La biodiversité dulcicole sous influence du changement global : analyses des changements d’assemblages appliquées aux macroinvertébrés benthiques

Freshwater biodiversity under global change : analyses of changes in assemblages applied to benthic macroinvertebrates

• Auteur / Autrice : Theophile Lucas Mouton
• Direction : Sylvain Doledec, Fabien Leprieur
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physiologie et biologie des organismes - populations - interactions
• Date : Soutenance le 12/01/2023
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Evolution Ecosystèmes Microbiologie Modélisation
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'Écologie, des Hydrosystèmes Naturels et Anthropisés
• Jury : Président / Présidente : Jean-Nicolas Beisel
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Anne E. Magurran, Maud Mouchet, Sophie Amelie Cauvy-Fraunié, Thierry Oberdorff, Sandrine Plénet
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Anne E. Magurran, Maud Mouchet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Écologie

Nouvelle-Zélande

Animaux benthiques

Biodiversité

Changement global de l'environnement

Mots clés libres

Changement global

Biodiversité

Diversité fonctionnelle

Diversité béta

Macroinvertébrés benthiques

Global change

Biodiversity

Functional diversity

Beta diversity

Benthic macroinvertebrates

Résumé

La vitesse et l’intensité du changement global nécessitent une analyse constante des changements qui opèrent dans la nature et sur la biodiversité. Afin de réellement comprendre les menaces que représentent les activités humaines sur les espèces de la Terre, il est nécessaire d’effectuer des études empiriques de séries temporelles de biodiversité. Malgré plus de 20 ans d’avancées scientifiques en écologie assortie d’une prise de conscience du public des effets du changement global sur la biodiversité, le déclin de celle-ci persiste, voire s’accentue. Cette thèse utilise une base de données de séries temporelles (1991-2016), sur la biodiversité de macroinvertébrés benthiques dans 64 sites de rivières de Nouvelle-Zélande. Elle représente un recensement unique de biodiversité dulcicole endémique au Sud-Ouest de l’Océan Pacifique et a pour but d’analyser les effets du changement global sur les patrons de biodiversité. Dans le premier article, nous montrons que la biodiversité des assemblages de macroinvertébrés s’homogénéise spatialement au cours du temps d’un point de vue taxonomique, mais se différencie d’un point de vue fonctionnel. Dans le deuxième article, nous montrons que la réorganisation temporelle des assemblages d’espèces observées se solde par, plus de gains que de pertes d’espèces et par un déplacement latitudinal des espèces d’en moyenne 50 kilomètres vers le sud par décennie. Dans le troisième article, nous montrons que la relation latitude/richesse taxonomique des communautés s’est inversée au cours du temps et que cette inversion entraine une augmentation de la redondance des traits, mais s’accompagne d’une diminution de leur richesse. En conclusion, cette thèse illustre les multiples facettes par lesquels le changement global altère la biodiversité et met en avant la nécessité d’analyser ces changements dans leur complexité.

The speed and intensity of global changes have pushed scientists to monitor and analyse changes that operate in nature and specifically on biodiversity. To truly understand the impact of human activities on the Earth’s species, it is necessary to conduct empirical studies of biodiversity time-series. Despite more than 20 years of research in global change ecology and an increasing global public awareness, the decline of biodiversity is persisting and intensifying. Our knowledge in ecology is also incomplete, though of increasing interest to science. This PhD thesis uses a time-series database (1991-2016) of river macroinvertebrates located in 64 New Zealand River sites to analyse the effects of global changes on patterns of biodiversity. This database provides a unique picture of South-western pacific and endemic river benthic macroinvertebrates. In the first chapter, we show that macroinvertebrate biodiversity homogenises spatially with time from a taxonomic standpoint but differentiates through time from a functional standpoint. In the second chapter, we show that the observed temporal reorganisation of communities through time, involves greater gain than loss of species and latitudinal range shifts of species of 50 kilometres South on average per decade. In the third chapter, we show that the species richness/latitude relationship has reversed with time and that increases in species richness and trait redundancy come with the cost of reduced trait richness. To conclude, this PhD thesis demonstrates the multiple facets by which global change alters biodiversity and shows the need to analyse biodiversity changes considering all its complexity.