses on the vegetation of the African city of Bujumbura, Burundi. Urban flora is detailed according to the origin of the species (native or introduced), their life form, the use of these species by the local population and their behaviour (invasive or not). <p>The correlation between different natural and anthropogenic environmental factors and the composition of plant communities has been demonstrated through the analysis of vegetation plots. Three types of green areas were studied: spontaneous vegetation on terra firma, wetlands <p>and domestic gardens.<p><p>The main ecological factor correlated to the composition of the spontaneous vegetation of terra firma is the degree of urbanization. From the suburb to the city centre, savannah species typical for the region are replaced by alien invasive species, mostly ruderals. The latter generally have a large distribution, often on several continents. The physiognomy of the vegetation also changes, with hemicryptophytes and phanerophytes in the outskirts and the dominance of therophytes and chamaephytes in the city centre.<p><p>In most of wetlands, a large proportion of the plant species are natives, but some wetlands are almost totally invaded by alien species. Soil type is the main environmental factor correlated with <p>the variability of the vegetation.<p><p>The flora of domestic gardens is mainly composed of introduced species used as ornamental, food or medicinal plants. The socio-economical status of the neighbourhood is the main factor correlated with the variability of the garden flora. In high standing neighbourhoods, most species are onamental, with many trees and shrubs. In popular neighbourhoods, the flora is mainly utilitarian (vegetables and fruits), with a significant proportion of native species, and composed mainly of annual species. <p>A small proportion of the alien species cultivated in gardens has become invasive in the semi-natural vegetation of the city and its surroundings. Many other species cultivated in the gardens could become invasive, based on their ecology and their invasive behaviour in other regions with a climate similar to that of Bujumbura.<p><p>Overall, the city of Bujumbura has a diverse flora, with many useful species (vegetables and fruits, traditional medicine, construction of fences and roofs, material for mats and art objects.). The vegetation also hosts wildlife: birds, fishes, hippos, crocodiles etc… <p><p>In conclusion, the vegetation of Bujumbura contributes to biodiversity conservation and provides services to the urban population, but the expansion of alien invasive species and the consequent homogenization of the vegetation is a challenge for the future.<p> / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Notre thèse porte sur l'encadrement juridique de la séquestration artificielle du CO2, dans le contexte de l'*Accord de Paris* visant à lutter contre le réchauffement de la planète. La séquestration artificielle est devenue une option sérieuse d'atténuation des changements climatiques pour des États. Elle connait également un intérêt grandissant des pays en développement sous l'impulsion des mécanismes de coopération et des obligations d'assistance financière et technologique dues à ces pays dans le régime international sur le climat. Cette thèse analyse l'adéquation au principe de précaution des cadres juridiques internationaux et des cadres juridiques de quelques juridictions (France, Allemagne, Alberta, Québec, Californie, Texas) y relatifs. Cette analyse est menée à partir de critères tirés du droit international. Nos recherches ont été structurées autour de l'hypothèse considérant que, du fait de la diversité des techniques auxquelles elle recourt, la séquestration artificielle comme moyen de lutter contre les changements climatiques peine à recevoir, au niveau international comme au niveau national, un encadrement juridique en adéquation avec le principe de précaution. Dans ce sens, nous avons analysé les normes pertinentes du régime international sur le climat et fait quelquefois incursions en droit de la biodiversité et en droit de la mer. Notre thèse a passé en revue les mécanismes d'autorisation administrative de la technologie au niveau des juridictions étudiées. Elle a abordé notamment la façon dont ces mécanismes tiennent compte des incertitudes, la gestion à long terme des risques et le confinement permanent du CO2. Nous avons, dans une optique de contribution à l'avancement du droit, identifié des points pertinents à améliorer aux niveaux international et national pour un encadrement juridique précautionneux de la séquestration artificielle. / Our thesis focuses on the legal framework of artificial CO2 sequestration in the context of the *Paris Agreement* aimed at combating global warming. Artificial sequestration has become a serious climate change mitigation option for states. It is also gaining interest from developing countries, driven by the cooperation mechanisms and financial and technological assis tance obligations owed to these countries in the international climate regime. This thesis analyses the adequacy of international legal frameworks and the legal frameworks of some jurisdictions (France, Germany, Alberta, Quebec, California, Texas) relating to the precautionary principle. This analysis is conducted using criteria drawn from international law. Our research was structured around the hypothesis that, due to the diversity of the techniques it uses, artificial sequestration as an option of combating climate change is struggling to receive, at both the international and national levels, a legal framework in line with the precautionary principle. In this sense, we have analysed the relevant norms of the international climate regime and made occasional forays into biodiversity law and the law of the sea. Our thesis reviewed the administrative licensing mechanisms related to the technology in the jurisdictions studied. In particular, we addressed how these mechanisms deal with uncertainties, long-term risk management and permanent CO2 containment. As a contribution to the advancement of the law, we have identified relevant areas for improvement at the international and national levels for a precautionary legal framework for artificial sequestration.

Titre de l'écran-titre (visionné le 27 novembre 2023) / Le 3 mars 2023, la Convention sur le commerce international des espèces de faune et de flore menacées d'extinction (CITES) fêtait son 50ᵉ anniversaire. Elle a été adoptée au début des années 1970, alors que se développaient les théories en matière de protection de l'environnement d'une part et de développement économique d'autre part. Malgré l'importance du commerce des espèces sauvages pour certains peuples autochtones et communautés locales, les préoccupations économiques n'ont pas été prises en compte dans l'élaboration du texte de la Convention. En effet, la CITES réglemente le commerce des espèces menacées d'extinction en les inscrivant à l'une de trois Annexes : les espèces inscrites à l'Annexe I ne peuvent pas être commercialisées pour des fins commerciales, alors que celles inscrites à l'Annexe II et à l'Annexe III peuvent l'être avec la présentation d'un permis. Ce mécanisme par annexe - et la réglementation par permis - fait écho aux conventions internationales portant sur la faune et la flore africaines qui avaient été adoptées au début du XXᵉ siècle par les anciens pays colonisateurs pour protéger les espèces dans les colonies. Dès la mise en œuvre de la Convention, les pays en développement se sont vus désavantagés. En effet, un nombre important d'espèces à haute valeur commerciale ont été inscrites à l'Annexe I, interdisant ainsi toute transaction commerciale. À la CoP1 (1976), les États parties se sont penchés sur des critères pour amender les Annexes, adoptant une approche prudente basée sur les données biologiques et commerciales. Malgré les tentatives de mettre en place des mesures de conciliation pour permettre le commerce de certaines espèces sous condition, le nombre d'espèces inscrites à l'Annexe I a continué d'augmenter, limitant ainsi les revenus que pouvaient tirer les peuples autochtones et les communautés locales du commerce de ces espèces. Avec l'avènement du développement durable au début des années 1990, les discussions aux Conférences des Parties ont porté sur l'utilisation durable et l'importance économique des espèces pour certains peuples autochtones et communautés locales. Ces discussions ont mené aux modifications des critères d'amendement des Annexes pour prendre en compte - en partie - le point de vue des pays en développement en matière de développement économique. Ces critères ont mené à un nombre moins important d'inscriptions à l'Annexe I, mais ont perpétué l'importance des données scientifiques et commerciales pour l'inscription d'une espèce, écartant ainsi toute prise en compte des répercussions économiques sur les peuples autochtones et les communautés locales. Compte tenu de ces désavantages économiques, plusieurs États ont tenté d'incorporer l'utilisation durable des espèces sauvages et les moyens d'existence des peuples autochtones et des communautés locales au sein des critères d'amendement des Annexes I et II de la CITES. Or, ces requêtes découlent entre autres du fait que la CITES ne prévoit pas de mécanisme de financement officiel pour aider les pays en développement à mettre en œuvre la Convention. En effet, bien que ce soit le Secrétariat qui gère les fonds reçus, les projets subventionnés dépendent de la volonté des donateurs - pays occidentaux et organisations non gouvernementales - qui accordent des fonds pour des projets spécifiques. Au cours des dernières années, ces fonds ont été alloués principalement à la lutte contre le commerce illégal. Aucune compensation n'a été versée aux peuples autochtones ou aux communautés locales pour la perte de revenus associés à une réglementation accrue du commerce des espèces sauvages ou pour leur permettre de développer de nouveaux moyens d'existence. Dans ce contexte, les dernières discussions à la CITES ont porté sur un mécanisme de participation pour les peuples autochtones et les communautés locales. Malgré les déclarations internationales sur l'importance de cette participation, les États parties à la CITES n'ont pas accepté de formaliser de processus, préférant s'en remettre aux mécanismes existants, c'est-à-dire la consultation nationale en amont des Conférences des Parties, l'inclusion de représentants des peuples autochtones et communautés locales au sein des délégations étatiques ou leur participation en tant qu'observateurs. Encore une fois, ces mécanismes ne sont pas à l'avantage des pays en développement, qui ne possèdent pas les ressources humaines et financières pour mener ce genre de consultation de grande envergure. De plus, des changements aux documents constitutifs de la CITES devraient être adoptés pour réellement permettre aux représentants de peuples autochtones et communautés locales de participer pleinement aux processus décisionnels de la CITES. Malgré ses décennies, la CITES est toujours une convention qui perpétue la vision occidentale en matière de conservation des espèces. Alors que plusieurs instruments internationaux adoptés dans les années 1990 ont incorporé des mécanismes financiers et de participation des peuples autochtones et des communautés locales, les États Parties à la CITES ont refusé - et continuent de refuser - de prendre en compte de manière officielle leurs préoccupations dans le processus d'inscription des espèces aux Annexes. Alors que le commerce illégal d'espèces sauvages est à son plus fort et que celles-ci continuent à décliner à vue d'œil - malgré l'adoption de mesures restrictives des dernières décennies, il est primordial d'impliquer les peuples autochtones et les communautés locales dans le processus décisionnel en matière de conservation et de réglementation du commerce international des espèces de faune et de flore menacées d'extinction. / On March 3, 2023, the Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora (CITES) celebrated its 50ᵗʰ anniversary. It was adopted in the early 1970s at a time when theories of environmental protection on the one hand and economic development on the other were evolving. Despite the importance of wildlife trade to some indigenous peoples and local communities, economic concerns are not reflected in the text of the Convention. Indeed, CITES regulates trade in endangered species by listing them in one of three Appendices: species listed in Appendix I cannot be traded for commercial purposes, while those listed in Appendix II and III can be traded with the presentation of a permit. This appendix mechanism - and the regulation by permit - echoes the international conventions on African fauna and flora that were adopted in the early 20ᵗʰ century by former colonial countries to protect species in their colonies. Once the Convention was implemented, developing countries were at a disadvantage. Indeed, a significant number of species of high commercial value were listed in Appendix I, thus prohibiting any commercial transactions. At CoP1 (1976), State Parties discussed criteria for amending the Appendices, taking a cautious approach based on biological and trade data. Despite attempts to put in place conciliatory measures to allow trade in some species under conditions, the number of species listed in Appendix I continued to increase, limiting the income that indigenous peoples and local communities could earn from trade in these species. With the advent of sustainable development in the early 1990s, discussions at the Conferences of the Parties focused on the sustainable use and economic importance of species to some indigenous peoples and local communities. These amended criteria led to fewer listings in Appendix I but perpetuated the importance of scientific and commercial data for listing a species, thereby discounting any consideration of economic impacts on indigenous peoples and local communities. Considering these economic disadvantages, several States have attempted to incorporate the sustainable use of wildlife and the livelihoods of indigenous peoples and local communities into the criteria for amendment of Appendices I and II of CITES. These requests arise from the fact that CITES does not provide a formal financial mechanism. Although the Secretariat manages the funds received, the projects funded depend on the willingness of donors - Western countries and non-governmental organizations - to provide funds for specific projects. In recent years, these funds have been allocated mainly to the fight against illegal trade. No compensation has been paid to indigenous peoples or local communities for the implementation of the Convention or the loss of income associated with increased regulation of the wildlife trade or to enable them to develop new livelihoods. In this context, recent discussions at CITES have focused on a participatory mechanism for indigenous peoples and local communities. Despite international statements on the importance of this participation, CITES Parties have not agreed to formalize a process, preferring to rely on existing mechanisms, i.e., national consultation prior to Conferences of the Parties, inclusion of indigenous peoples' and local communities' representatives in state delegations or their participation as observers. Once again, these mechanisms are not to the advantage of developing countries, which do not have the human and financial resources to carry out this type of large-scale consultation or to include representatives in delegations. In addition, changes to the CITES governing documents should be adopted to truly enable representatives of indigenous peoples and local communities to fully participate in CITES decision-making processes. Despite its decades, CITES is still a convention that perpetuates the Western vision of species conservation. While many of the instruments adopted at the international level in the 1990s incorporated financial and participatory mechanisms for indigenous peoples and local communities, CITES Parties have refused - and continue to refuse - to take their concerns into account in the listing process. At a time when the illegal trade in wildlife is at its peak and species continue to decline dramatically - despite the adoption of restrictive measures over the past few decades - it is critical to involve indigenous peoples and local communities in the decision-making process for the conservation and regulation of international trade in endangered species of fauna and flora.

Invasive species represent a major challenge through their consequences on<p>biodiversity, human health and economy. Their effects are especially important on fragile and<p>unique insular biotas such as the Galápagos Islands. Ants in particular are keystone species<p>implicated in ecosystem functioning and biodiversity and they can be dramatic invaders. In<p>the Galápagos Islands, the tropical fire ant Solenopsis geminata is considered a high-impact<p>invasive species, though it remains surprisingly poorly studied. The objectives of this work<p>are to document the invasion of S. geminata in the Galápagos Islands by 1) updating its<p>distribution; 2) determining its reproduction and dispersal strategies and reconstruct its<p>invasion history throughout the archipelago and 3) evaluating its impact on the native fauna<p>(focusing on ants and arthropods communities and endemic land tortoises).<p>First, we added 66 new records of S. geminata in the Galápagos since 2008. It has<p>now been recorded on seven islands and 11 islets in a wide range of habitats, including<p>nesting sites of 24 endemic and/or endangered vertebrate species, for which it constitutes a<p>potential threat.<p>Secondly, by combining Bayesian clustering methods, coalescent-based scenario<p>testing using microsatellite data and historical records, we determined that genetic diversity<p>of populations of S. geminata collected in Galápagos Islands is significantly lower than the<p>genetic diversity of populations from native areas (Costa Rica). The Galápagos populations<p>form three clusters corresponding to an island or groups of islands. They appear to be the<p>result of a single introduction in the first half of the 19th century, probably from mainland<p>Ecuador, which acted as a bridgehead population to two subsequent introductions within the<p>archipelago, corresponding human colonization fluxes in the archipelago.<p>We sampled ants in all main habitats of Santa Cruz Island. Introduced ant species<p>were largely prevalent, and S. geminata was the dominant species and was associated with<p>low evenness of ant communties and lower abundance of native ants. We found that<p>Galápagos’ ant communities are determined by the vegetation type and altitude, but found<p>only little evidence for competitively structured assemblages, except in disturbed areas.<p>The arthropod diversity was investigated in two agricultural sites of Santa Cruz Island<p>by combining three complementary sampling techniques. More than half of the species were<p>either endemic or native, but introduced species constituted the majority of the catches.<p>Solenopsis geminata was by far the most abundant and common species.<p>Finally, we investigated the mortality of Cheloidis land tortoise’s eggs and hatchlings<p>in an area infested by S. geminata on Santa Cruz Island with regard to the abundance of fire<p>ants and the duration of incubation. Egg survival was negatively associated with longer incubation times but we found no direct relation between ant density and tortoise mortality<p>despite a high abundances of fire ants in the vicinity of the majority of the tortoise burrows.<p>Our work allows addressing ecological and genetical aspects of the invasion of S.<p>geminata in the Galápagos Islands. We analyzed our results in the light of an ecoevolutionary<p>framework presenting different invasion scenarios and discussed S. geminata<p>as an invasive ant. This provided us with information useful for the study and management of<p>this invasive species in the Galápagos Islands.<p>/<p>Les espèces invasives constituent un défi majeur à cause de leur impact sur la<p>biodiversité, la santé humaine et l’économie. Leurs effets sont particulièrement importants<p>sur les environnements insulaires fragiles et uniques comme les île Galápagos. Les fourmis<p>en particulièr sont des espèces clé de voûte du fonctionnement des écosystèmes et de la<p>biodiversité. Elles peuvent de ce fait devenir des envahisseurs spectaculaires. Dans les îles<p>Galápagos, la fourmi de feu tropicale Solenopsis geminata fait partie des espèces invasives<p>à haut impact et cependant elle a été étonnamment peu étudiée. Les objectifs de ce travail<p>consistent à documenter l’invasion de S. geminata dans l’archipel des Galápagos: 1) en<p>mettant à jour sa distribution; 2) en déterminant ses stratégies de reproduction et de<p>dispersion et en reconstruisant l’histoire de son invasion dans l’archipel et 3) en évaluant son<p>impact sur la faune native (particulièrement sur les communautés de fourmis et<p>d’arthropodes et sur les tortues terrestres endémiques).<p>Tout d’abord, nous avons ajouté 66 nouveaux relevés de S.geminata aux Galápagos<p>depuis 2008. À ce jour, la fourmi a été observée sur 7 îles et 11 îlots, et ce dans une grande<p>variété d’habitats. On la trouve également sur les sites de ponte de 24 espèces de vertébrés<p>endémiques ou en voie de disparition, qu’elle menace ainsi potentiellement.<p>Ensuite, en combinant des méthodes bayésiennes de regroupement et des<p>comparaisons de scénarios en se basant sur des séquences microsatellites et des données<p>historiques, nous avons montré que la diversité génétique des populations de S. geminata<p>des Galápagos est significativement inférieure à celle des populations des zones d’indigénat<p>(Costa Rica). Les populations des Galápagos - réparties en 3 groupes correspondant à une<p>île ou un groupe d’îles – sont le résultat d’une introduction unique ayant eu lieu dans la<p>première moitié du 19ème siècle. Elles proviennent vraisemblablement de l’Equateur<p>continental et constituent une population “tête de pont” pour deux introductions ultérieures au<p>sein de l’archipel. Ces mouvements correspondent aux flux de populations humaines.<p>Nous avons échantillonné les fourmis dans tous les principaux habitats de l’île de<p>Santa Cruz. Les fourmis introduites sont largement prévalentes. Solenopsis geminata<p>constitue l’espèce dominante et se trouve associée avec une faible équitabilité des<p>communautés de fourmis ainsi qu’avec une diminution de l’abondance des fourmis natives.<p>Nos résultats indiquent que les communautés de fourmis des Galápagos sont structurées<p>par le type de végétation et l’altitude, alors que les assemblages de fourmis ne sont pas<p>structurés compétitivement, à l’exception des zones perturbées.<p>Nous avons investigué la diversité arthropodienne de deux sites agricoles de l’île de<p>Santa Cruz en combinant trois méthodes d’échantillonnage complémentaires. Plus de la moitié des espèces collectées étaient soit endémiques, soit natives. Les espèces introduites<p>ont toutefois constitué la majorité des individus collectés. Solenopsis geminata était de loin la<p>plus abondante et la plus commune des espèces récoltées.<p>Enfin, dans une zones infestées par S. geminata sur l’île de Santa Cruz, nous avons<p>mis en relation la mortalité des oeufs et juvéniles de tortues terrestres Chelonoidis avec<p>l’abondance des fourmis de feu et la durée d’incubation des oeufs. Le taux de survie des<p>oeufs est négativement corrélé à leur durée d’incubation. Cependant, malgré de très hautes<p>abondances de fourmis de feu à proximité des nids de tortues, nous n’avons pas trouvé de<p>relation directe avec leur mortalité.<p>Pour conclure, ce travail aborde les aspects génétiques et écologiques de l’invasion<p>de la fourmi de feu tropicale dans les îles Galápagos. Nos résultats sont analysés au sein<p>d’un cadre éco-évolutif présentant différents scénarios d’invasion. Nous discutons également<p>de S. geminata en tant qu’espèce invasive. Nous espérons apporter des informations utiles<p>dans le cadre de l’étude et du contrôle de cette espèce invasive aux Galápagos. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

La zone tropicale connaît à l’heure actuelle une réduction catastrophique de la superficie des écosystèmes forestiers qui jouent pourtant un rôle essentiel dans la régulation climatique et qui constituent un réservoir inestimable de la biodiversité. Les causes de cette déforestation sont multiples et complexes. Même si l’agriculture constitue l’une des causes majeures de la déforestation dans la plupart des régions tropicales, l’Afrique sub-saharienne a connu des influences exceptionnelles liées aux conflits sociaux qui ont entrainé un afflux massif de réfugiés ou de déplacés internes. Au Burundi, l’instabilité sociopolitique survenue en 1993 a entrainé un déplacement massif de la population constituée essentiellement d’agriculteurs. Une partie de cette population déplacée s’est réfugiée à l’extérieur du pays tandis qu’une autre s’est retrouvée dans des camps de déplacés à l’intérieur du pays. L’objectif de cette étude est de caractériser la dynamique spatio-temporelle de l’occupation du sol au sud et sud-est du Burundi en mettant un accent particulier sur l’influence de cette migration forcée de la population. La dynamique et la biodiversité végétale de la forêt de Bururi qui est située dans ce paysage anthropisé ont également été analysées. Sur la base de 6 images satellitaires et des observations sur le terrain, cette étude montre que le sud et sud-est du Burundi est caractérisé par une augmentation de l’anthropisation au fil du temps. L’impact négatif de l’instabilité sociopolitique sur la végétation naturelle a été mis en évidence par la diminution du degré d’anthropisation au fur et à mesure que la distance aux camps de déplacés augmente. Il est également confirmé par le fait que l’anthropisation de la zone située autour des camps est plus importante pour les années qui ont suivi le déclenchement de l’instabilité sociopolitique par rapport aux années antérieures. Ainsi, les résultats de cette étude ont permis de confirmer que les camps de déplacés ont significativement contribué à la dynamique de l’occupation du sol dans cette région. La création de nouvelles parcelles agricoles ainsi que la recherche du bois de chauffe autour des camps sont à l’origine de cette forte déforestation. Cette étude montre également que la distribution d’abondances des plantes de la forêt de Bururi est conforme à la distribution log série, ce qui constitue également un indicateur de sa perturbation malgré son statut d’aire protégée. L’agrégation de certaines de ses espèces arborescentes pourrait être l’une des conséquences de ces perturbations anthropiques. En outre, la prépondérance de certains arbustes pionniers généralement indicateurs des forêts tropicales africaines secondarisées, serait un indicateur d’une perturbation anthropique récente qui pourrait être attribuée à cette instabilité sociopolitique. La mise en place d’une politique nationale de réhabilitation des anciens emplacements des camps ainsi que la restauration des espèces menacées s’avèrent par conséquent indispensables./Nowadays, tropical zones are characterized by a catastrophic decline of forest ecosystems areas which play however an important role in climate regulation and biodiversity conservation. There are numerous and complex causes of deforestation. Even if agriculture is one of the main causes of deforestation in most tropical regions, sub-saharan Africa is known to have exceptional influences related to social conflicts that led to a massive flow of refugees or internal displaced population. In Burundi, socio-political instability which occurred in 1993 also led to massive waves of displaced people, essentially farmers. A part of them fled to foreign countries whereas others were kept gathered in camps throughout the country. The present study aims to analyze the land cover spatiotemporal dynamics in south and southeast of Burundi and is particularly focused on the influence of this population forced to migrate. Dynamics and plant diversity of Bururi forest located in this anthropogenic landscape were also investigated. The study combines six Landsat multispectral satellite images analysis with fielding observations. The study highlights an increase in natural vegetation disturbance by anthropogenic activities over time. The negative impact of socio-political instability has been demonstrated by an anthropization decrease when the distance from the camps increases. It is also confirmed by a high anthropogenic pressure in the camp’s surrounding zone during the period that followed the outbreak of the socio-political instability than in previous years. This result confirms that displaced population camps have significantly contributed to the land cover dynamic in the south and southeast of Burundi. Agricultural and domestic firewood collecting activities in camp’s surrounding zone are the main causes of deforestation during instability period. The observed plant species abundance distribution in Bururi forest was found similar to the log series model which also suggests the impact of disturbance on the plant abundance distribution despite the status of this ecosystem as protected area. The spatial aggregation of some of its tree species would be considered as a consequence of anthropogenic disturbance. In addition, the observed pioneer shrubs usually characteristics of secondary African tropical forests can be considered as anthropogenic recent disturbance indicators and would be attributed to the socio-political instability impact. This study recommends the establishment of a national rehabilitation policy of those disturbed zones around the camps and restoration of endangered plant species. / Doctorat en Sciences agronomiques et ingénierie biologique / info:eu-repo/semantics/nonPublished

La connaissance de la distribution spatiale des espèces et leurs déterminants constituent les principaux thèmes de la biogéographie et de l’écologie. Cette thèse a été réalisée sur les Fabaceae de l’Afrique Centrale :Burundi, République Démocratique du Congo et Rwanda. Composées de trois sous-familles (Caesalpinioideae, Faboideae et Mimosoideae), les Fabaceae sont présentes dans tous les biomes terrestres du monde. La présente étude a pour objectif d’évaluer et localiser la diversité spécifique, déterminer les zones de conservation des Fabaceae, identifier leur modèle de distribution spatiale et examiner l’impact potentiel de la déforestation sur les espèces indicatrices de cette famille. Les facteurs environnementaux déterminant la distribution des espèces endémiques de Fabaceae, les zones favorables à leur présence et l’évaluation de leur état de conservation ont également été analysés. L’étude a consisté à vérifier et à digitaliser tous les échantillons d’herbiers des Fabaceae conservés au Jardin Botanique National de Belgique et à l’Université Libre de Bruxelles. Les Systèmes d’Information Géographique ont été largement utilisés. Les analyses spatiales ont montré une distribution non uniforme de la diversité spécifique des Fabaceae. Les zones où la diversité spécifique coïncide avec celle des espèces endémiques ont été suggérées comme prioritaires pour la conservation. L’analyse de groupement appliquée sur le jeu de données des Mimosoideae a mis en évidence trois régions floristiques majeures. Ces trois régions correspondent aux régions phytogéographiques définies par White (1979, 1983). L’étude des Caesalpinioideae a confirmé l’existence d’espèces indicatrices de territoires phytogéographiques de Ndjele (1988). L’étude de cas réalisée au Katanga (R.D. Congo) a montré que la déforestation constitue une menace potentielle pour ces espèces, les plus vulnérables étant inféodées aux habitats forestiers. La distribution potentielle des espèces endémiques de Fabaceae (Caesalpinioideae) a montré une convergence entre les cartes de la distribution actuelle et celles issues de la distribution potentielle. Des sites où les espèces n’ont jamais été signalées ont été identifiés. La distribution potentielle a démontré le rôle des déterminants environnementaux dans la distribution des espèces endémiques. Cette étude a également prouvé que d’importantes proportions des zones de diversité des espèces endémiques ne sont pas couvertes par la conservation actuelle de l’Afrique Centrale. Cette thèse confirme que l’Afrique Centrale est une zone importante de conservation de la biodiversité. L’étude devrait être poursuivie en étendant la distribution potentielle aux Fabaceae non endémiques afin de définir leurs aires de distributions, critère indispensable pour évaluer le degré de vulnérabilité d’une espèce. La création de nouvelles aires protégées renforcerait le système actuel de conservation dans cette région./Knowledge of the spatial distribution of species and its determinants constitutes a principal theme in biogeography and ecology. This dissertation focused on the Fabaceae family of Central Africa: Burundi, the Democratic Republic of the Congo and Rwanda. Composed of three subfamilies (Caesalpinioideae, Faboideae and Mimosoideae), Fabaceae species are present in all terrestrial biomes of the world. The current study aimed to assess and locate Fabaceae species diversity, to determine potential conservation zones, to identify the spatial distribution pattern and to examine the potential impact of deforestation on some indicator species of this family. The environmental factors driving the distribution of endemic Fabaceae have been identified, as well as the potential areas of occurrence; their conservation status in the region has also been studied. The current study has verified and digitized all the herbarium samples kept at the National Botanical Garden of Belgium and the Université Libre de Bruxelles regarding the Fabaceae family. Geographic Information Systems have been used frequently. Spatial analysis showed an uneven distribution of Fabaceae species diversity. The zones where species richness depends on endemic species diversity are suggested to have priority for conservation. A cluster analysis applied to the dataset of Mimosoideae has highlighted three major floristic regions. These three regions correspond to existing phytogeographical regions defined by White (1979, 1983). A study on Caesalpinioideae species of Central Africa has confirmed the existence of indicator species of phytogeographic territories of Ndjele (1988). A case study conducted in Katanga (D.R Congo) showed that deforestation constitutes a potential threat for these species, the most vulnerable being those strictly confined to forest habitats. The potential distribution of endemic Fabaceae (Caesalpinioideae) showed a clear convergence between the current distribution maps and the potential distibutions. Sites where those species had not been reported before have been identified. The potential distribution enabled to identify the importance of the different environmental factors for each endemic species’ distribution. This study also showed that large regions characterized by important endemic species diversity are not covered by current zones of conservation in Central Africa. This dissertation confirms Central Africa as an important zone for biodiversity conservation. The current research should be completed by the potential distribution of non endemic Fabaceae species of Central Africa, an important criterion to evaluate their degree of vulnerability. Creation of new protected areas would reinforce the current status of conservation in the region. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

L'équilibre arbre-herbe dans la savane tropicale est reconnu comme l'une des principales<p>énigmes de l'écologie des plantes. Les origines du difficile équilibre entre ces formes de vie<p>sur des dizaines de millions de kilomètres carrés à l'échelle mondiale sont en partie attribuées<p>aux perturbations fréquentes induites par les feux de végétation dont les effets varient dans<p>l'espace et dans le temps selon les conditions environnementales. Les résultats de recherche<p>dépendent de l’échelle et les conclusions tirées d’études locales sont rarement transposables à<p>d’autres échelles. La question du transfert d'échelle s’avère donc cruciale dans l'étude des<p>effets du feu, et nécessite une approche transdisciplinaire.<p>En raison de la variété des échelles couvertes, cette étude constitue une première dans la<p>confrontation de données sur l’historique des feux dérivé de l'imagerie satellitaire à des<p>données de terrain incluant des mesures détaillées sur la structure et la composition de<p>végétation, ainsi que des propriétés édaphiques et topographiques. Elle s’est focalisée sur la<p>composante ligneuse de par son caractère pérenne et son influence sur les processus<p>écologiques majeurs. Sur une zone de plus de 2000 km², le Parc National du W du Niger<p>(PNWN), où le feu est utilisé comme outil pour la gestion et la conservation des écosystèmes<p>semi-arides, une carte de l'historique des feux a été élaborée à partir d'images MODIS de 250<p>m de résolution spatiale et de résolution temporelle journalière couvrant une période de sept<p>années (2002-2009). Pour comprendre la variabilité, à la fois dans l'espace et le temps, de la<p>propagation du feu dans la végétation, nous avons étudié les caractéristiques de distribution<p>des feux en termes de régime du feu (i.e. période d'occurrence et fréquence) et de structure<p>spatiale (métriques paysagères). Les relations causales plausibles entre les régimes du feu, les<p>conditions édaphiques et topographiques à l'échelle régionale comme locale, et les<p>caractéristiques de la végétation ligneuse (composition et structure) ont été examinées à<p>travers des analyses multivariées et des modèles d'équations structurales. Nous avons aussi<p>examiné plus en détails les stratégies adaptatives mises en oeuvre par les ligneux, et les<p>interactions biologiques qui sous-tendent l'organisation spatiale des ligneux à travers une<p>approche des processus ponctuels.<p>Les résultats montrent que l'activité du feu dans le PNWN se caractérise par une hétérogénéité<p>spatio-temporelle induite principalement par les conditions édapho-topographiques via la<p>structure de la végétation ligneuse. Les feux précoces de gestion créent des pare-feux<p>efficaces, limitant une large extension des feux de saison tardifs. Cependant, ces feux tardifs<p>pourraient ne pas être aussi destructifs comme qu’on le suppose généralement. En effet,<p>l'adaptation des espèces aux différents régimes defeu correspond à des stratégies de croissance<p>contrastées. Dans le cas des feux tardifs, les surfaces terrières et hauteurs moyennes les plus<p>fortes sont rencontrées, permettant aux arbres de résister au feu. Quant aux zones non<p>affectées par les feux l'analyse "patron-processus" désigne clairement la facilitation entre<p>ligneux comme un processus fondamental de l'organisation spatiale périodique du couvert, une<p>structure émergente qui empêche le passage du feu. Bien qu’ils ne se substituent pas aux<p>études expérimentales, ces résultats basés sur une expérimentation naturelle à large échelle<p>apportent des informations nouvelles précieuses tant au niveau fondamental que pour la mise<p>en place d'une gestion raisonnée du PNWN.<p><p><p>The tree-grass equilibrium in tropical savanna is recognized as one of plant ecology's main<p>conundrums. The origins of the difficult balance between these life forms over tens of millions<p>of square kilometers worldwide are in part attributed to the frequent disturbances caused by<p>vegetation fires effects of which vary in space and time depending on local environmental<p>factors. Research results are scale-dependent and findings from local studies are rarely<p>transposable to higher levels of ecosystem organization. The question of scaling (scale<p>transfer) is therefore crucial in the study of fire effects, and requires a multidisciplinary<p>approach.<p>Because of the variety of scales covered, this study is a premiere in the confrontation of<p>satellite-imagery derived fire history data with detailed field data including measurements of<p>vegetation parameters (structure and composition), as well as soil and topographic properties.<p>The study focuses on the woody component, because of its perennial character and its<p>influence on major ecological processes. On an area of more than 2000 km², the W National<p>Park of Niger (WNPN) where fire is used as a tool for the management and conservation of<p>semi-arid ecosystems, a fire history map was elaborated from MODIS images with a 250 m<p>spatial resolution and a daily temporal resolution over a period of seven years (2002-2009). To<p>understand the variability, both in space and time, of fire propagation in vegetation, we studied<p>the fire distribution characteristics in terms of fire regime (i.e. timing and frequency) and<p>spatial structure (landscape metrics). Plausible causal relationships at regional and local scales<p>between fire regimes, edaphic and topographic conditions, and the woody vegetation<p>(composition and structure) characteristics were examined through multivariate analyses and<p>structural equations models. We also examined in detail the woody species adaptive strategies<p>as well biological interactions, which underlie their spatial organization, using point statistics.<p>Results show that the WNPN fire's activity is characterized by spatial and temporal<p>heterogeneity induced mainly by edaphic and topographic conditions via the structure of the<p>ligneous component. Prescribed early season fires create effective firewalls, limiting wide late<p>season fires. However, these late fires might not be as destructive as is commonly assumed.<p>Indeed, species adaptation to different fire regimes corresponds to contrasting growth<p>strategies. In the case of late fires, increased basal areas and mean tree heights were<p>encountered, enabling trees to resist fire and escape flames. As for the unburned areas, the<p>"pattern-process" analysis clearly indicates that facilitation between shrubs is a fundamental<p>process determining the woody cover periodic spatial organization, an emergent structure that<p>prevents fire spread.<p>Although they do not replace experimental studies, these results based on a large-scale natural<p>experiment provide valuable new information both on a fundamental level and for setting up<p>the rational management of the WNPN. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished