Cette thèse a pour but de contribuer à une meilleure compréhension de la tuberculose (TB) et desmycobactéries non-tuberculeuses dans la Caraïbe. La tuberculose a hanté l’humanité depuisplusieurs millénaires et reste de nos jours une des maladies infectieuses faisant le plus de victimeschaque année (1,5 millions de décès en 2013). La connaissance de l’épidémiologie de la tuberculoseest essentielle afin de concevoir des programmes de lutte anti-TB adaptés aux spécificitésrégionales et donc plus efficaces. Dans cette optique, la première partie de ce travail fourni un suivià long-terme de la résistance aux antituberculeux observée en Guadeloupe, Martinique et Guyanefrançaise ainsi qu’un aperçu de la diversité génétique et de la résistance aux antituberculeux dansla Caraïbe. Les données montrent une baisse graduelle de la fréquence des infections causées pardes souches résistantes parmi les nouveaux cas de TB dans les départements français d’Amérique.En ce qui concerne la Caraïbe, des différences marquées ont été observées entre les différentsterritoires, ce qui semble refléter le passé historique de cette région.La deuxième partie est consacrée à la phylogénie et l’évolution de M. tuberculosis, étudié à l’aide dedivers marqueurs génétiques comme spoligotypes, LSP, SNP et MIRU-VNTR. Les profils MIRUVNTR(format 12-loci) ont été étudiés afin de déterminer leur utilité comme marqueurphylogénétique. Il a été montré que ce marqueur est adapté pour retracer la phylogénie ducomplexe M. tuberculosis et que la précision du classement basé sur les MIRUs est supérieure àcelle du classement basé sur les spoligotypes. De plus, la technique MIRU-VNTR permetégalement d’observer la diversification évolutive d’une souche de M. tuberculosis au cours del’infection ou alors d’identifier des patients infectés par plusieurs souches de M. tuberculosis enmême temps. Les deux phénomènes ont été observés au cours de ce travail de thèse et les casconcernés sont décrits dans ce deuxième chapitre.Enfin, un premier aperçu de la diversité des mycobactéries non-tuberculeuses isolées desprélèvements cliniques en Guadeloupe, Martinique et Guyane est présenté dans la troisième partiede ce travail. Des différences marquées dans la fréquence d’isolement de certaines espèces ont puêtre observées entre les trois départements français d’Amérique. M. intracellulare par exemple étaitsignificativement plus abondant en Guadeloupe. Cependant l’existence d’une niche écologiquespécifique à cette île n’a pas pu être mise en évidence. La problématique de l’identification desmycobactéries non-tuberculeuses est abordée également à travers une étude rétrospective del’utilisation de hsp65-PRA pour l’identification des mycobactéries dans un laboratoire de routinemais aussi sous forme d’un travail prospectif visant à la mise en place d’un protocoled’identification de mycobactéries non-tuberculeuses avec MALDI-TOF MS. / This thesis aims at providing a better understanding of tuberculosis (TB) and non-tuberculousmycobacteria (NTM) in the Caribbean. TB is an ancient scourge of humanity and remains one ofthe deadliest infectious diseases today having claimed around 1.5 million lives in 2013.Understanding the epidemiology of TB is essential for optimizing regional TB control programs. Inthis context, the first part of this work provides long-term data on drug-resistance in Guadeloupe,Martinique and French Guiana as well as an insight in the genetic diversity and drug-resistance ofM. tuberculosis in twelve Caribbean territories. Encouragingly, the results show a gradual decreaseof drug-resistant TB in newly infected patients in Guadeloupe, Martinique and French Guiana. Onthe Caribbean level, distinct differences were observed from one territory to the next and thecurrent epidemiological landscape seems to reflect the historical past of the region.The second part addresses the phylogeny and evolution of M. tuberculosis using various geneticmarkers such as spoligotyping, large sequence polymorphism (LSP), single nucleotidepolymorphism (SNP), and MIRU-VNTRs. The suitability of 12-loci MIRU-VNTR profiles for use inphylogenetic studies was evaluated and it was found that this marker is not only able to resolvethe evolutionary relationships within the M. tuberculosis complex but also allows to achieve ahigher phylogenetic precision than spoligotyping. MIRU-VNTR also permits the identification ofon-going evolution in TB patients (in-patient microevolution) as well as mixed strain infections.Both phenomena were observed in our setting and the respective cases are described herein.Finally, a first insight in the diversity of NTM isolated from clinical specimen in Guadeloupe,Martinique and French Guiana is provided. The isolation frequency of some NTM species variedconsiderably between the three departments, the most striking example being the relativeabundance of M. intracellulare in Guadeloupe. However, no evidence of a privilegedenvironmental niche/infection source on this island could be found. Last but not least, the subjectof NTM identification is addressed in the form of a retrospective evaluation of hsp65-PRA basedidentification in a routine laboratory and in the form of a prospective study towards theimplementation of a MALDI-TOF MS based identification of NTM at the Pasteur Institute ofGuadeloupe.

La Guyane française est une région située sur le Plateau des Guyanes en Amérique du sud. Elle présente à la fois une grande originalité en termes de biodiversité, un bon état de conservation et une forte contribution au stock de carbone Amazonien. Les connaissances sur l’évolution de la structure forestière de la Guyane française restent cependant insuffisantes pour offrir une gestion optimale à l’échelle du territoire. La disponibilité sans précédent de données de télédétection à très haute résolution spatiale telles que le LiDAR , sur de larges couvertures nous offre l'opportunité d’évaluer la ressource forestière de la Guyane Française. Les travaux réalisés dans le cadre de cette thèse visent prioritairement à étudier la structure et les variations de la hauteur de canopée, les facteurs déterminant sa variabilité ainsi que les conséquences des activités d’exploitation forestière. Les données utilisées au cours de la thèse proviennent d’un LiDAR aéroporté et des données de terrains de l'Office National des Forêts (ONF). Ce manuscrit de thèse est divisé en trois grandes parties. La première partie introduit la problématique et fixe les objectifs de la thèse. La seconde partie prend la forme dite « sur article », c'est-à-dire que les différents chapitres qui la compose sont des articles scientifiques publiés ou en cours de publication, elle est composée de trois études. (i) Une étude concernant la détection des trouées et des déterminants environnementaux sur la distribution de tailles des trouées en forêt non exploitée : Comment caractériser la distribution de taille des trouées et est-ce qu’il y a des déterminants environnementaux qui influencent la distribution statistique de taille de trouées? Cet article à été soumis dans Biogeoscience. (ii) Une étude du contrôle de l'environnement sur la structure et les variations de la hauteur de canopée à différentes résolutions spatiales. Quelles échelles spatiales sont pertinentes pour analyser les déterminants environnementaux des variations de hauteur de la canopée en forêt tropicale à partir des données de télédétection ? Comment l’environnement peut aider, ou pas, à cartographier la hauteur de la canopée en forêt tropicale ? Cet article à été accepté pour publication dans Remote Sensing. (iii) Une troisième étude où nous avons quantifié les effets de l’exploitation à faible impact (EFI) sur la structure et la variation de la hauteur de canopée. Quelles sont les effets de l’exploitation forestière sur les variations de hauteur de canopée et sur la distribution de taille des trouées ? Cet article sera soumis pour publication dans une revue scientifique (Forest Ecology and Management). Dans la dernière partie, après une synthèse des principaux résultats, nous proposons des pistes de développement. / French Guiana is a region located on the Guiana Shield in South America. Is presents at the same time a high originality in biodiversity, a good state of conservation and a strong correlation to Amazonian carbon stocks. Knowledge on evolution of the forest structure of French Guiana is however still insufficient to bring an optimal management at territory scale. Availability as never seen before of remote sensing data at high spatial resolution such as LiDAR, on large coverage, offers the opportunity to assess the forest resource in French Guiana. The work done during this thesis aim mostly to study the structure and the variations of the canopy height, the factors determining its variability and the consequences of forest logging activities. The data used during this thesis come from an airborne LiDAR and field data from Office National des Forêts (ONF). This thesis manuscript is divided in three parts. The first part introduces the problem and sets the objectives of the thesis. The second part takes the so-called "article" form, that is, the different chapters that compose it are scientific articles published or in the course of publication, it is composed of three studies (I) A study on the gaps detection and environmental determinants on the gap sizes distribution in natural forest: How to characterize the gap size distribution and are there environmental determinants that influence the statistical distribution of gap size? This article has been submitted in Biogeoscience. (ii) A study of the control of the environment on the canopy height structure and variations at different spatial resolutions. Which spatial scales are relevant for analyzing the environmental determinants of canopy height changes in tropical forests from remote sensing data? How can the environment help or not map the height of the canopy in the rainforest? This article was accepted for publication in Remote Sensing. (iii) a third study where we quantified the effects of Reduced Impact Logging (RIL) on the structure and variation of canopy height. What are the effects of logging on canopy height variations and gap size distribution? This article will be submitted for publication in a Forest Ecology and Management journal. In the last part, after a synthesis of the main results, we propose a conclusion.

Le littoral guyanais accueille chaque année les pontes de tortues marines. En Guyane, les tortues doivent faire face à l’instabilité côtière liée au passage d’imposants bancs de vase le long du littoral. Dans ce contexte, les plages de ponte peuvent devenir non attractives si elles présentent une érosion trop marquée ou si elles sont envasées. L’instabilité de ce littoral peut également induire la création de nouveaux sites sableux (cheniers), sites de ponte potentiels.Ce travail de thèse s’attache à étudier la dynamique morphosédimentaire des plages sableuses servant d’habitat de ponte aux tortues et les répercussions de la migration des bancs sur ces plages. La principale zone d’étude, la plage d’Awala-Yalimapo, a été instrumentée entre 2011 et 2013, et a permis de comprendre le fonctionnement hydro-sédimentaire d’une des principales plages de ponte guyanaises à une échelle mensuelle à pluriannuelle. Parallèlement à ce travail, l’activité de ponte des tortues marines a été recensée permettant de mettre en évidence l’utilisation de certains paramètres environnementaux dans la sélection finale du site de ponte. Les principaux déterminants sont la configuration de l’avant-plage, la hauteur d’eau, les courants de marée et la dynamique morphosédimentaire de la plage d’accueil. / French Guiana coast host, each year, marines turtles nesting. In French Guiana, marine turtles managed with the extreme coastal variability due to the migration of huge mud bank. In this context, nesting beaches could be unattractive if erosion is too intense or if there are silted-up. The instability of this coast could induce the creation of new sandy coastline (cheniers) and so on potential nesting site.The aim of this PhD work was to study the morphodynamics of sandy beaches which are also nesting site for marine turtles and the consequence of mud bank migration on these beaches. In-situ measurements were carried-out on the principal study area, Awala-Yalimapo beach, and permitted to increase our knowledge on the hydro-sedimentary evolution of one of the primary nesting site from daily to multiannual time scale. In the same time, the nesting activity of marine turtles was listed to highlight the use of environmental parameters in the finale selection of the nesting site. Principal environmental clues were the beach configuration, the water level, tidal current and the morphodynamics of the nesting habitat.

La mangrove de Guyane est caractérisée par un dynamisme spatial exceptionnel. Ce caractère découle de processus hydro-sédimentaires côtiers très intenses. Les objectifs de la thèse ont été de : (1) quantifier la dynamique spatiale de l'écosystème mangrove à l'échelle régionale et multi-décennale par l'analyse de données d'archives issues de la télédétection ; (2) tester l'hypothèse selon laquelle le climat océanique serait à l'origine de cette dynamique en évaluant les corrélations avec des séries temporelles de données atmosphériques et d'états de surface de l'océan ; (3) quantifier les conséquences de cette dynamique spatiale sur le stockage du carbone en mangrove. Les résultats ont montré qu'environ 15 000 ha de mangrove fluctuent à l'échelle multi-décennale en opposition avec les phases de l'Oscillation Nord Atlantique (NAO), principal mode de variabilité atmosphérique en Atlantique Nord. Le lien est opéré par l'intermédiaire des vagues océaniques dont l'énergie est modulée par les phases de la NAO. L'étude suggère que la diminution des surfaces de mangrove est la conséquence de périodes où les vagues sont puissantes (phase NAO+), ce qui favorise l'érosion côtière, la remise en suspension des sédiments et leur transport le long de la côte. Au contraire, les périodes où les vagues sont faibles (phase NAO-) favorisent le dépôt des sédiments, ce qui est à l'origine de l'expansion des surfaces de mangrove. Les résultats montrent que l'alternance entre des périodes d'expansion et de retrait génère une mosaïque d'âges de mangrove qui détermine la capacité de stockage du carbone par l'écosystème. A partir de ce dernier résultat, l'étude suggère qu'au cours du temps la mangrove puisse alternativement passer d'une fonction de puis à celle de source de carbone pour l'océan côtier et l'atmosphère. / Mangroves in French Guiana are characterized by their spatial dynamism. This specificity is the result of intense coastal sedimentary processes. The goals of this study are to: (1) quantify mangrove spatial dynamics on a regional level and a multi-decadal timescale using archives of remote sensing images; (2) test the hypothesis of the role played by the atmosphere using correlations with time series of atmospheric and ocean surface reanalysis datasets; (3) quantify consequence of this spatial dynamism on coastal carbon storage. Results showed that approximatively 15 000 ha of mangroves fluctuate on a multi-decadal timescale in opposition to the North Atlantic Oscillation (NAO) phases, the main mode of atmospheric multi-decadal variability in the North Atlantic. This relation is operated by ocean waves whose energy is modulated by NAO phases. The study suggests that, on the one hand, decrease of mangrove surface areas is due to periods of high wave energy (NAO+) which favour coastal erosion and mangrove retreat, sediment resuspension and transport. On the other hand, the study suggests that periods of low wave energy (NAO-) favour sediment deposition on the coast and is at the origin of mangrove surface area expansion. Results also showed that alternation between phases of retreat and expansion generates the demographic structure of mangrove ages, which determines the mangrove carbon storage capacity. The study finally suggests that through time mangrove can switch from a source to a sink of carbon, and vice and versa, for the ocean and the atmosphere.

Les militaires français sont engagés depuis 2002 dans des opérations de lutte contre l’orpaillage illégal en Guyane. Malgré un programme de prévention du paludisme dimensionné et organisé, ces opérations se sont accompagnées d’une augmentation de l’incidence du paludisme. Cette thèse a pour objectif d’identifier les déterminants humains, vectoriels et parasitaires du paludisme en Guyane. La première partie de cette thèse permet de mieux décrire le faciès épidémiologique du paludisme en forêt guyanaise. Nous avons clairement établi le lien entre paludisme et orpaillage illégal. Une étude, menée en milieu orpailleur a démontré l’existence de foyers de paludisme hyperendémiques, avec une prédominance de P. falciparum et un risque d’émergence de résistance aux traitements combinés à base d’artémisinine. Les investigations entomologiques ont permis de confirmer le rôle d’Anopheles darlingi comme vecteur majeur du paludisme en forêt mais aussi l’existence d’une activité de piqûre diurne sous la canopée. Elles ont permis en outre de mieux identifier les autres vecteurs secondaires en forêt : An. nuneztovari et An. triannulatus, mais surtout An. ininii et An. marajoara. En seconde partie, une étude de cohorte en population militaire a permis d’estimer l’exposition au paludisme par l’utilisation d’outils sérologiques. La distribution des preuves sérologiques d’une infection palustre était en faveur d’une exposition plus fréquente à P. falciparum. Les taux d’incidence des infections étaient de 40 pour 100 personnes années que ce soit pour P. falciparum ou P. vivax. Le seul facteur protecteur était l’observance parfaite de la chimioprophylaxie par doxycycline. / Since 2002, French armed forces are involved in operations against illegal gold mining in French Guiana. Despite a properly dimensioned prevention program against malaria conducted, a drastic increase of malaria incidence has been observed among military personnel. The first part of this thesis aimed to describe the determinants of malaria in French Guiana forest, including human, vector and parasite features. We have established the link between malaria among military personnel and illegal gold mining sites. A study conducted among gold miners’ population has shown hyperendemic malaria foci in the rain forest, mainly due to P. falciparum, and highlighted a real risk for emergence of artemisinin resistance. Entomologic investigations supported that Anopheles darlingi is the main vector for malaria in rain forest. In addition, we have demonstrated the existence of daytime biting activity by An. darlingi in the forest, which might play a key role in malaria epidemic outbreaks among military personnel. Other sylvatic vectors were identified, as An. nuneztovari and An. triannulatus, but especially An. ininii and An. marajoara. The second part of the thesis, focused on a prospective cohort study conducted among French military population, highlighted real malaria exposure using serological tools. Serological evidences of Plasmodium infection (SEI) were more frequent for P. falciparum than P. vivax, in agreement with our findings in illegal gold miners’ population. SEI incidence rates were high, around 40 per 100 person-years for P. falciparum and P. vivax. Only complete compliance to malaria chemoprophylaxis using daily 100 mg doxycycline protected against malaria infection.

Les liens entre migration et santé sont complexes et les données épidémiologiques sont rares en France et en Guyane. D'une part, la santé peut être un déterminant de la migration et d'autre part la migration peut affecter la santé de ceux qui émigrent.Cette thèse s'appuie sur les résultats de plusieurs enquêtes épidémiologiques conduites en 2009 en Guyane. Les objectifs de cette recherche étaient de mesurer le poids de la santé parmi l'ensemble des déterminants des migrations vers ce territoire et d'analyser l'état de santé et le recours aux soins des populations en fonction de leur statut migratoire. Nous avons mis en évidence que certaines caractéristiques des immigrés (leur pays d'origine), du processus migratoire (la durée de résidence en Guyane) ou des conditions d'accueil en Guyane (le statut juridique sur le territoire français et le statut socio-économique) sont des facteurs qui modulent leur état de santé. Nos résultats sont en faveur de l'hypothèse du " healthy migrant effect ", suggérant que les migrants arrivent sur le territoire en relativement bonne santé. Les personnes en situation irrégulière semblent être les plus vulnérables en matière de santé et cumulent des difficultés d'accès aux soins. Nos résultats montrent enfin que les migrations pour soins ne représentent qu'une minorité des mouvements migratoires vers la Guyane (3,1%). Les politiques de santé publique en Guyane ne semblent pas répondre aux enjeux - ni actuels ni futurs - des besoins de santé et de soins des migrants. De part ses caractéristiques, la Guyane pourrait être un terrain d'expérimentation en matière de politique de santé publique à destination des migrants. / The links between migration and health are intricate and the epidemiological data are scarce in France and French Guiana. On the one hand, health can be a decisive element for migration and on the other hand migration can affect the health of those who emigrate. This thesis relies on the results coming from different epidemiological surveys led in 2009 in French Guiana. The aim of this research was to estimate the burden of health-related determinants among those of immigration to French Guiana and to analyze the populations? health status and their access to healthcare according to their migratory status. We found that some immigrants? characteristics in terms of demographics (their native country), migratory process (duration of residence in French Guiana) and hosting conditions provided by French Guiana (the legal status and their socio-economic conditions inside the French territory) were as many factors which do modulate their health status. Our results support the hypothesis of a « healthy migrant effect » and suggest that the immigrants are relatively healthy when they reach the territory. Illegal immigrants appeared to be not only the most vulnerable healthily speaking, but also those who struggled the most to get access to healthcare. Finally our results show that migrations for health care reasons represent only a minority of the migration flows towards French Guiana (3.1%). Healthcare policies in French Guiana do not address properly the present and future challenges of migrants? health and healthcare needs. Considering its particular feature, French Guiana could be a suitable land of experiments for public health policies dedicated to immigrants.

Durant la colonisation, le colonisateur n’a pas ménagé ses efforts pour peupler la Guyane. Les différentes populations qui s’y sont installées au gré des différentes opérations de développement-peuplement ont été anéanties par les épidémies et les conditions de vie déplorables. Ce qui valut à la colonie son surnom d’enfer vert. Avec le régime de la départementalisation en 1946, la Guyane connut comme une révolution sanitaire et sociale qui améliora les conditions de vie et la rapprocha des départements métropolitains. S’en suivit une croissance démographique encouragée par une politique migratoire. Une telle composante immigrée influa dans tous les domaines socioculturels du département jusqu’à faire partie de l’identité propre de la Guyane. Malgré cette croissance, l’appel à la main-d’œuvre extérieure demeura encore nécessaire au développement du département : construction de la base spatiale en 1965, grands chantiers de Guyane, agriculture, etc. Le succès de la base spatiale, le système de protection sociale, les hauts salaires, la richesse du sous-sol, les conditions de vie braquèrent les projecteurs sur le département et attirèrent nombre de ressortissants des pays environnants, ceux-là mêmes qui étaient repoussés hors de leurs frontières par les crises sociales, la pauvreté, la guerre civile. Si bien qu’en 1982 le nombre d’immigrés tendait à dépasser le nombre de nés en Guyane et suscita la réticence des Guyanais qui réclamaient de la part du gouvernement une politique migratoire restrictive et d’expulsion. Stigmatisant les populations immigrées, les Guyanais leur imputèrent tous les maux du département : maladies et épidémies, chômage, délinquance, drogue, non-scolarisation, pauvreté, création de bidonvilles, etc. tous ces maux qui rapprochent un peu plus le département des régions et des pays environnants les plus pauvres. / During Colonization, the colonizing country did not hesitate to populate French Guyana. The various populations who migrated there, following numerous attempts to populate and develop the country were eventually wiped out by epidemics and horrid living conditions. These extreme conditions eventually earned the region the nickname ‘The Green Hell’. However with the regime of departmentalization in 1946, French Guyana witnessed a sanitary and social revolution which greatly improved the living conditions and brought the region up to a level comparable with the metropolitan regions. Following this reform there was a great demographic growth encouraged by a policy open to migration. This new migration influenced all socio-cultural domains of life in the department right down to the authentic French Guyana identity. In spite of this growth, the need for an exterior labor force remained necessary for the development of the country: construction of the Space exploration base in 1965, great development of urban French Guyana, agriculture, etc. The success of the Space exploration program, the social security system, increased salaries, the richness of the soil and the improved living conditions put French Guyana in the spotlight and attracted a number of citizens from neighboring countries. Many of these new immigrants were fleeing their own countries, currently amidst social turmoil, intense poverty or even Civil War. The degree of desperation was such that in 1982 the number of immigrants surpassed the number of people born in French Guyana and provoked their resistance, imploring the government for a restrictive migration policy that would even employ expulsion. Stigmatizing these immigrant populations, the people of French Guyana began to blame all the ills of society on these new masses: illness and epidemics, unemployment, delinquency, drug abuse, lack of scholarity amongst children, poverty, the development shanty towns etc. All of these afflictions brought the living standard closer to those of the surrounding regions and the poorest of neighboring countries

Les Broméliacées sont une vaste famille de plantes à fleurs néotropicales dont certaines ont la capacité de retenir de l’eau et des détritus grâce à l’agencement de leurs feuilles qui forment un phytotelme (du grec phyto : plante et telma : mare). Elles fournissent ainsi un habitat pour de nombreux organismes aquatiques, depuis les micro-organismes jusqu’aux vertébrés. Dans cet écosystème aquatique, les détritus collectés sont le plus souvent de la litière qui constitue la base du réseau trophique dont dépend la Broméliacée pour l’acquisition des nutriments. Ces phytotelmes forment des microcosmes aquatiques naturels très nombreux et distribués dans des environnements très divers, allant du sous-bois de la forêt tropicale à des sites très exposés comme les inselbergs. De plus, certaines espèces entretiennent des relations mutualistes très poussées avec des invertébrés terrestres tels que les fourmis, alors que d’autres, qui ont évolué dans des environnements très pauvres en nutriments, ont eu recours à l’insectivorie. Si les communautés d’invertébrés de ces phytotelmes ont fait l’objet de nombreux projets de recherche en écologie, nos connaissances sur la structure des communautés de micro-organismes sont très parcellaires, et les facteurs de contrôle qui façonnent ces communautés sont le plus souvent déduits d’études réalisées dans d’autres écosystèmes aquatiques. L’objectif général de ce travail de thèse a été d’analyser l’influence de facteurs environnementaux et biologiques sur la structure et la diversité des communautés microbiennes aquatiques des phytotelmes des Broméliacées localisées dans des environnements contrastés de Guyane française. Nous avons examiné les communautés aquatiques de 8 espèces de Broméliacées à réservoirs situées sur deux sites en Guyane française, en considérant différentes variables abiotiques et biotiques, tels que les traits végétatifs des plantes, la taille de l’habitat, les groupes fonctionnels d’invertébrés, l’association mutualiste avec des fourmis, etc. Les résultats obtenus mettent en lumière l’ubiquité de différents groupes de microorganismes (virus, bactéries, champignons, algues eucaryotes et cyanobactéries, protozoaires et micro-métazoaires) dans cet écosystème et l’importance fonctionnelle d’organismes autotrophes dans ce réseau trophique considéré jusque-là comme exclusivement détritique. Ces plantes procurent ainsi une grande variété d’environnements aquatiques, depuis des écosystèmes exclusivement hétérotrophes (e.g. Guzmania lingulata) jusqu’à des écosystèmes ayant un fonctionnement autotrophe dominant, en particulier chez les plantes les plus exposées (e.g.Catopsis berteroniana). La structure du réseau trophique microbien des Broméliacées dépend en grande partie (1) de la structure de l’habitat, c’est-à-dire des traits végétatifs des plantes tels que la taille de celles-ci et le nombre de réservoirs, et (2) des conditions environnementales dans lesquelles sont situées les plantes, à savoir l’exposition à la lumière et l’approvisionnement en ressources détritiques. Pour la Broméliacée de jardins de fourmis Aechmea mertensii, l’identité de la fourmi associée conditionne la structure de l’habitat et la localisation de la plante, ce qui influence indirectement la structure du réseau trophique microbien. Les invertébrés aquatiques sont impliqués dans le contrôle des communautés microbiennes de par leur filtration sur les micro-organismes. L’analyse des patterns de distribution suggère toutefois que leurs activités d’excrétion, de fragmentation des détritus et de recyclage de la matière organique ont un effet positif sur le réseau microbien. Les communautés bactériennes de la Broméliacée insectivore Catopsis berteroniana, sont principalement modulées par le nombre de carcasses de fourmis, qui constituent l’essentiel des proies de cette plante. (...) / Bromeliads are a large family of neotropical flowering plants. The leaves of many bromeliads are tightly interlocking, forming wells that collect water and organic detritus. These phytotelmata (plant-held water) provide habitat for numerous aquatic organisms ranging from microorganisms to vertebrates. In this aquatic ecosystem, detritus (usually leaf litter) form the basis of a food web upon which depends the nutrition of the bromeliad. In tropical forests, these phytotelmata form abundant natural aquatic microcosms, distributed in a large range of tropical environments, from understory to overstory. In addition, some species of tank-bromeliads share mutualistic relationships with terrestrial invertebrates such as ants, while others have evolved in nutrient-poor environments and have become insectivorous. Although numerous ecological studies have dealt with invertebrates communities, analyses of the structure of microbial communities in tank-bromeliads remain very scarce and factors that shape these communities derived mostly from studies of others aquatic ecosystems. Here, we analyzed the impact of environmental and biological factors on the structure and the diversity of aquatic microbial communities in tank-bromeliads located in contrasted environments in French Guiana. We examined aquatic communities inhabiting tanks of 8 bromeliad species located in two sites of French Guiana, and analyzed the impact of different abiotic and biotic variables, such as vegetative traits of plants, habitat size, functional feeding groups of invertebrates, mutualistic association with ants, etc. Our results highlight the ubiquity of microbial groups (virus, bacteria, fungi, eukaryotic algae and cyanobacteria, protozoans and micrometazoans) in this ecosystem and the significance of autotrophic organisms in this detritus-based system. These plants provide a wide variety of aquatic environments ; from strict heterotrophic systems (e.g. Guzmania lingulata) to mixed systems in which the autotrophic compartment sometimes dominates (e.g. Catopsis berteroniana). The structure of the microbial food web in tank-bromeliad largely depends on (1) the habitat structure (i.e. the vegetative traits of the plants such as plant height and the number of wells), and (2) the environmental conditions of the plants (i.e. light exposure and input of detrital organic matter). For the ant-garden bromeliad Aechmea mertensii, we found that the identity of the associated ant affects both habitat structure and plant location, which in turn influence the structure of the microbial food web. Through their filtration, aquatic invertebrates are involved in the control of microbial communities. However, the analysis of the distribution patterns suggests that their activities of excretion, detrital processing and nutrient cycling positively affect the microbial food web. In the insectivorous tank-bromeliad Catopsis berteroniana, bacterial communities were mostly driven by the number of dead ants, which represent the main trapped preys in this plant. This work highlights the huge diversity of aquatic ecosystems that are created by bromeliads, and their significance for the maintenance of taxonomic and functional diversity of microorganisms in tropical forests.

Le carbone organique des sols (COS) joue un rôle majeur dans le maintien des propriétés des sols, et constitue un important réservoir de carbone sensible aux perturbations anthropiques dont les changements d'usage ou de gestion des terres. En Amazonie, la déforestation libère des gaz à effet de serre (GES) par le brûlis de la végétation mais les stocks de COS sont également susceptibles d'évoluer et de contribuer aux émissions de GES. Nous montrons que ces variations de stocks sont cependant mal comprises à l'échelle du biome, en raison de l'approche par chrono-séquence qui induit de nombreuses incertitudes et du manque de données sur la gestion des agrosystèmes implantés après déforestation. L'étude a été conduite sur un site agronomique diachronique en Guyane, déboisé sans brûlis et avec des restitutions de biomasse forestière au sol, sur lequel ont été implantés 3 systèmes de culture : une prairie et deux systèmes maïs/soja avec ou sans travail du sol. L'objectif a été de déterminer le devenir du carbone forestier et du COS des agrosystèmes. Les fluctuations des stocks ont été mesurées jusqu'à 5 ans après déforestation dans la couche 0-30 cm, un bilan est proposé pour la couche 0-100 cm à 5 ans. La décomposition des débris de bois, apportés au sol suite à la déforestation, a été étudiée via leur perte de masse et leur caractérisation par pyrolyse Rock-Eval. La répartition granulométrique du COS a été mesurée 4 ans après déforestation. L'isotopie δ13C a été utilisée dans le sol sous prairie pour distinguer le carbone d'origine prairiale. L'apport de carbone issu de la déforestation a entrainé une augmentation des stocks de COS, mais de courte durée car les débris de bois se sont rapidement décomposés et n'ont pas induit de stockage durable de COS. Cinq ans après déforestation les stocks de COS sous prairie sont similaires à ceux observés sous forêt, grâce à des apports de carbone importants par les racines, alors que sous cultures les stocks diminuent d'environ 18 %, sans que l'on ait distingué un effet du travail du sol. La décroissance du carbone forestier, qui concerne l'ensemble des fractions granulométriques du sol, a donc été compensée par les apports de carbone sous prairie, ce qui n'est pas le cas sous cultures annuelles. Le modèle RothC a pu être validé dans notre situation même s'il a surestimé légèrement les stocks sous cultures. Nos résultats, replacés dans le contexte amazonien montrent que les diminutions de COS observées ici sont moins importantes que pour l'ensemble des tropiques humides, probablement en raison de la gestion optimale du site et de la courte durée du temps d'observation. / Soil organic carbon is a key component of soil quality, and represents a large part of the terrestrial carbon stock, sensitive to human perturbations including land-use change. In Amazonia, deforestation induces greenhouse gases (GHG) emissions due to vegetation burning, but SOC stocks also change, which can induce GHG emissions. We show that these changes are misunderstood at the biome scale, because of the chronosequence approach that induces uncertainties, and because of the lack of management data of the agrosystems established after deforestation. We studied here an agronomic trial with a diachronic approach in French Guiana, deforested with a fire-free method that returned large amount of forest organic matter. Three agrosystems were set up: a grassland and two annual crop systems (maize/soybean) with and without soil tillage. We aimed to measure the fate of forest carbon and of SOC in the agrosystems. SOC stocks fluctuations were assessed up to 5 years after deforestation in the layer 0-30 cm, and a comparison forest-agroecosystems in the layer 0-100 cm was done at 5 years. Decomposition of woody debris buried in the soil after deforestation was assessed by mass loss approach and Rock-Eval pyrolysis. SOC distribution in granulometric fractions was measured 4 years after deforestation. δ13C methods were used in the grassland soil to distinguish the carbon derived from forest or grassland. We found that carbon inputs from deforestation increased SOC stocks, but only at short-term because woody debris decomposition was fast and did not induce a mid-term SOC storage. Five years after deforestation SOC stocks in grassland are similar to the forest, thanks to carbon inputs from root activity. In the annual crops SOC stocks decrease of about 18 %, and no difference is found according to the soil tillage. The decay of forest soil carbon, which affected the whole granulometric fractions of SOC, is thus offset in grassland but not in annual crops. RothC model could be validated in our study, but slightly overestimated SOC stocks in annual crops. Replaced in the Amazonian context, our results showed that the SOC decrease here was lower than other studies across humid tropics. This can probably be explained by the optimal management of the agrosystems, and the short time lapse studied.

L’objectif général de ce travail est d’expliquer la nature des relations particulières entre une région française d’Amérique du Sud, la Guyane, et le Brésil, que l’histoire coloniale a rendus frontaliers, au moment où dans un contexte général d’intégrations continentales s’amorce entre eux un rapprochement institutionnel mettant un terme à quatre siècles de rivalités et d’ignorance réciproque. Mais la Guyane subit une forte pression migratoire et environnementale de la part d’un Brésil particulièrement dynamique, ainsi que les contraintes d’une appartenance française et européenne perçue comme étouffante en dépit des avantages qu’elle procure. En pleine quête identitaire, elle aimerait s’intégrer à un environnement géopolitique que le Brésil cherche de son côté à organiser à son profit dans sa stratégie d’affirmation continentale. Au moment où se construit un pont sur l’Oyapock entre les deux voisins, les récents accords de coopération régionale visent à une "continentalisation" de la Guyane, dans une Amérique du Sud dans laquelle elle était jusque là peu intégrée, mais elle doit se débattre entre de multiples enjeux régionaux, nationaux voire supranationaux qui la dépassent. / The overall objective of this paper is to explain the nature of the special relationship between a French region of South America, French Guiana, and Brazil that colonial history made neighbors, at the time when in a general context of continental integration these two countries are starting to knit closer institutional links putting an end to four centuries of rivalry and mutual ignorance. But French Guiana is undergoing high migration and environmental pressure on the part of a particularly dynamic Brazil, as well as the constraints of a french and european membership felt as choking in spite of the benefits it provides. In the midst of its search for its own identity quest, French Guiana would like to integrate into a geopolitical environment than Brazil on its side seeks to organize to its benefit, as part of its strategy for continental assertion. At the time when a bridge over the Oyapock river between the two neighboring is being built, recent regional cooperation agreements are aimed at "continentalization" French Guiana, in South America which it has so far been little integrated, but it must struggle between of multiple regional, national or supranational issues, which it is far too small.