Soutenance de Thèse : Morgane Maillard

Ecologie et Biodiversité

Soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés :

De l’abondance des cerfs aux propriétés du sol : Une étude de cas dans les forêts d’Haïda Gwaii

jeudi 19 décembre 2019 à 13h 15
  Amphithéâtre de la délégation

L’augmentation récente et spectaculaire de l'abondance des cerfs en Amérique du Nord et en Europe occidentale a entraîné de profonds changements dans la structure des forêts tempérées. Si ces changements sont aujourd'hui bien caractérisés, les effets de cette forte abondance sur le sol restent cependant mal compris. Les cerfs peuvent interagir avec le sol par le rejet de fèces et d’urine, le piétinement et la réduction de la quantité et de la qualité de la litière par le broutage préférentiel des plantes appétantes. Ces interactions multiples rendent difficile la prédiction de l’effet net des cerfs sur les organismes et les processus du sol. En conséquent, les études actuelles dans les forêts tempérées ont révélé des résultats idiosyncratiques. Pour résoudre cette problématique, nous avons étudié la réponse des sols à la colonisation et à l'élimination du cerf de Sitka dans les forêts d’Haïda Gwaii. Nous avons constaté que les cerfs ralentissaient la décomposition en réduisant la qualité de la litière. La structure de la communauté microbienne et sa capacité à décomposer le carbone était impactée par la compaction du sol dû au piétinement. Nous avons également constaté que les effets des cerfs à court et moyen termes n’avaient que peu ou pas d'effet sur le sol, remettant en question les conclusions des études actuelles basées sur de plus court terme.

Mots clefs : Herbivores ongulés, Décomposition, Communautés procaryotes du sol, Cycle de l’Azote.

Abstract: The past century witnessed a dramatic increase in deer abundance in North America and Western Europe that triggered profound changes in the structure of temperate forests. If these changes are today well characterised, the effects of abundant deer belowground in these forests remain unclear. Deer can interfere with the soil through waste deposition, trampling, and reduction of litter quantity and quality by preferential browsing of palatable plants. The multiplicity of these pathways makes it difficult to predict the net effect deer will have on soil communities and processes. As a result, current studies in temperate forests have found inconsistent results within, and across, systems. In an attempt to resolve these inconsistencies, we studied the soil response to the colonisation and removal of Sitka black-tailed deer in the forests of Haida Gwaii. We found that deer slowed-down litter decomposition by reducing litter quality. They also modified microbial community structure and ability in decomposing carbon via soil trampling. Most of these effects became only apparent in the long term, hence questioning the results obtained through short term studies.

Keywords: Ungulate herbivores, Decomposition, Soil prokaryotic communities, Nitrogen cycle

Membres du jury

Sébastien BAROT                  Directeur de Recherche, IRD                                Rapporteur

Feth-el-Zahar HAICHAR          Maître de conférences, Université Lyon 1              Rapporteur

Cindy PRESCOTT                  Professeur, University of British Columbia             Examinateur

Thibaud DECAËNS                Professeur, Université de Montpellier                    Examinateur

Jean-Louis MARTIN               Directeur de Recherche, CNRS                            Directeur de thèse

Sue GRAYSTON                   Professeur, University of British Columbia              Directeur de thèse

Soutenance de Thèse : Germain Montazeaud

Ecologie et Biodiversité

Soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés :

Diversité vs uniformité : combiner les approches écologiques et évolutives pour concevoir des systèmes de culture durables

jeudi 12 décembre 2019 à 14 h
Montpellier SupAgro Campus de La Gaillarde - Bât.9 Amphi 206 2 Place Pierre Viala 34060 Montpellier

Une grande partie de la production alimentaire mondiale repose sur des variétés génétiquement homogènes, c’est-à-dire composées d’un seul génotype. Cependant, les patrons observés dans les écosystèmes naturels suggèrent qu’une diversité génétique plus importante pourrait rendre les agrosystèmes plus durables. Une façon simple d’augmenter la diversité dans les agrosystèmes consiste à cultiver plusieurs variétés d’une même espèce en mélange. A ce jour, cette pratique a fourni des résultats contrastés, et la performance des mélanges variétaux reste difficile à prédire. L’objectif de cette thèse est de mieux comprendre la relation entre la diversité génétique et la performance agronomique à la lumière des théories écologiques et évolutives. Nous combinons des approches expérimentales et théoriques, et nous utilisons le riz (Oryza sativa) et le blé dur (Triticum turgidum ssp. durum) comme espèces modèles. Dans une première expérience en conditions contrôlées, nous montrons que les différences de profondeurs racinaires entre des variétés de riz cultivées en mélange ne génèrent pas une productivité supérieure en mélange, comme cela pourrait être attendu sous l’hypothèse de complémentarité d’utilisation des ressources. Dans une deuxième expérience conduite au champ avec des mélanges de blé dur, nous montrons qu’une description multivariée de la niche écologique des génotypes permet de mieux comprendre les effets de la diversité génétique sur plusieurs composantes de la performance agronomique. Ensuite, nous testons les théories écologiques et évolutives au niveau génomique. Sur la base des données acquises dans les mélanges de blé dur, nous identifions un locus auquel une plus grande diversité allélique est associée à des rendements plus faibles et à une incidence plus forte de la septoriose. Le patron génétique identifié est compatible avec un effet « barbe verte », classiquement décrit en biologie évolutive pour caractériser un gène capable de favoriser sa propre transmission en rendant les individus qui le portent plus coopératifs envers les individus partageant ce même gène. Enfin, nous nous intéressons aux effets temporels de la diversité génétique dans le contexte d’une gestion dynamique de la diversité cultivée. Comme formalisé par le concept de la Tragédie des Communs, les phénotypes les plus compétitifs dans un mélange sont en effet amenés à augmenter en fréquence au fil des générations, entraînant une diminution de la performance du groupe. Nous développons donc un modèle théorique afin d’identifier des méthodes de sélection permettant d’empêcher les variétés les plus compétitives d’augmenter en fréquence. Dans l’ensemble, l’approche interdisciplinaire développée dans cette thèse permet de progresser dans la détection, la compréhension, et la sélection des effets issus des interactions plante-plante, ouvrant ainsi des opportunités stimulantes dans le domaine appliqué et dans le domaine théorique.

Mots clefs : biodiversité, agriculture, mélanges variétaux, complémentarité de niche, sélection de parentèle.       

Membres du jury

Mme Hélène FREVILLE 

INRA 

Directeur de thèse

M. Jérôme ENJALBERT 

INRA 

Rapporteur

M. Ruben MILLA 

Universidad Rey Juan Carlos 

Rapporteur

Mme Ophélie RONCE 

CNRS 

Examinateur

M. Vincent ALLARD 

INRA 

Examinateur

M. Cyrille VIOLLE 

CNRS 

Co-directeur de thèse

M. Florian FORT 

Montpellier SupAgro 

Co-encadrant, Invité

Soutenance de Thèse : Antoine Gazaix

Soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés :

Ecologie des Lythrum annuels des mares temporaires méditerranéennes.
Application à la conservation de L. thesioides dans les Costières de Nîmes.

Le 13 décembre 2019 à 14 h
Amphithéâtre de la délégation

Les communautés de plantes des mares temporaires méditerranéennes sont caractérisées par la dominance des espèces annuelles, avec une banque de graines persistante, dont la germination est associée aux alternances d’inondation et d’assèchement. Bien que de petites tailles et irréguliè-rement distribuées dans les paysages, elles possèdent une flore riche. Elles ont cependant été particulièrement détruites et dégradés, et de nombreuses espèces inféodées à cet habitat sont aujourd’hui rares et menacées. Parmi elles, six espèces annuelles du genre Lythrum sont présentes dans le sud de la France, dont Lythrum thesioides. Cette espèce supposée éteinte en Europe au milieu du XX° siècle, a été redécouverte successivement à partir de 1998 dans 3 mares temporaires méditerranéennes de France.  Les objectifs de cette thèse sont (1) de caractériser les niches écologiques de ces six espèces et (2) d’utiliser cette connaissance pour proposer des actions de gestion pertinentes pour leur conservation, notamment pour L. thesioides. La première étape a été de clarifier la distribution de ces 6 espèces annuelles dans la région méditerranéenne et particulièrement celle de Lythrum thesioides. Ce travail s’est accompagné d’une étude phylogénétique des relations entre les six espèces et 13 autres du genre Lythrum. La comparaison des niches de régénération a ensuite illustré l’importance de plusieurs variables environnementales pour la germination, et principalement la tempéra-ture optimale de germination qui était différente entre les espèces et particulièrement élevée pour L. thesioides. L’étude des micro-niches des plantes adultes a enfin démontré une différentiation franche entre les espèces en termes de propriété du sol, et dans une moindre mesure, de présence et phénologie de la communauté végétale compagne. La combinaison des résultats de ce travail, caractérisant une niche écologique originale pour L. thesioides, a enfin été utilisée pour alimenter des propositions de gestion, composée de plusieurs scénarios pour la conservation de L. thesioides dans sa principale population dans le sud de la France.

Mots clefs : Lythraceae, gestion des ecosystèmes, zones humides temporaires, Niche ecologique, Milieu anthopisé, Hydrologie

 

Membres du jury

Anne Bonis          CR CNRS, Université Clermont Auvergne                                    Rapportrice

Frédéric Bioret     Professeur, Université de Bretagne Occidentale                           Rapporteur

Ana Rodrigues     DR CNRS, Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive                Examinatrice

Brunos Colas       Professeur, AgroParisTech                                                         Examinateur

Frédéric Médail    Professeur, Aix Marseille Université                                             Examinateur

John Thompson    DR CNRS, Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive                Directeur

Patrick Grillas      Directeur scientifique, Tour du Valat                                             Directeur

Abstract


    The vegetation of Mediterranean temporary pools is characterized by the dominance of annual species with a perennial seed bank whose germination is cued with cyclic flooding and drying. Although small in size and patchy in the landscape they have a riche flora. They have however suffered much from habitat loss and degradation and many species specialized to this habitat have become rare and endangered. Among these species are found six annual Lythrum species in the South of France. The objectives of this thesis were to quantify the ecological niche of these species in order to inform management action for their conservation. Management of these ecosystems and species conservation depend on knowledge the ecology of regeneration and survival in the changing environment of this ecosystem. The first step here was to clarify the distribution of the six species in the Mediterranean region and in particular L. thesioides, a species thought to be extinct in the wild and rediscovered in three Mediterranean temporary pools in France since 1998, two of which are still visible. This was accompanied by a phylogenetic study of the relation-ships among these six species and 13 other species in the genus studied previously. Comparison of the regeneration niche illustrated the importance of several variables for germination, principally the optimal temperature that was different among the species and in particular for the very rare L. thessioides. Examination of the micro-niche of adult plants also revealed a clear differentiation of the species in terms of soil properties and less no-tably the presence and phenology of associated species. The combined results of this work have been used in the construction of a management ac-tion plan composed of several scenarios for the conservation of L. thessioides at its primary site of occurrence in the South of France.


Keywords : Lythraceae, ecosystem management, temporary wetlands, ecological niche, anthropised habitat, hydrology.

 

 

Soutenance de thèse : Maxime Dubart

Soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés :

Coquillages et crustacés : dynamiques spatio-temporelles
de métacommunautés en eau douce

Le mercredi 27 novembre 2019 à 14 h
Amphithéâtre de la délégation du CNRS

Les variations de composition et d'abondances relatives dans les communautés biologiques résultent de nombreux processus : filtres environnementaux, interactions inter-spécifiques, dispersion et stochasticité. Le plus souvent, les empiristes essaient d'évaluer leur importance rela-tive sur la base des traces qu'ils laissent sur la structure spatiale des communautés. Cependant, ces traces sont souvent ambiguës. Les données temporelles (lorsque les échantillonnages sont répétés dans le temps) contiennent des informations sur l'histoire des communautés qui pourraient permettre de résoudre, du moins en partie, ces ambiguïtés. Dans ma thèse, je développe et explore des méthodes pour analyser les données spatio-temporelles afin de comprendre la dynamique d'un ensemble de communautés liées par la migration (métacommunauté). Ces méthodes ont été appliquées a trois jeux de données long-termes de métacommunautés d'organismes d'eau douce (escargots en Guadeloupe et Martinique, et Daphnie spp. en Finland). J'analyse dans un premier temps la métacommunauté d'escargots en Guadeloupe à l'aide d'approches fondées sur les processus (en utilisant les différentes dates d'échantillonage comme des réplicats) et de modèles d'estimations jointes de distributions d'espèces considérant explicitement la dépendance d'un échantillon au précédent. Cette approche montre comment les interactions interspécifiques, les filtres environnementaux et les dynamiques stochastiques de colonisation/extinction forment les variations spatio-temporelles de richesses spécifiques et de composition des communautés. Dans un second temps, je développe des modèles de métapopulation multi-espèces pour analyser des systèmes à deux ou trois espèces (Guadeloupe et Finlande). Les paramètres estimés sont ensuite utilisés dans des simulations pour analyser comment la compétition et les différences de niches contribuent à la coexistence. Dans les deux cas, bien que la compétition réduit de manière significative les cooccurrences au niveau local, cette dernière est loin d'être suffisante pour menacer la coexistence à l'échelle du paysage. L'exclusion régionale semble en effet nécessiter des niveaux de compétition particulièrement forts, notamment lorsque les dynamiques stochastiques de colonisation/extinction sont importantes. De telles conditions (interactions fortes et faible stochasticité) sont retrouvées dans le jeu de données Martinique (un ensemble de onze taxa fortement apparentés et à reproduction clonale habitant des rivières permanentes). Dans ce dernier cas, je développe une approche inspirée de la génétique des populations, pour inférer les hiérarchies compétitives le long d'une ou de deux dimensions, et comment ces hiérarchies varient dans l'espace et le temps pour expliquer les patrons d'exclusion et de coexistence. Pour conclure, ce travail montre que la dimension temporelle permet d'extraire de nombreuses informations sur les processus agissant aux échelles locale et régionale. A l'avenir, une perspective plus intégrative pourrait émerger de modèles de métacommunautés couplant de manière explicite les dynamiques locale et régionale.


Mots clefs : escargots, Daphnie, métacommunauté, colonisation/extinction, compétition, coexistence, données spatio-temporelles, détectabilité


        Membres du jury composé de

 Mme Sandrine PAVOINE               Maitre de conférences, MNHN – Paris Rapportrice
Mme Emmanuelle CAM Professeure, LEMAR – Brest   Rapportrice
Mme Sylvie HURTREZ-BOUSSES Professeure, MIVEGEC - Montpellier   Examinatrice
M. Olivier HARDY DR, EBE, ULB - Bruxelles   Examinateur
M. Patrice DAVID DR CNRS, CEFE - Montpellier   Directeur
M. Philippe JARNE DR CNRS, CEFE – Montpellier   Co-encadrant

Soutenance de Thèse : Paul Jay

Soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés :

The evolution of supergenes:

insights from mimicry polymorphism in a butterfly

Le jeudi 5 décembre 2019 à 13h
CEFE, Grande Salle de Reunion

(Soutenance en Français)

            Over a century after the first description of a polymorphism controlled by a supergene, these genetic architectures still puzzle biologists. Supergenes are groups of tightly linked loci facilitating the co-segregation of alternative combinations of alleles underlying complex adaptive strategies. Recombination suppression at supergenes is determined by polymorphic chromosomal rearrangements, which allows the coexistence of highly distinct morphs without the formation of poorly adapted recombinant phenotype. The existence of supergene raises theoretical and empirical questions. Why do these architectures evolve? How is recombination suppressed? How can alternative combinations of alleles be formed? How and why is polymorphism maintained?

The purpose of this thesis is to provide answers to these questions by studying Heliconius numata, a neotropical butterfly displaying a striking diversity of wing color patterns. In this thesis, I show that this polymorphism is encoded by more than ten loci controlling different features of wing patterns. Recombination between these loci is suppressed by three chromosomal inversions in tandem that form a supergene. In addition to the variants controlling wing coloration, I show that these inversions capture many recessive deleterious mutations, which associate with a high mortality in larvae homozygous for the inversions. In addition, inversions at this supergene are known to underlie morphs with a better protection from predators relative to morphs with ancestral arrangements. The antagonistic effects of inversions -low larval survival but good adult protection- maintains them at intermediate frequencies, and therefore explains the polymorphism observed in this taxon. Then, I show that the first derived inversion of the supergene arose in another species, and was introgressed into H. numata c.a. 2.3 million years ago. This resulted in the cluster of two differentiated, non-recombining haplotypes controlling various aspects of wing patterns, and therefore explains how the supergene of H. numata was formed. Finally, I show via a population genetics model that this scenario of supergene formation involving gene flows between species is able to explain the formation of supergenes in many cases. This thesis sheds new light on the conditions for the evolution of supergenes. In a broader context, it highlights mechanisms that play an important role in the evolution of new genomic architecture and in the adaptation of species

Mots clefs : Supergene, inversion, chromosomal rearrangement, polymorphism, balancing selection, introgression

Membre du jury composé de

Tatiana GIRAUD                                 Directrice de recherche, ESE - Orsay
Vincent CASTRIC                               Directeur de recherche, EEP - Lille
Marianne ELIAS                                 Directeur de recherche, ISYEB - Paris
Anna-Sophie FISTON-LAVIER             Maître de conférence, ISEM - Montpellier
Pierrick LABBÉ                                  Professeur, ISEM - Montpellier
Mathieu JORON                                 Directeur de recherche, CEFE - Montpellier

 

Soutenance de Thèse : Annie Lamalice

Ecologie de la santé

 Soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés :

Géographie du système alimentaire des Inuits du Nunavik :
du territoire nourricier au supermarché.

Lundi 16 décembre 2019 à 14 h
Amphithéâtre de la délégation


En co-tutelle entre l’université de Montpellier (CEFE) en France et l’Université de Montréal au Canada

L’objectif principal de cette thèse est la caractérisation et l’analyse des transformations du système alimentaire des Inuits du Nunavik, et en particulier les enjeux soulevés à l’intersection des interactions humains-milieux, puis les con-séquences encourues pour le bien-être et la santé des Inuits. Des pistes de solution pour améliorer la résilience du sys-tème alimentaire dans cette région nordique y sont explorées, dont la principale est le développement de projets de jardinage communautaire. La collecte des données pour réaliser les quatre articles qui forment le corps de cette thèse s’est échelonnée entre octobre 2015 et mars 2019 dans les villages nordiques de Kuujjuaq et Kangiqsujuaq, au Nuna-vik. Différentes méthodes ont été combinées, dont la principale se base sur les principes de la recherche-action partici-pative. Les résultats illustrent que les aliments traditionnels issus des activités de chasse, de pêche et de cueillette de-meurent des vecteurs importants de la relation au territoire et du bien-être inuit, malgré le fait qu’ils ne représentent plus qu’une fraction de la diète. La perte de mobilité et l’adoption d’un nouveau mode de vie, accompagnées et ren-dues possibles par la transition nutritionnelle, ont perturbé les interactions humains-milieux à différents niveaux. La plus grande pression exercée sur l'environnement naturel provient des activités humaines menées ailleurs sur la pla-nète et d’un modèle de consommation incompatible qui génèrent de nombreuses externalités négatives sur l’environnement et la santé humaine. À travers leur alimentation, les Inuits du Nunavik sont dorénavant connectés au reste du monde par le biais du système alimentaire globalisé, dont les ramifications complexes couvrent toute la pla-nète Or, au Nunavik, les défauts inhérents à la chaîne de production agroalimentaire globalisée s’expriment d’une fa-çon bien singulière. L’intensification des liens entre économie inuit et économie globalisée concourt à placer les terri-toires nordiques dans une position d’échange inégal et de dépendance envers les producteurs et les fournisseurs d’un secteur agroalimentaire exogène au sein duquel les résidents du Nord ont peu d’occasions de se faire entendre. La sou-veraineté alimentaire à l’égard des aliments du marché est ainsi fortement limitée.


Mots clefs : Souveraineté alimentaire, Dépossession environnementale, Transition nutritionnelle, Système socio écologique, Recherche-action participative, Agriculture circumpolaire
    

Membres du jury

M. Jean-Pierre POULAIN.           Professeur Université de Toulouse 2 Jean-Jaurès, ISTHIA.                               Rapporteur

Mme. Myriam FILLION.              Professeure. Université TELUQ. Québec.                                                       Rapporteur

M. Malek BATAL.                       Professeur. Université de Montréal. Montréal.                                                 Examinateur

Mme Anne ATLAN.                     Directrice de Recherche CNRS. Laboratoire ESO – Espaces et Sociétés.        Examinateur

Mme Séverine DURAND.             Chercheuse Laboratoire Pacte, Université de Grenoble.                                  Examinatrice

Mme Thora Martina HERRMAN    Professeure : Université de Montréal.                                                            Co-Directrice de Thèse

M. Jean-Louis Martin.                  Directeur de Recherche CNRS Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive      Co-Directeur de Thèse

Mme Sylvie BLANGY                  Ingénieure de Recherche CNRS. Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive    Co-Encadrante de Thèse

Soutenance de thèse : William Perrin

Soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés :
Influence de la pression pastorale sur les communautés de coléoptères copro-phages et leurs rôles fonctionnels associés. Implications pour la gestion des es-paces naturels

Le mercredi 27 novembre 2019 à 9h30
Salle Kourous - Site Saint-Charles 2 - Université Paul-Valéry Montpellier 3
Rue du Professeur Henri Serre - Montpellier


En Europe méridionale et en montagne le pastoralisme a façonné des écosystèmes inédits considérés aujourd’hui comme des points chauds de biodiversité. Parmi les espèces liées à l’existence de ces milieux figurent les coléoptères coprophages ou bousiers qui se nourrissent des excréments de mammifères. Dans nos régions, ces insectes ont largement profité de la diffusion des pratiques d’élevage, à tel point que la plupart des espèces sont inféodées aux milieux ouverts et semi-ouverts pâturés par les ongulés domestiques. Les bousiers sont ainsi sensibles aux changements de pra-tiques (abandon de l’élevage par endroits, intensification dans d’autres). À l’échelle d’un site, le mode de conduite du troupeau est un facteur déterminant de la structure du milieu et la pression de pâturage n’est pas homogène. Certaines zones peuvent être délaissées et d’autres surexploitées. Peu d’études se sont concentrées sur l’impact de l’hétérogénéité intra-parcellaire de la pression de pâturage. C’est précisément l’objet de cette thèse, dont l’objectif principal est d’examiner comment cette hétérogénéité affecte les communautés de bousiers et leurs rôles fonctionnels associés. Pour ce faire, nous avons travaillé dans deux contextes bioclimatiques distincts, distants de moins de 250 km, une steppe méditerra-néenne et des pelouses alpines, afin d’évaluer si la pression de pâturage induit des réponses génériques ou si, au contraire, celles-ci dépendent du contexte environnemental. Malgré une empreinte des conditions locales inhérentes aux pâturages étudiés, nos résultats montrent que les réponses des assemblages de coprophages à la pression de pâturage sont très similaires entre les deux zones étudiées. À l’échelle des alpages d’altitude et des parcours steppiques, la variation de la pression de pâturage engendre une forte structuration spatiale de ces peuplements d’insectes. Nos analyses discriminent les communautés des habitats faiblement et fortement pâturés, et mettent en évidence des changements dans l’abondance relative des différentes espèces et la composition des peuplements selon la pression de pâturage, mais pas une réponse marquée de la richesse spécifique. Une analyse centrée sur les traits fonctionnels des bousiers a permis d’émettre des hypothèses quant aux processus sous-jacents aux changements observés. Les espèces portant des traits morphologiques associés à la vie souterraine se raréfient sous une forte pression de pâturage, probablement en raison d’une perturbation importante du sol dans les habitats surpâturés (ex., piétinement). Les espèces de grande taille, qui se raréfient également, seraient peu adaptées à des niveaux élevés de perturbation (faible fécondité). Celles-ci dominent cependant les habitats les moins pâturés : grâce à leur performance de vol élevée, elles seraient capables d’accéder rapidement à des ressources peu disponibles. Un niveau intermédiaire de pression de pâturage promeut une diversité fonctionnelle élevée des bousiers, l’hétérogénéité des conditions d’habitat créée dans ces conditions permettant la coexistence d’espèces aux stratégies écologiques variées. Enfin, les changements observés à l’échelle des communautés de bousiers peuvent avoir des répercussions sur le fonctionnement du milieu. En particulier, la raréfaction des espèces fouisseuses et des individus de grande taille dans les zones surpâturées peut affecter le recyclage des matières fécales. Nous mettons ainsi en évidence un lien étroit entre les traits de réponse de ces insectes à la pression du pâturage et leurs traits d’effet sur l’écosystème. Ce travail, réalisé à partir d’observations de terrain et en partenariat avec des aires protégées – la Réserve Naturelle des Coussouls de Crau, les Parc Nationaux des Cévennes et de la Vanoise – vise aussi à inclure les coléoptères coprophages dans les démarches d’évaluation des habitats pastoraux. Nous discutons ainsi des implications que peuvent avoir nos résultats pour la gestion des espaces naturels.


Mots clefs : Coléoptères coprophages – Pastoralisme – Traits fonctionnels – Communautés – Conservation

Abstract
In southern Europe and mountains, pastoralism structured unique ecosystems considered as hot spots of biodiversity nowadays. In these regions, dung beetles, that feed and reproduce mainly on herbivorous mammal faeces, are closely related to domestic ungulates. These beetles took ad-vantage of the historical spread of livestock breeding across Europe, to such an extent that most of the species are dependent to open and semi-open habitats grazed by sheep and cattles. These insects thus appear sensitive to changes in farming practices (grazing abandonment in some regions, intensification in others). Within a pasture, spatio-temporal variability in livestock activity, which depends on the type of livestock management employed, results in a spatially irregular distribution of defoliation, trampling and nutrient input. Although this fine scale of analysis is rarely considered, one might expect that the heterogeneous availability of dung and varying perturbation intensity within a pasture may affect the structure and composition of dung beetle assemblages. The main goal of my PhD was thus to understand how finescale variations of grazing intensity could affect dung beetle communities and their associated ecological functions. To that end, we carried out field sampling in two distinct bioclimatic contexts in France, 250 km spaced, in a mediterranean steppe and alpine pastures, in order to assess whether variations in grazing intensity lead to similar responses among dung beetle assemblages or whether these responses depend on the environmental context. Despite the imprint of local pasture conditions, our results show that the responses of coprophagous communities to grazing intensity are very similar between the two study areas. Overall, we found that the intra-pasture variation in grazing intensity strongly structured dung beetle species assemblages. We found drastic changes in species composition and species relative abundance between the lowest and the highest grazed habitats, but no clear responses of species richness. Analysing dung beetles’ functional traits enable us to suggest hypotheses about the processes underlying the changes we observed. Species with morphological traits associated to underground nesting rarify under high grazing intensity, probably due to an in-creasing soil disturbance in overgrazed habitats (e.g. trampling). While overgrazing is clearly detrimental for large dung beetles (low fecundity), these individuals dominated the least grazed parts of pastures. One might expect the largest individuals to be more efficient in resource acquisition, as they are able to fly faster and thus to more rapidly access the few resources available. A moderate grazing intensity promotes high functional diversity of dung beetle communities since the heterogeneous habitat conditions created under these conditions allow the coexistence of species with diverse autecological requirements. Finally, the changes we observed in dung beetle communities are likely to have an impact on eco-system functioning. For example, the rarefaction soil-digging and large individuals in overgrazed areas may affect dung removal. We thus high-light a close link between the traits related dung beetle responses to grazing intensity and the traits related to their ecological functions. This work, based on field observations and carried out in collaboration with protected areas – the Natural Reserve of Coussouls de Crau, the Cévennes and the Vanoise National Parks – also aims to promote using dung beetles in the assessment of pastoral habitats quality. We thus discuss the impacts our results may have for the management of natural areas.
Keywords : Dung beetles – Pastoralism – Functional traits – Community– Conservation

 

Membres du jury:


Mme Apolline AUCLERC    Maître de Conférences, Université de Lorraine/ENSAIA                               Rapporteur
M Mickaël HEDDE    Chargé de recherches HDR, INRA, UMR Eco&Sols                                             Rapporteur
Mme Françoise BINET    Directrice de recherches HDR, UMR ECOBIO – CNRS                                   Examinatrice
M Olivier DANGLES    Directeur de recherches IRD, UMR CEFE – CNRS                                             Examinateur
M Jorge Miguel LOBO    Directeur de recherches HDR, Conseil supérieur de la recherche scientifique     Examinateur
Mme Johanne NAHMANI    Chargée de recherches, UMR CEFE – CNRS                                              Examinatrice
M Pierre JAY-ROBERT    Professeur des Universités, HDR, Université Paul-Valéry Montpellier 3              Directeur