Un modèle de dynamique forestière, considéré comme un outil d'aide à l'aménagement forestier, peut reposer sur différents niveaux de description du peuplement : arbre, distribution ou peuplement. Une approche est recherchée pour construire un modèle à un niveau de description intermédiaire entre l'arbre et le peuplement, en s'appuyant sur les données du dispositif sylvicole de Paracou en Guyane française. Dans un premier temps la possibilité de construire un modèle de trouées est évaluée sous deux angles : d'une part en regardant si la variable d'interaction des modèles de trouées permet d'expliquer les accroissements observés à Paracou, d'autre part en testant si le peuplement peut être découpé en placettes indépendantes. Dans les deux cas les résultats n'encouragent pas à la construction d'un modèle de trouées. Néanmoins un modèle arbre dépendant des distances, qui ne tient compte que de la compétition pour la lumière est obtenu ; ce modèle permet de reproduire les distributions diamétriques et en hauteur ainsi que la répartition spatiale à grande échelle (< 10 m) observées à Paracou. Dans un deuxième temps des méthodes pour changer de niveau de description sont établies, en suivant deux approches : la première est une approche méthodologique permettant de transposer les équations d'un modèle arbre en un modèle de distribution en utilisant des techniques issues de la physique (théorème de Liouville, approximation du champs moyen, méthode des moments). Cette methodologie est appliquée au modèle arbre construit dans la première partie. Il en ressort que l'espace joue dans ce modèle un rôle qui ne peut etre négligé. Dans une deuxième approche un modèle qui mélange le niveau individuel et le niveau distribution est construit, la transition de la composante distribution à la composante individuelle s'effectuant au diamètre de 40 cm. Ce modèle met en évidence la variabilité stochastique liée à la démographie des arbres de grande taille.

Les recherches entreprises dans cette thèse visent à définir les processus de formation des anthroposols archéologiques précolombiens sur le territoire guyanais ainsi qu'à participer à la restitution des activités humaines passées. Elles sont fondées sur l'étude et l'analyse des propriétés intrinsèques des sédiments archéologiques, telles que, d'une part, leur nature et leur organisation pédo-sédimentaires, et d'autre part, leurs propriétés physico-chimiques. La possibilité de disposer d'un corpus de sites archéologiques de plein air dans différents contextes géomorphologiques (plaine alluviale, colline latéritique pour les montagnes couronnées), et la mise en place d'une approche géoarchéologique combinant observations micromorphologiques et analyses physico-chimiques, a permis d'investiguer différents types d'anthroposols précolombiens guyanais, et de les caractériser suivant plusieurs marqueurs anthropiques, directs et indirects. L'analyse géoarchéologique révèle que la pédogénèse naturelle a été impactée par l'anthropisation ancienne et indique une certaine résilience des sols. La micromorphologie des sols a permis de mettre en évidence des microtraces anthropiques telles que des charbons (micro et macro) et des céramiques, communs aux deux contextes, ainsi que différents types d'agrégats brûlés provenant de la surface des sols ayant subi la chauffe pour les montagnes couronnées. L'activité anthropique a aussi probablement favorisé les processus de lessivage des argiles par des apports anciens de cendres. La pédofaune a été transformée comme le laisse supposer, en lames minces, la présence de traits rapportés à Pontoscolex corethrurus. Les analyses archéo-environnementales complémentaires mises en place dans ce travail (anthracologie, phytolithes, susceptibilité magnétique) ont permis de compléter les données acquises sur la mise en place des anthroposols étudiés. Ces travaux, précurseurs pour le territoire guyanais, et en s'inspirant des études menées non loin, en Amazonie brésilienne sur les terra preta/mulata ou Amazonian Dark Earth, viennent compléter le référentiel des anthroposols archéologiques développés en Amazonie. Ils ont, en outre, permis d'émettre plusieurs hypothèses quant à l'origine des marqueurs d'activités, directs ou indirects, observés dans les anthroposols archéologiques, et de mettre ainsi en évidence les manifestations humaines anciennes qui auraient pu avoir lieu sur les sites étudiés. Des activités fondamentales telles que les foyers domestiques ou la mise en culture des sols semblent avoir pris place sur ces derniers. Des hypothèses sur les modèles d'occupation de l'espace ont été proposées en s'intéressant aux zones de rejet principalement, situées en retrait des maisons supposées et à proximité du fossé dans le cas des montagnes couronnées. Cette étude s'inscrit typiquement dans une approche archée-environnementale qui vient préciser les liens étroits qu'entretenaient les populations précolombiennes avec leur environnement. / The research undertaken in this thesis, aims to identify the formation processes of the pre­Columbian archaeological anthropogenic soils in the French Guiana territory as well as to contribute to revisiting ancient human activities. lt is based on the study and analysis of the intrinsic properties of archaeological sediments, such as, on the one hand, their nature and their pedo-sedimentary composition, and on the other hand, their physicochemical properties. The availability of a corpus of open air archaeological sites in different geomorphological settings (e.g., floodplain; lateritic hill with circular ditch glossed in French montagne couronnée), and the implementation of a geoarchaeological approach combining micromorphological observations and physicochemical analyses, enabled to investigate different kinds of pre-Columbian anthropogenic soils in French Guiana, and to characterize them according to several anthropogenic markers, both direct and indirect. Geoarchaeological analysis revealed that the natural pedogenesis has been impacted by the ancient anthropization and indicates a certain resilience of soils. The soil micromorphology demonstrated anthropogenic microtraces such as charcoal (micro and macro) and fragments of pottery, common to both contexts, as well as different kinds of heated aggregates originating from the surface of the soils having been burned, only for the montagnes couronnées sites. Anthropogenic activity probably also contributed to the process of leaching of clay via the formed ashes. The pedofaune has been transformed as one may assume, in thin sections, the presence of pedofeatures related to Pontoscolex corethrurus. Additional archaeo-environmental analyses implemented in this study (anthracology, phytoliths, magnetic susceptibility) allowed completing the data acquired on the implementation of the studied anthropogenic soils. These studies, pioneering for French Guiana, though inspired by studies in the near Brazilian Amazon on terra preta/mulata or Amazonian Dark Earth, complement the repository of archaeological anthropogenic soils developed in the Amazon. Furthermore, they allowed several hypotheses about the origins of the activity markers, either direct or indirect, observed in the archaeological anthropogenic soils, and evidenced ancient human events that could have taken place on the sites studied. Fundamental activities such as house tires or the cultivation of the land appear to have taken place on the latter. Assumptions about the models of occupation of space have been proposed mainly by refuse areas behind the supposed houses and near the ditch in the case of the montagnes couronnées. This study is situated in an archaeo-environmental approach demonstrating the close relations between pre-Columbian populations with their environment.

Notre étude s’est proposée d’analyser l’incidence du paludisme et son évolution dans le temps et dans l’espace, ainsi que de rechercher les facteurs de risque d’accès palustres chez les enfants d’un village du Moyen-Oyapock (Camopi), peuplé d’Amérindiens wayampi et émerillon, d’une part, et d’un village du Haut-Maroni (Antecume Pata), peuplé d’Amérindiens wayana, d’autre part. L’approche a été multiple avec, pour chacun des deux sites d’étude :- Une analyse de survie (modèle de Cox) à partir des accès palustres confirmés biologiquement dans une cohorte d’enfants de moins de sept ans régulièrement suivis, ainsi qu’un questionnaire de type Connaissances, Attitudes et Pratiques (CAP), puis les caractéristiques des habitats et la description de leur environnement immédiat.- Une analyse spatiale avec une classification de l’occupation du sol à partir d’images satellites SPOT 5, l’extraction de variables environnementales d’intérêt, l’étude de leur effet sur la transmission du paludisme et la mise au point d’une méthode objective de sélection d’un rayon d’observation autour des habitations pour la caractérisation de l’environnement.- Une étude de séries temporelles (ARIMA) afin de déterminer l’effet des évènements climatiques et hydrologiques sur le paludisme, aux niveaux local et plus global (El Niño).Les taux d’incidence d’accès palustres sur la période 2001-2009 se sont révélés particulièrement élevés chez les jeunes enfants, notamment à Camopi avec une moyenne de 773‰ par année. Une diminution brutale de l’incidence a eue lieu en 2007 sur le Haut-Maroni et ce phénomène est observé à Camopi depuis 2010. Une prémunition se développe assez rapidement au cours de la vie (2-3 ans), surtout contre les reviviscences à Plasmodium vivax. Les facteurs environnementaux se sont avérés être les plus nombreux et les plus fortement liés à l’incidence palustre. En effet, le dégagement des alentours du carbet de toute végétation et une certaine distance de celui-ci à la forêt sont des facteurs protecteurs. La composante géographique est également apparue essentielle à Camopi avec une incidence qui variait selon le fleuve d’habitation et en fonction de la distance au hameau principal. Les facteurs météorologiques locaux (température et niveau du fleuve) se sont également révélés être liés à l’incidence du paludisme à court terme (0-3 mois). Par ailleurs, nos résultats ont permis d’émettre un certain nombre d’hypothèses quant à la transmission et au(x) vecteur(s) local(ux), et notamment de suggérer la participation d’un vecteur autre qu’An. darlingi dans la transmission du paludisme à Camopi. Nous avons également prouvé par ce travail que la télédétection et les systèmes d’information géographique sont très prometteurs pour la prise en compte de la dimension spatiale et environnementale dans l’étude des maladies transmissibles, notamment dans les zones d’accès difficile de Guyane. / The aim of our study was to analyze the incidence of malaria in children and its evolution through time and space, as well as to search for risk factors in a village in Mid-Oyapock (Camopi), populated by Amerindians Wayampi and Emerillon, on the one hand, and a village in Upper-Maroni (Antecume Pata), populated by Amerindians Wayana, on the other hand. The approach was multiple with, for both study sites:- A survival analysis (Cox modelling) completed out of biologically confirmed malaria attacks in a cohort of children under seven, as well as a Knowledge, Attitudes, Practices and Behavior (KAPB) questionnaire, and also the characteristics of the houses and the description of their immediate environment.- A spatial analysis with a land cover classification from SPOT 5 satellite images, the extraction of environmental variables, the study of their effect on malaria transmission and the development of an objective method for picking the proper observation horizon around houses in order to characterize the environment.- A time series study (ARIMA) to determine the effect of climatic and hydrological events on malaria at local and global (El Niño) scales.The incidence rates of malaria attacks during the period 2001-2009 were particularly high among young children, especially in Camopi with an average of 773‰ by year. A sharp decline in incidence occurred in 2007 on the Upper Maroni and this phenomenon has been observed in Camopi since 2010. An acquired immunity develops quite rapidly during the life (2-3 years old), especially against P. vivax relapses. Environmental factors were found to be the most strongly associated with malaria incidence. Indeed, living in a hut cleared from the surrounding vegetation and at a larger distance from the forest are protective factors. The geographic component also appeared essential in Camopi with an incidence which varied with the river of living and with the distance from the main hamlet. The local meteorological factors (temperature and river level) also proved to be linked to malaria incidence in the short term (0-3 months). Moreover, our results have allowed issuing a number of assumptions about the transmission and the local vector(s), in particular to suggest the involvement of another vector than An. darlingi in the malaria transmission in Camopi. We also proved by this work that remote sensing and geographic information systems hold great promise for the inclusion of the spatial and environmental dimensions in the study of transmitted diseases, especially in areas of difficult access in French Guiana.

Les espaces naturels protégés sont aujourd’hui à l‘échelle mondiale l’une des principales politiques publiques mises en œuvre pour faire face à la destruction des écosystèmes. Leur nombre a beaucoup augmenté ces dernières années et les modes d’action qu’ils recouvrent se sont considérablement diversifiés. Pour autant, les écosystèmes continuent à se dégrader, et l’efficacité de ces dispositifs est souvent remise en cause. Cette thèse vise à analyser les facteurs influant sur l’efficacité des espaces protégés pour la conservation d’écosystèmes amazoniens encore peu dégradés. Elle étudie pour cela la mise en œuvre de dispositifs relevant de doctrines de gestion de l’environnement différentes, basées sur (i) la limitation réglementaire maximale des activités humaines impactantes pour les écosystèmes, (ii) la gestion des ressources par des populations locales ou traditionnelles ou (iii) la mise en place d’une gestion forestière durable sur des terres publiques. Nous nous plaçons dans une posture comparative entre la Guyane (France) et l’Amapá (Brésil), territoires partageant une frontière commune, principalement matérialisée par le fleuve Oyapock. La comparaison internationale entre ces deux régions présentant une couverture exceptionnelle en espaces protégés, dans des conditions écologiques et géographiques relativement similaires, nous permet d’observer l’influence du contexte historique et sociopolitique sur les modes de prise en charge de la gestion de l’environnement par les aires protégées. Nous nous sommes basés sur une approche constructiviste, appuyée sur une production de données principalement qualitatives (entretiens semi-directifs, analyse de documents, observation participante…). Nous avons ainsi procédé à une déconstruction critique des dispositifs « aires protégées », permettant de mettre en lisibilité les enjeux environnementaux qu’ils portent, et d’analyser l’efficacité environnementale des stratégies mises en œuvre. Cette analyse s’est articulée autour d’une lecture à la fois diachronique et multiscalaire des processus de gestion.Nous montrons que la mise en place des espaces protégés de Guyane et d’Amapá a été portée par des coalitions d’acteurs structurées autour de doctrines de gestion, c’est à dire de conceptions partagées des conditions de mise en œuvre d’une « bonne gestion environnementale ». Les dispositifs créés ont hérité des ressources stratégiques d’action et de la légitimité de ces coalitions. Les coalitions porteuses de la création des espaces protégés en Amapá sont fortement articulées aux mouvements sociaux et environnementaux plus généraux de l’Amazonie brésilienne, notamment pour les revendications socio-environnementales émergeant à la sortie de la période dictatoriale. En Guyane française, les espaces naturels protégés sont principalement la résultante de compromis entre d’une part une volonté d’exemplarité de l’action de la France en Amazonie, et d’autre part une recherche de minimisation des conflits avec les acteurs politiques locaux. / Nowadays, natural protected areas are one of the main public policies implemented at the international level in order to prevent the destruction of ecosystems. During the last decades, they became very numerous, and mobilized more and more diversified modes of action. However, natural ecosystems continue to deteriorate, and the effectiveness of protected areas is often questioned. The aim of this thesis was to analyse the factors influencing the effectiveness of protected areas in a context of Amazonian ecosystems that are still well preserved. We observed the implementation of environmental management arrangement (protected areas) that are based on various doctrines: (i) the strong limitation of all harmful human activities through legislation; (ii) the management of resources by local or traditional populations; and (iii) the implementation of sustainable forest management on public lands. We adopted a comparative approach between Guyana (France) and Amapá (Brazil), territories that share a common border, mainly identifiable by the Oyapock River. These two territories present quite similar ecological and geographical conditions, and both have an exceptional coverage of protected areas. Therefore this international comparison allowed us to observe the influence of the historical and socio-political context on the implementation of protected areas. We used a constructivist approach, mainly based on qualitative data (semi-structured interviews, document analysis, participant observation...). We effected a critical deconstruction of "protected areas" management arrangements in order to make their environmental objectives intelligible, and we analysed the environmental effectiveness of the strategies implemented. This analysis was based on a diachronic and multiscalar lecture of management processes. We show that the establishment of protected areas in Guiana and Amapá was led by coalitions of actors structured around management doctrines, i.e. shared conceptions of "good environmental management". Management arrangements created inherited the strategic resources of action and the legitimacy of these coalitions. In Amapá, coalitions were strongly articulated with wider social and environmental movements of the Brazilian Amazon, especially in the case of socio-environmental claims rising at the end of the dictatorship. In French Guiana, the natural protected areas are mainly the result of compromise between the French willingness to serve as an example in the Amazon region, and the minimisation of conflicts with local politicians.

Les méthodes classiques d'analyse d'images satellites sont inadaptées au volume actuel du flux de données. L'automatisation de l'interprétation de ces images devient donc cruciale pour l'analyse et la gestion des phénomènes observables par satellite et évoluant dans le temps et l'espace. Ce travail vise à automatiser la cartographie dynamique de l'occupation du sol à partir d'images satellites, par des mécanismes expressifs, facilement interprétables en prenant en compte les aspects structurels de l'information géographique. Il s'inscrit dans le cadre de l'analyse d'images basée objet. Ainsi, un paramétrage supervisé d'un algorithme de segmentation d'images est proposé. Dans un deuxième temps, une méthode de classification supervisée d'objets géographiques est présentée combinant apprentissage automatique par programmation logique inductive et classement par l'approche multi-class rule set intersection. Ces approches sont appliquées à la cartographie de la bande côtière Guyanaise. Les résultats démontrent la faisabilité du paramétrage de la segmentation, mais également sa variabilité en fonction des classes de la carte de référence et des données d'entrée. Les résultats de la classification supervisée montrent qu'il est possible d'induire des règles de classification expressives, véhiculant des informations cohérentes et structurelles dans un contexte applicatif donnée et conduisant à des valeurs satisfaisantes de précision et de KAPPA (respectivement 84,6% et 0,7). Ce travail de thèse contribue ainsi à l'automatisation de la cartographie dynamique à partir d'images de télédétection et propose des perspectives originales et prometteuses. / Classical methods for satellite image analysis are inadequate for the current bulky data flow. Thus, automate the interpretation of such images becomes crucial for the analysis and management of phenomena changing in time and space, observable by satellite. Thus, this work aims at automating land cover cartography from satellite images, by expressive and easily interpretable mechanism, and by explicitly taking into account structural aspects of geographic information. It is part of the object-based image analysis framework, and assumes that it is possible to extract useful contextual knowledge from maps. Thus, a supervised parameterization methods of a segmentation algorithm is proposed. Secondly, a supervised classification of geographical objects is presented. It combines machine learning by inductive logic programming and the multi-class rule set intersection approach. These approaches are applied to the French Guiana coastline cartography. The results demonstrate the feasibility of the segmentation parameterization, but also its variability as a function of the reference map classes and of the input data. Yet, methodological developments allow to consider an operational implementation of such an approach. The results of the object supervised classification show that it is possible to induce expressive classification rules that convey consistent and structural information in a given application context and lead to reliable predictions, with overall accuracy and Kappa values equal to, respectively, 84,6% and 0,7. In conclusion, this work contributes to the automation of the dynamic cartography from remotely sensed images and proposes original and promising perpectives

Les forêts tropicales représentent un ‘hotspot’ de diversité avec un nombre considérable d’espèces qui coexistent jusqu’à une échelle locale fine. Plus particulièrement, 16 000 espèces d’arbres coexistent en Amazonie, 1 800 en Guyane française et entre 120 et plus de 200 espèces d’arbres par hectare. Cependant, le maintien de cette diversité face aux changements globaux actuels et à venir (qu’ils soient anthropiques ou climatiques…) est incertain. Avant de pouvoir prédire l’évolution de la diversité face aux changements globaux, un travail fondamental est nécessaire afin de comprendre les processus d’assemblage des communautés, processus qui maintiennent cette diversité. Ce travail est réalisé depuis de nombreuses années en écologie et reste d’actualité vu l’absence de consensus quant à l’importance relative des processus d’assemblage. Cette thèse s’inscrit dans la continuité de ce travail fondamental en utilisant une approche intégrative innovante, qui aborde de manière multi-échelle trois types de diversité : diversité taxonomique, fonctionnelle et phylogénétique. Nos résultats questionnent sur l'importance du filtrage environnemental quant aux propriétés hydrologiques et chimiques des sols, et sur celle des interactions biotiques dans l’assemblage de la communauté étudiée. Par ailleurs, nos résultats suggèrent que les distributions d’espèces puissent être influencées par la dynamique forestière en lien avec les chutes d’arbres et donc avec la disponibilité en lumière. Enfin, nous avons mis en évidence l’importance de la limitation de dispersion. / Tropical forests are a biodiversity hotspot, with the coexistence of numerous species until a fine spatial scale. Particularly, 16.000 tree species coexist in Amazonia, 1.800 in Frenche Guiana and between 120 and more than 200 tree species per hectare. However, there are some uncertainties in maintaining diversity in regard to global changes. Hence before predicting the diversity evolution face of global changes, fundamental studies are needed to understand which assembly processes are involved in the maintenance of diversity. These fundamental studies still relevant given the lack of consensus on the relative importance of assembly processes. This thesis is a continuation of these fundamental studies, using innovative integrative approach, at multi-scale, to address three types of diversity: taxonomic diversity, functional and phylogenetic. Our results challenge the importance of environmental filtering for hydrological and chemical properties of soils, versus the importance of biotic interactions on community assembly. Furthermore, our results suggest that species distributions could be affected by forest dynamics related to falling trees and therefore by light availability. Finally, we have highlighted the importance of dispersal limitation on community assembly.

La ressource forestière en Guyane occupe une place maîtresse au sein de la région et est encore majoritairement préservée, mais la filière bois parvient difficilement à valoriser la biodiversité locale en raison de l’hétérogénéité de la ressource. Identifier les essences à planter demain représente aujourd’hui un enjeu à la fois environnemental, économique et social pour la Guyane. Bagassa guianensis Aubl. et Cordia alliodora (Ruiz & Pav.) Oken. vont à l’encontre des modèles usuels en associant vitesse de croissance et qualité du bois et sont identifiées comme prometteuses pour la plantation. Dans un premier temps, l’étude de la dynamique de croissance des deux espèces révèle un modèle écologique singulier, à la fois pionnières et longévives. La variabilité de l’infradensité dans l’arbre est l’élément clé qui permet un tel développement, favorisant une croissance rapide dans les premières années tout en assurant la longévité de l’individu. Dans une seconde partie, l’analyse d’un large panel de propriétés du bois (retrait, module, durabilité) en lien avec le développement de l’arbre confirme les qualités technologiques des deux espèces et permet l’émergence de résultats novateurs tels que le rôle des extractibles sur le retrait, le contrôle de la croissance grâce aux variations d’infradensité, l’évolution des traits foliaires au cours de l’ontogénie ou encore la mise en place de contrefil dans l’arbre pour assurer son maintien. La connaissance acquise vis-à-vis du mode de développement de ces deux espèces et des facteurs influençant la qualité de leur bois permet aujourd’hui de définir avec plus de précision le cadre d’un projet de plantation et les conditions de son succès. Les résultats de cette étude permettent finalement d’orienter la recherche de nouvelles espèces d’avenir pour la plantation en Guyane. / The forests of French Guiana occupy a central part of the region’s potential resource base, but as yet remain almost completely unexploited. This stems from the forestry industry struggling to valorize wood stocks of a high diversity with an extremely heterogeneous distribution. Indeed, identifying essences for future propagation is an issue of both environmental and socio-economic importance for the region. Bagassa guianensis Aubl. and Cordia alliodora (Ruiz & Pav.) Oken. go against conventional models, in that they display the life history characteristics of rapid growth and wood of high quality, and thus are species of high potential for future plantations. Firstly, our study of growth characteristics reveals a defined strategy half way between long-lived species and pioneer species. It is the variability of basic density of wood which is a key trait allowing for such a development, favoring rapid growth in initial years whilst allowing for tree longevity. Secondly, the analysis of a range of wood properties (shrinkage, modulus of elasticity, durability) in relation to tree growth confirms the technologic quality of the two species. It also enables the emergence of new results like the effect of extractives on wood stability, the control of growth as a result of basic density variation, the evolution of leaf traits throughout tree development or the improvement of trunk maintenance thanks to interlocked grain. The knowledge gained in relation to the developmental traits of these two species, and to the quality of their wood allows for the elaboration of plantation projects and what will be required for their success. The results of this study can orientate future studies on novel species for commercialization in French Guiana.

Cette thèse a pour but d’étudier l'influence de l'hétérogénéité des forêts de terre ferme en Guyane sur l'organisation des communautés de moyens et grands vertébrés. Nous avons, d'abord, choisi une espèce modèle afin de déterminer une méthode adéquate d'estimation d'abondance prenant en compte la détection imparfaite et l'immigration temporaire des espèces, et de tester l'effet des conditions environnementales à différentes échelles d'analyse. Puis, partant du constat que les biais dus à la détection dans l'estimation d'abondance pouvaient être importants, nous avons déterminé l'importance relative des conditions environnementales et des traits biologiques des espèces sur la probabilité de détection. A partir de ce cadre d'étude, nous avons étudié la composition et les diversités alpha et beta en utilisant de façon complémentaire les métriques taxonomique, fonctionnelle, et phylogénétique pour déterminer le rôle relatif de l'environnement et de la contingence historique dans l'organisation des communautés, et de tester l’hypothèse des refuges forestiers. Enfin, en descendant dans l'échelle d'analyse, nous avons tenté de démêler l'effet de l'environnement et des interactions interspécifiques sur la cooccurrence des espèces, et utilisé les traits fonctionnels des espèces pour tester le lien entre cooccurrence et similitude fonctionnelle. Cette thèse met en avant les rôles prépondérants de la contingence historique et de la facilitation dans, respectivement, la structuration de la diversité régionale et les processus d’assemblages locaux des communautés de moyens et grands vertébrés en Guyane. / The main objective of this thesis was to study the influence of Guianan terra firme rainforests types on medium- and large-sized vertebrates community organization. First, we choose a model species which permitted to develop an appropriate abundance estimation method which take into account the imperfect detection and temporary immigration of mobile species, and to test environmental conditions effects at different spatial scales of analysis. Second, given that bias due to animal detection can be important in the abundance estimation, we determinated the relative role of environmental conditions and species biological traits on detection probability. From this methodological framework, we studied then processes of community organization, by identifying the main determinants involved in community organization, using composition and alpha and beta diversities, and, in a complementary manner, three metrics (taxonomic, functional, and phylogenetic). We sought from these general framework to determinate the relative role of environmental conditions and historical contingency, responsible for the current community organization, and to test the forest refugia hypothesis. Finally, we downscaled the analysis to determinate, and tried to disentangle the effects of environmental conditions and interspecific interactions on species co-occurrence. We used then functional traits to test the relationship between species co-occurrence and similarities.This thesis highlights the important role of historical contingency and facilitation in the structure of regional diversity and the local assembly processes of medium- and large-sized vertebrates, respectively, in French Guiana.

La faible représentation de la biodiversité dans les modèles de végétation a longtemps été un obstacle à la compréhension et à la projection des processus écosystémiques. La forte biodiversité des forêts tropicales, leur rôle clé dans les cycles biogéochimiques globaux, ainsi que leur vulnérabilité aux perturbations anthropiques directes et indirectes, amplifient les difficultés et enjeux de ces questions de recherche. En particulier, l'augmentation prédite de la fréquence et de l'intensité des sécheresses pourrait impacter la structure et composition floristique de ces forêts, comme dors et déjà observé au cours d'expériences naturelles et artificielles. Cette thèse explore ces questions de recherche à travers deux approches complémentaires, de modélisation et de mesures écophysiologiques. Dans le premier chapitre, je décris un simulateur de croissance forestière individu-centré et spatialement-explicite, TROLL, qui intègre les progrès récents en physiologie des plantes. Les processus sont paramétrés à l'aide de traits fonctionnels espèce-spécifiques, pour une forêt tropicale amazonienne. Une régénération forestière est simulée, et validée par des observations faites en Guyane française. La sensibilité du modèle à plusieurs paramètres globaux clés est évaluée. Enfin, l'influence de la variation de la richesse et composition spécifiques sur les propriétés écosystémiques est explorée. La réponse des forêts tropicales à la sécheresse est mal connue, empêchant la représentation pertinente des processus en jeu dans les modèles de végétation. Les chapitres 2 à 5 de cette thèse ont ainsi pour but de documenter la tolérance à la sécheresse et sa diversité dans une forêt amazonienne. Une méthode récente et rapide de détermination d'un trait de tolérance des feuilles à la sécheresse, le potentiel hydrique des feuilles au point de perte de turgescence (ptlp), est validée et utilisée, permettant de quantifier pour la première fois un tel trait de tolérance à la sécheresse dans une forêt amazonienne à l'échelle de la communauté. Ce jeu de données permet l'exploration des déterminants de la tolérance à la sécheresse des feuilles, à travers les espèces d'arbres, les tailles des individus, les stades de succession, les expositions à la lumière, ainsi que les lianes. La variabilité de ptlp observée suggère une large diversité de réponses à la sécheresse au sein des communautés de plantes amazoniennes. Ceci est confirmé par le suivi direct du flux de sève au cours d'une saison sèche sur divers arbres de canopée. Enfin, je discute les implications de ces résultats pour le développement des futurs modèles de végétation. / A great part of uncertainties in our current understanding and projections of the carbon cycle lies in the vegetation compartment. The problem of biodiversity representation in vegetation models has long been an impediment to a detailed understanding of ecosystem processes. The high biodiversity of tropical forests, their disproportionate role in global biogeochemical cycles, together with their vulnerability to direct and indirect anthropogenic perturbations, amplify the relevance of this research challenge. In particular, the predicted increase in drought intensity and frequency in the tropics may impact forest structure and composition, as already observed in natural and artificial experiments. This thesis explores how new advances in modelling and ecophysiology should help improve our understanding of these processes in the future. In the first chapter, I describe an individual-based and spatially-explicit forest growth simulator, TROLL, that integrates recent advances in plant physiology. Processes are linked to species-specific functional traits parameterized for an Amazonian tropical rainforest. This model is used to simulate a forest regeneration, which is validated against observations in French Guiana. Model sensitivity is assessed for a number of key global parameters. Finally, we test the influence of varying the species richness and composition on ecosystem properties. Tropical forest response to drought is not well understood, and this hampers attempts to model these processes. In chapters 2 to 5 I aimed at documenting drought-tolerance and its diversity in an Amazonian forest. A rapid method of determination of a leaf drought tolerance trait, the leaf water potential at turgor loss point (ptlp), was validated and applied to a range of plant species. We established the first community-wide assessment of drought tolerance in an Amazonian forest. These results inform on the drivers and determinants of leaf drought tolerance, across tree species and lianas, tree size, successional stages, light exposition, and seasons. Variability in ptlp among species indicates the potential for a range of species responses to drought within Amazonian forest communities. This is further confirmed by direct monitoring of whole-plant water use on diverse canopy trees during a marked dry season. Finally, I discuss the implications of these results to increase the dialogue between the vegetation modeling community and ecology, to enhance model's predictive ability, and to inform policy choices.

Thèse en cotutelle / Thesis under joint supervision / Les Peuples autochtones à travers le monde sont disproportionnellement touchés par le diabète. Parmi ces peuples, les Cris d’Eeyou Istchee et les Pekuakamilnuatsh, au Québec (Canada), ainsi que les Parikwene, en Guyane française (France), recourent à leur médecine locale pour soigner cette maladie. En 173 entrevues semi-dirigées, 208 participants venant de ces communautés et/ou travaillant dans leurs services de santé ont décrit ces médecines. Une méthode de recherche mixte, combinant des analyses thématiques à des statistiques multivariées, est développée pour analyser ces descriptions. Ces analyses ont montré que les participants cris, ilnu et parikwene décrivent leurs médecines en lien avec le diabète tant par les différents éléments du monde naturel, que les pratiques et coutumes locales qui en découlent, que les concepts les liant au territoire. Les pharmacopées à base animales et végétales font parties des thèmes les plus discutés. Plus de 381 espèces (109 animaux, 267 plantes, cinq lichens et champignons) lient les systèmes médicinales et alimentaires ensemble via des notions associées au bien-être ou aux propriétés organoleptiques. Au Québec, là où la population autochtone est plus impliquée dans les services de santé, il existe un rapprochement de la description des médecines locales entre le secteur de la santé et ses usagers. De façon générale, la place de l’alimentation dans les médecines locales ne peut être négligée dans le contexte du diabète. De plus, ces médecines sont indissociables du territoire qui offre un espace de guérison, de subsistance, et de continuité culturelle. Cela renvoie, in fine, à des questions importantes sur la reconnaissance des droits autochtones et des droits fonciers. / Indigenous Peoples around the world are disproportionately affected by diabetes. Amongst them, the Cree of Eeyou Istchee and the Pekuakamilnuatsh, from Québec (Canada), and the Parikwene, from French Guiana (France), resort to their local medicines to treat this disease. In 173 semi-structured interviews, 208 participants from these communities and/or working in their healthcare services described these medicines. A mixed-methods research approach, combining thematic analyses with multivariate statistics, was developed to analyse these descriptions. These analyses showed that Cree, Ilnu and Parikwene participants described their medicines related to diabetes through different elements of the natural world, the local practices and customs which result from them, as well as concepts linking them to the Land. Animal and plant-based pharmacopoeias are among the most discussed topics. In total, more than 381 species cited, including 109 animals, 267 plants, as well as five lichens and mushrooms, link the local dietary and medicinal systems together via notions associated with well-being or their organoleptic properties. In Québec, where Indigenous Peoples are more involved in their healthcare services, the representation of local medicines is much closer between healthcare workers and users. In general, the place of food in local medicines cannot be neglected in the context of diabetes. In addition, these medicines are inseparable from the Land which offers a space for healing, subsistence, and cultural continuity. This brings up important questions about the recognition of Indigenous rights and land rights.