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International audience; La notion d’environnement nocturne émerge à la suite de la requalification de la lumière artificielle nocturne en pollution lumineuse. Elle entend caractériser les systèmes humains et non humains fonctionnellement liés à l’obscurité. Contrairement à la notion de pollution lumineuse, elle oblige à penser conjointement les multiples enjeux du couple lumière artificielle/obscurité. En l’inscrivant dans le cadre d’analyse des systèmes socio-écologiques, nous faisons de l’environnement nocturne un objet de recherche à part entière apte à structurer une interdisciplinarité entre sciences de la nature et sciences humaines et sociales. C’est sur le territoire réunionnais que nous mettons cet objet relationnel à l’épreuve du monde réel, dans une démarche transdisciplinaire menée avec une multiplicité d’acteurs autour des enjeux d’aménagement que soulève la volonté de préservation holistique de la ressource obscurité. Du savoir à l’action, de la construction d’un objet de recherche à l’installation d’un dispositif collaboratif dédié à la production de connaissances scientifiques situées sur l’environnement nocturne et à l’accompagnement des acteurs locaux dans leurs démarches de préservation et de valorisation de l’obscurité, il s’agira bien sûr de rendre compte et discuter d’un processus de recherche hybride qui puise sa vitalité dans une interdisciplinarité radicale. Mais il s’agira également de témoigner de certaines difficultés que des différences de conceptions et de pratiques professionnelles peuvent poser dans la symétrisation des relations entre scientifiques et non scientifiques, entre chercheurs et autres acteurs sociaux.

This PhD. aims at assessing the ability of emerging fluvial remote sensing techniques (such as terrestrial and topo-bathymetric LiDAR, hyperspectral imaging, and thermal infrared imaging) to characterize and monitor fluvial corridors. The study site is the lower basin of the Ain River which is affected by a range of issues related to channel incision, and is the location of a gravel augmentation project. First, we use hyperspectral imaging to predict channel bathymetry for a reference discharge and depths up to 2.5 meters along a river reach of 20 km. This allows us to confirm the ability of hyperspectral optical models to be extrapolated to a long river reach, and to retrieve with a single campaign bathymetric data for multiple discharge conditions. We study the errors occurring along the 20 km reach and then we use the same methodology to identify morphological changes occurring between 2015 and 2022 and to therefore evaluate its applicability for change monitoring. Second, we combine forestry field surveys with LiDAR and hyperspectral data in order to characterize the riparian forest. We demonstrate the ability of such datasets to describe morphological changes along an age gradient and to predict the degree of hydrological connection of the riparian forest. Changes in the physical site conditions of the riparian forest due to channel incision leads to dryer forest conditions, and suggests the presence of potential water stress at the plot level. Third, we explore this water stress hypothesis by using thermal infrared imaging and eco-physiological field measurements. While mounting thermal infrared sensors on an airborne vector can enable water stress characterization, targeting a specific acquisition window or acquiring multiple campaigns is required to detect stress conditions due to their variability during summer. This work then allows us to make recommendations for both the management and restoration of fluvial systems and the use of remote-sensing data to characterize and monitor such environments.; Cette thèse explore le potentiel des outils émergents de télédétection fluviale (LiDAR terrestre et bathymétrique, imageur hyperspectral, imageur infra-rouge thermique) pour la caractérisation et le suivi des corridors fluviaux. Le cadre géographique d’application est la basse vallée de l’Ain, concernée par des enjeux liés à l’incision du chenal et par un projet de recharge sédimentaire. Dans un premier temps, l’imagerie hyperspectrale nous permet de restituer les profondeurs d’eau sur un linéaire de 20 kilomètres pour un débit de référence et des profondeurs allant jusqu’à 2,5 mètres. Cela nous permet de confirmer la possibilité d’extrapoler un modèle sur un long linéaire fluvial, et de restituer des profondeurs d’eau pour différents débits à partir d’une même campagne. Nous évaluons les erreurs survenant sur l’ensemble du linéaire, puis ré-exploitons les méthodes développées pour identifier les changements morphologiques survenus entre 2015 et 2022 et éprouver la robustesse de ces méthodes pour le suivi. Dans un second temps, nous couplons inventaire forestier et données LiDAR et hyperspectrales pour caractériser la forêt riveraine. Nous montrons que ces données décrivent bien les changements morphologiques des peuplements le long d’un gradient d’âge et permettent de prédire le niveau de connectivité hydrologique des ripisylves. La modification des conditions physiques des milieux forestiers entraînée par l’incision du chenal conduit à un assèchement du milieu et nous amène à identifier un stress hydrique potentiel des peuplements. Dans un troisième temps, nous explorons ce stress hydrique potentiel à partir de campagnes aéroportées d’imagerie infrarouge thermique et de relevés de terrain écophysiologiques. Bien que l’usage de caméras thermiques sur des plateformes aéroportées permette de caractériser le stress hydrique, la saisonnalité du phénomène nécessite de réaliser des acquisitions multiples ou durant une fenêtre spécifique afin de bien le détecter. L’ensemble de ces travaux nous permet de formuler des recommandations à la fois pour la gestion des milieux fluviaux et pour l’usage de données de télédétection dans les campagnes de monitoring de ces environnements.

HabRef a vocation à couvrir l'ensemble des territoires français, de métropole et d'outre‐mer et prend en compte les typologies d’habitats (dont les typologies d’habitats d’espèces) ou de végétations couvrant les milieux marins et/ou continentaux, ainsi que les listes d’habitats issues de directives communautaires ou de conventions internationales.Il est composé de deux ensembles :‐ le référentiel sensu stricto, tronc commun de champs d’informations donnant toutes les informations utiles sur chaque typologie (métadonnées) et indiquant pour chaque unité d’une typologie son identifiant unique national (CD_HAB), son nom et sa validité (nom de référence ou synonyme), son code dans la typologie, son niveau hiérarchique, sa présence en France, son descriptif principal ;‐ une base de connaissances associée au référentiel qui comporte les champs additionnels spécifiques à chaque typologie (descriptifs complémentaires, remarques, etc.) et renseigne, pour chaque unité d’une typologie, sur les relations synonymiques, la présence dans les territoiresfrançais, les liens avec les espèces, les correspondances avec d’autres unités, les sources d’information.Cette 7e version d’HabRef comporte 37 typologies et 45 tables de correspondances entre typologies, pour un total de 35 521 unités typologiques valides et de 45 782 correspondances. 99 626 relations entre unités typologiques et taxons sont également renseignées.

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National audience; "En invoquant la décroissance, Timothée Parrique prône le développement d’un nouveau modèle économique délesté de la seule logique marchande. En résumé, affranchi du PIB."

National audience; Cet ouvrage propose une réflexion commune sur la pandémie du virus Sars-CoV-2, par un groupe de chercheurs de différentes disciplines.Il s'agit de mieux la comprendre en la situant dans les différentes lignes temporelles qui la constituent, notamment celles de l’évolution démographique, de la multiplication des zoonoses et des mobilités liées aux mondialisations.Sont également étudiées les chronologies des dispositifs de surveillance ; des cadres politiques, économiques, juridiques de préparation aux crises ; des politiques de traitement des épidémies.Celles, aussi, de la résistance aux mesures sanitaires, de la gestion de crise en hôpital, en Ephad et du confinement familial, étudiant.Sans oublier les aspects essentiels de la réorganisation sociale, économique, de l’action sur l’avenir, à court, moyen et long terme et des crises écologiques plus globales du climat et de la biodiversité.

L’INRAE d’Aurillac mène des recherches sur la microbiologie et la technologie des fromages du Massif Central avec pour objectifs la compréhension des processus de fabrication et d’affinage des fromages et la recherche de solutions microbiennes et technologiques pour l’amélioration de leurs qualités. Leurs recherches ont ainsi contribué au maintien des prairies naturelles du Massif Central, au développement de l’activité économique, la création d’emplois et la reconnaissance internationale des fromages au lait cru. Cette étude a été conduite selon la méthode ASIRPA ex-post.; The INRAE of Aurillac carries out research on the microbiology and technology of cheeses from the Massif Central with the aim of understanding the manufacturing and ripening processes of cheeses and the search for microbial and technological solutions to improve their qualities. Their research has thus contributed to the maintenance of the natural meadows of the Massif Central, the development of economic activity, the creation of jobs and the international recognition of raw milk cheeses. Cette étude a été conduite selon la méthode ASIRPA ex-post.

International audience; Contrasting views of ecosystem services in seasonal wetlands of Gharb, Morocco.Submerged in winter, the seasonal wetlands (merjas) of the Gharb plain in Morocco were traditionally usedfor grazing in summer, alongside other productive uses. Yet, merjas were considered by the colonialadministration as unhealthy and unproductive environments, despite their abundance in natural resources.During the 20th century, the plain, including the merjas, was drained and irrigated to contribute to thenational objectives of food security and export of agricultural products. This article examines how local andinstitutional stakeholders view the merjas and the benefits they provide, through an analysis of ecosystemservices. While State institutions consider them as virgin lands to be developed and as potential flood controlbuffer zones to protect irrigated areas and cities, riverside communities consider them as productive lands,disadvantaged by occasional floods. The study shows contrasting views of ecosystem services, where eachstakeholder has a utilitarian vision of merjas. Despite the international debate on biodiversity and carbonstorage in wetlands, the ecological dimensions are rarely mentioned. The ecosystem services approachreveals the antagonisms between stakeholders, but can be a means of negotiating the future of merjas in aterritorial vision.; Immergés en hiver, les marais saisonniers (merjas) de la plaine du Gharb au Maroc étaient traditionnellement exploités pour le pâturage en été, à côté d'autres usages productifs. Pourtant, ils étaient considérés par l'administration coloniale comme des milieux insalubres et peu valorisés, malgré leur abondance en ressources naturelles. Au cours du XX e siècle, la plaine a fait l'objet d'un aménagement hydro-agricole, incorporant les merjas, pour contribuer aux objectifs nationaux de sécurité alimentaire et d'exportation de produits agricoles. Cet article interroge le regard porté par les acteurs locaux et institutionnels sur les merjas et les bénéfices qu'elles procurent, à travers une analyse des services écosystémiques. Si les institutions les considèrent comme des terres vierges à aménager et des zones tampon de régulation des crues pour protéger les secteurs aménagés et les villes, les collectivités riveraines les considèrent comme des espaces productifs, défavorisés par les crues. L'étude montre des visions contrastées des services écosystémiques, où chaque acteur a une vision utilitariste des merjas. Malgré le débat international sur la biodiversité et le stockage de carbone dans les zones humides, les dimensions écologiques sont peu citées. L'approche par les services écosystémiques dévoile les antagonismes entre acteurs, mais peut être un moyen de négociation sur le devenir des merjas dans une vision territoriale. Mots clés : zones humides temporaires / services écosystémiques / collectivité riveraine / acteurs institutionnels / Maroc

International audience; Surveiller pour prévenir l’introduction d’une espèce invasive dans un territoire /Surveiller pour prévoir et limiter l’expansion d’une espèce envahissante /Conclusion.

There is a crucial need for tools to help designing sustainable agroecosystems based on agroecology. Indeed, such agroecosystems are inherently complex and their design requires to integrate various data and unstabilized scientific knowledge. In this thesis, we consider the issue of selecting service plant species according to their potential to provide ecosystem services.To tackle that issue, we adopt an approach based both on a formalized representation of domain knowledge, which enables reasoning, and on the exploitation of available data, collected independently of the targeted application. More specifically, we rely on the one hand on recent scientific results in agronomy linking functional traits (i.e., measurable charactericsof plant species) to ecosystem services, and on the other hand on data about functional traits collected by the research community in ecology. The architecture of our system is inspired by the ontology-based data access paradigm, which allows to combine data and knowledge in a principled way. We provide a methodology to acquire scientific knowledge in the form ofdiagrams linked to data sources, as well as a formalization in a logical rule-based language. Importantly, our rules are independent from specific diagrams and data, to ensure genericity and facilitate the evolution of the system. We implement our methodology in the case study of vine grassing, i.e., installing herbaceous service plants in vineyards. We provide an evaluation of the system’s results on this use case and discuss the lessons learnt.; Nous notons un besoin crucial d'outils permettant de concevoir des agroécosystèmes durables basés sur l'agroécologie. En effet, de tels agroécosystèmes sont intrinsèquement complexes et leur conception nécessite d'intégrer diverses données et connaissances scientifiques non stabilisées. Dans cette thèse, nous considérons la question de la sélection des espèces de plantes de service en fonction de leur potentiel à fournir des services écosystémiques. Pour aborder cette problématique, nous adoptons une approche basée à la fois sur une représentation formalisée des connaissances du domaine, qui permet de raisonner, et sur l'exploitation des données disponibles, collectées indépendamment de l'application visée. Plus précisément, nous nous appuyons d'une part sur des résultats scientifiques récents en agronomie reliant des traits fonctionnels (i.e., des caractéristiques mesurables des espèces végétales) aux services écosystémiques, et d'autre part sur les données relatives aux traits fonctionnels collectées par la communauté de recherche en écologie. L'architecture de notre système s'inspire du paradigme d'accès aux données basé sur l'ontologie, qui permet de combiner les données et les connaissances de manière raisonnée. Nous fournissons une méthodologie pour acquérir des connaissances scientifiques sous la forme de diagrammes liés à des sources de données, ainsi qu'une formalisation dans un langage logique basé sur des règles. Il est important de noter que nos règles sont indépendantes des diagrammes et des données spécifiques, afin de garantir la généricité et de faciliter l'évolution du système. Nous mettons en œuvre notre méthodologie dans l'étude de cas de l'enherbement des vignes, c'est-à-dire l'installation de plantes de service herbacées dans les vignobles. Nous fournissons une évaluation des résultats du système sur ce cas d'utilisation et discutons des leçons apprises.

International audience; Summary In French law, the principle of ecological solidarity is intended to be implementedwhen a decision taken by a public authority would have a significant impact on the environment.That is, when the impact has not yet occurred. This interpretation immediately reduces its scopeand suggests that it would only apply to areas that have not yet been degraded. Taking theopposite view of the principle, this article demonstrates that the concept of ecological solidaritywould also be a driving force in the implementation of measures for the ecological restoration ofdegraded environments and in particular soils. In doing so, it draws on a field study located inthe heart of the Calanques National Park (SynTerCalM project, 2014-2016) to highlight how theinaction toward a degradation that can be invisible, soil contamination, undermines theconservation and restoration objectives of the environments with which it is related.; En droit français, le principe de solidarité écologique a vocation à être mis en oeuvre lorsqu’unedécision prise par une autorité publique aurait une incidence notable sur l’environnement. C’està-dire lorsque l’incidence n’aurait pas encore eu lieu. Cette interprétation réduit d’emblée sonchamp d’application et laisse entendre qu’elle ne s’appliquerait qu’aux espaces non encoredégradés. Prenant le contrepied du principe, cet article démontre que le concept de solidaritéécologique pourrait être un élément moteur dans la mise en oeuvre de mesures de restaurationécologique des milieux dégradés et en particulier des sols. Ce faisant, il se fonde sur une étude deterrain située dans le coeur du Parc national des Calanques (projet SynTerCalM, 2014-2016) poursouligner comment l’inaction face à une dégradation parfois invisible, en l’occurrence lacontamination des sols, nuit aux objectifs de conservation et de restauration des milieux aveclesquels il est en relation.

African-Eurasian migratory landbirds, raptors and storks face a suite of anthropogenic threats across their ranges and, as a result, many populations of these species are declining and need urgent conservation. However, the conservation of these birds is challenging, requiring the cooperation of all countries linked by their movements and a sound understanding of their spatial and temporal distributions across the annual cycle. In this thesis, I took a multispecies approach, and compiled and synthesized information from existing data of birds tracked along the flyway for establishing baselines to inform international conservation efforts. More specifically, my objectives were to better understand the spatial and temporal distributions of African-Eurasian migratory landbirds, raptors and storks during the non-breeding season, investigate their connectivity patterns between the breeding and non-breeding grounds, and identify priorities for future research, conservation action and international cooperation. In Chapter 1, I reviewed the tracking literature to synthesize current knowledge on the connectivity established between countries by African-Eurasian migratory landbirds and raptors. Then, I identify the main knowledge gaps and suggest priorities for future tracking efforts, and highlight important cooperation opportunities based on shared conservation priorities among countries. In Chapter 2, I compiled existing tracking data from an extensive network of collaborators to build a new tracking dataset of African-Eurasian migratory landbirds, raptors, and storks, as a basis for analyses to inform international conservation. All data was standardized to make them comparable and tracks classified into phenological periods. In Chapter 3, I combined the tracking data compiled in Chapter 2 with data on population size, and developed a multi-species indicator to map the relative importance of different areas, ecoregions and countries for African-Eurasian migratory landbirds, raptors and storks during the non-breeding season. Globally, this thesis emphasizes the value of tracking data in informing international conservation, and highlights the need to synthesize existing tracking data into policy-relevant products.; Les oiseaux terrestres, les rapaces et les cigognes migrateurs d'Afrique-Eurasie sont confrontés à une série de menaces anthropogéniques dans l'ensemble de leurs aires de répartition et, par conséquent, de nombreuses populations de ces espèces sont en déclin et nécessitent urgemment des actions de conservation. Cependant, la conservation de ces oiseaux est un défi, nécessitant la coopération de tous les pays liés par leurs mouvements et une bonne compréhension de leurs distributions spatiales et temporelles à travers le cycle annuel. Dans cette thèse, j'ai adopté une approche multi-espèces, et j'ai compilé et synthétisé les informations provenant des données existantes sur les oiseaux suivis le long de la voie de migration afin d'établir des lignes de base pour informer les efforts de conservation internationaux. Plus précisément, mes objectifs étaient de mieux comprendre les distributions spatiales et temporelles des oiseaux terrestres migrateurs d'Afrique-Eurasie pendant la saison non reproductive, d'étudier leurs schémas de connectivité entre les zones de reproduction et les zones non reproductives, et d'identifier les priorités pour les recherches futures, les actions de conservation et la coopération internationale. Dans le Chapitre 1, j'ai examiné la littérature de suivi afin de synthétiser les connaissances actuelles sur la connectivité établie entre les pays par les oiseaux terrestres et les rapaces migrateurs d'Afrique-Eurasie. Ensuite, j'ai identifié les principales lacunes dans les connaissances et suggéré des priorités pour les efforts de suivi futurs, et je souligne les opportunités de coopération importantes basées sur les priorités de conservation partagées entre les pays. Dans le Chapitre 2, j'ai compilé les données de suivi existantes provenant d'un vaste réseau de collaborateurs afin de constituer un nouvel ensemble de données de suivi des oiseaux terrestres, des rapaces et des cigognes migrateurs d'Afrique-Eurasie, qui servira de base aux analyses visant à informer la conservation internationale. Toutes les données ont été normalisées pour les rendre comparables et les suivis ont été classés en périodes phénologiques. Dans le Chapitre 3, j'ai combiné les données de suivi compilées dans le Chapitre 2 avec les données sur la taille des populations, et j'ai développé un indicateur multi-espèces pour cartographier l'importance relative de différentes zones, écorégions et pays pour les oiseaux terrestres migrateurs d'Afrique-Eurasie, les rapaces et les cigognes pendant la saison non reproductive. Globalement, cette thèse met l'accent sur la valeur des données de suivi pour informer la conservation internationale, et souligne la nécessité de synthétiser les données de suivi existantes dans une forme pertinente pour les politiques.

Microsporidia are a diverse phylum of unicellular eukaryotes related to Fungi. They are obligate intracellular parasites known to parasite primarily vertebrates and invertebrates. They are commonly described as parasites of organisms of interest such as auxiliary insects, edible fish and crustaceans, and humans. These parasites are present in all types of environments, but more than 69% of Microsporidia are found in aquatic environments. In these environments, Microsporidia are known to impact crustacean and fish communities, but there are very few descriptions of Microsporidia infecting organisms at the basis of the food web functioning (e.g. protists, microplankton). Their impact on the structure and functioning of aquatic ecosystems is therefore largely unknown and not taken into account. The objective of this thesis work was therefore to reveal the extent of the microsporidian diversity and their host spectrum in aquatic ecosystems. To do this, we studied the microsporidian diversity over time and in different environments through a metabarcoding approach that we previously adapted to this group of parasites. We also evaluated which of the protists and planktonic organisms could be microsporidian hosts using different complementary approaches (co-occurrence networks, in situ hybridization, isolation of host-parasite couples). We have thus revealed an unsuspected diversity of Microsporidia in aquatic environments, a significant proportion of which was not affiliated with any genus, showing that a significant part of this diversity remains to be described. We have also identified various new hosts in these environments, whose role is major in the trophic food web functioning. Indeed, we were able to identify hosts among rotifers, ciliates and dinoflagellates. We therefore hypothesize that Microsporidia, like other parasites, have the potential to impact the structure and functioning of aquatic food webs thanks to their diversity and their particularly broad host spectrum. The relative contribution of these parasites in the regulation of the communities at the base of the food webs needs to be highlighted.; Les microsporidies constituent un vaste groupe de parasites eucaryotes unicellulaires intracellulaires obligatoires apparentés aux champignons, connus principalement comme parasites de vertébrés et d’invertébrés. En effet, celles-ci sont couramment décrites comme parasites d’organismes d’intérêt tels que les insectes auxiliaires, les poissons et crustacés comestibles, ou encore l’Homme. Ces parasites sont présents dans tous types d’environnements, mais plus de 69% des microsporidies sont retrouvées en milieux aquatiques. Dans ces milieux, les microsporidies sont connues pour impacter les communautés de crustacés et de poissons mais il n’existe en revanche que très peu de descriptions de microsporidies parasites d’organismes à la base du fonctionnement des réseaux trophiques (e.g. protistes, microplancton). Leur impact sur la structure et le fonctionnement des écosystèmes aquatiques est donc largement méconnu et non pris en compte. L’objectif de ces travaux de thèse était donc de révéler l’étendue de la diversité des microsporidies et de leur spectre d’hôtes dans les écosystèmes aquatiques. Pour cela, nous avons étudié la diversité des microsporidies au cours du temps et dans différents environnements via une approche de métabarcoding que nous avons préalablement adaptée à ce groupe de parasites. Nous avons également évalué quels pouvaient être leurs hôtes parmi les protistes et les organismes planctoniques à l’aide de différentes approches complémentaires (réseaux de cooccurrence, hybridation in situ, isolement de couples hôte-parasite). Nous avons ainsi révélé une diversité insoupçonnée de microsporidies dans les environnements aquatiques, dont une proportion non négligeable n’était affiliée à aucun genre, montrant ainsi qu’une part importante de cette diversité reste encore à décrire. Nous avons également identifié différents nouveaux hôtes dans ces environnements, dont le rôle est majeur dans le fonctionnement des réseaux trophiques. En effet, nous avons pu identifier des hôtes parmi les rotifères, les ciliés ou encore les dinoflagellés. Nous émettons donc l’hypothèse que les microsporidies, à l’instar d’autres parasites, ont le potentiel d’impacter la structure et le fonctionnement des réseaux trophiques aquatiques, en raison de leur diversité dans ces écosystèmes et leur spectre d’hôte particulièrement large. La contribution relative de ces parasites dans la régulation des communautés à la base du fonctionnement des réseaux trophiques reste maintenant à mettre en lumière.

Les eaux pluviales se chargent de polluants lorsqu’elles ruissellent sur les routes, aussi est-il est nécessaire de gérer et traiter efficacement des eaux de ruissellement. En ville, les eaux pluviales sont prises en charge par les réseaux « tout-tuyau » qui évacuent l’eau vers les stations d’épuration via les canalisations. L’urbanisation croissante cause une imperméabilisation des sols qui : i) accroît les flux de ruissellement d’eaux pluviales vers les stations d’épuration, ii) sature les réseaux et, iii) augmente les risques d’inondation et de pollution des milieux. Dans ce contexte, les Solutions Fondées sur la Nature pour gérer les eaux pluviales sont de plus en plus utilisées en milieu urbain par les collectivités publiques. Après 11 ans de fonctionnement, l’impact du vieillissement de la zone humide sur ses fonctionnalités reste à préciser car les retours d’expérience sur de telles solutions fondées sur la nature manquent, notamment concernant l’accumulation des éléments-traces métalliques dans le substrat des filtres plantés de roseaux âgées d’une dizaine d’années et recevant uniquement des rejets urbains par temps de pluie. Afin d’évaluer cette éventuelle accumulation, nous avons mené un diagnostic de la pollution métallique stockée au sein des filtres plantés de roseaux à l’aide d’un analyseur portable à fluorescence X (pXRF). L’objectif est le développement d’une méthodologie de mesures insitu et ex-situ, utilisable en routine afin de réaliser des campagnes régulières de suivi de l’évolution de ces systèmes au cours du temps, montrant ainsi l’intérêt du pXRF pour des campagnes de diagnostic ou de prédiagnostic.

Microscopic marine plankton are organisms ranging from viruses to small metazoans, bacteria and protists. Plankton is transported passively by the currents, thrives in every oceans and plays a crucial role in the Earth system. Through photosynthesis, phytoplankton drives primary production and the resulting flux of organic matter supports the entire oceanic food web. Plankton also participates in the biological carbon pump, a mechanism by which organic matter sediments to the seabed and is stored there. Today it is essential to assess and project the response of plankton to climate change caused by the burning of fossil fuels. In this thesis, I study this issue through the lens of biogeography, a discipline that focuses on the distribution of organisms in and interacting with their environment through time and space. In a first part, I study the distribution of plankton in the global oceans and its response to climate change using omics data from the Tara Oceans expeditions and climate models. A partitioning of the oceans into genomic provinces depending on the size of the organisms is described. These provinces are related to physico-chemical parameters using machine learning techniques and extrapolated to the whole ocean. A set of "signature genomes" for each province is also highlighted. A major reorganization of the provinces in response to climate change is projected over approximately 50% of the oceans by the end of the century. Important changes in plankton composition would result in a decrease by 4% of the global carbon export flux, which would have an aggravating effect on climate change. In a second part, I study the changes in gene expression of eukaryotic plankton along the transition between the North Atlantic Ocean and the Arctic basin. Among the physical variables, temperature is the variable that best explains transcriptional changes. Functional analysis of genes correlating with the strong temperature gradient reveals a common acclimation strategy of eukaryotic algae. This strategy includes important changes in the gene expression machinery but also overexpression of a set of functions related to cold acclimation. At the community level, processes related to the maintenance of the protein pool and the transcriptional machinery seem to be more active in the Arctic. In a third part, I develop a mechanistic individual based model of a size-structured phytoplankton community advected in a velocity field mimicking the North Atlantic Ocean circulation. The model represents the main phytoplankton groups: cyanobacteria, eukaryotic algae and diatoms. Basic ecological characteristics resulting from simulations are presented: α-diversity, biogeography and biomass. Attention is given to the importance of the number of particles modeled and its impact on the maximum diversity represented as well as the influence of currents on the ecological niches of the modeled organisms. This thesis addresses fundamental topics and challenges in contemporary ecology and it contributes to the ongoing omic revolution of the early 21st century. A genomic biogeography of plankton is proposed and its response to global warming is explored. The in situ omics analysis of the physiology of unicellular planktonic algae at the community scale highlights their acclimatization capacities directly in their living environment. Finally, the individual based model of phytoplankton allows to explore theoretically many ecological questions to be linked in the future with the analysis of omic data.; Le plancton marin est constitué d'organismes microscopiques allant des virus jusqu'aux petit métazoaires en passant par les bactéries et les protistes. Il est transporté passivement par les courants, prospère sur l'ensemble des océans et a plusieurs rôles cruciaux au sein du système Terre. Le phytoplancton permet par la photosynthèse la production primaire de matière organique dans les océans soutenant l'ensemble des réseaux trophiques océaniques. Le plancton participe aussi à la pompe à carbone biologique, mécanisme par lequel la matière organique sédimente vers les fonds marins et y est stockée. Il est aujourd'hui primordial d'évaluer et projeter la réponse du plancton au changement climatique provoqué par la combustion des énergies fossiles. Dans cette thèse, j'étudie cette question sous le prisme de la biogéographie, discipline s'intéressant à la distribution des organismes dans et en interaction avec leur milieu à travers le temps et l'espace. Dans une première partie, j'étudie à l'aide des données omiques des expéditions Tara Océans et des modèles climatiques la distribution du plancton dans les océans et sa réponse au changement climatique. Il est mis en évidence un partitionnement des océans en provinces génomiques dépendant de la taille des organismes. Ces provinces sont mises en relation avec les paramètres physico-chimiques à l'aide de techniques de machine learning et extrapolées à l'ensemble des océans. Un ensemble de « génomes signatures » pour chaque province est aussi mis en évidence. Une importante réorganisation des provinces en réponses au changement climatique est projetée sur environ 50% des océans d'ici la fin du siècle. D'importants changements en composition du plancton sont projetés et mis en lien avec une diminution de 4% de la pompe à carbone biologique ce qui aurait un effet aggravant sur le changement climatique. Dans une seconde partie, j'étudie les changements de l'expression des gènes du plancton eucaryote le long de la transition entre l'océan Atlantique Nord et le bassin Arctique. Parmi les variables physiques, la température est la variable expliquant le mieux les changements transcriptionnels. L'analyse fonctionnelle des gènes corrélant avec le gradient fort de température révèle une stratégie commune d'acclimatation des algues eucaryotes. Cette stratégie inclut d'importants changements dans la machinerie d'expression génétique mais aussi la surexpression d'un ensemble de fonctions liées à l'acclimatation au froid. A l'échelle des communautés, des processus liés à la maintenance du pool protéique et de la machinerie transcriptionnelle semblent plus actifs dans l'arctique. Dans une troisième partie, je développe un modèle mécanistique basé individu de communauté de phytoplancton structurée par la taille et advectée dans un champ de vitesse imitant la circulation océanique Nord Atlantique. Le modèle représente les principaux groupes de phytoplancton: les cyanobactéries, les algues eucaryotes et les diatomées. Les caractéristiques écologiques de bases résultant de simulations sont présentées : α-diversité, biogéographie et biomasse. Une attention est apportée à l'importance du nombre de particules modélisées et son impact sur la diversité maximale représentée ainsi que l'influence des courants sur les niches écologiques des organismes modélisés. Cette thèse aborde des sujets et enjeux fondamentaux de l'écologie contemporaine et son apport s'inscrit dans la révolution omique du début du XXIème siècle. Une biogéographie génomique du plancton est proposée et sa réponse au réchauffement climatique est explorée. L'analyse omique in situ de la physiologie des algues unicellulaires du plancton à l'échelle de la communauté permet de mettre en évidence leurs capacités d'acclimatation directement dans leur milieu de vie. Enfin, le modèle basé individu du phytoplancton permet d'explorer théoriquement de nombreuses questions écologiques à mettre en lien dans le futur avec l'analyse des données omiques.

International audience; Cette étude part du postulat que l’articulation des politiques publiques autour de la notion de bien-être peut être menaçante pour les équilibres écologiques. Par une mise en lumière des interrelations entre le bien-être humain et les équilibres écologiques fondée sur l’analyse de ce que le « bien-être » peut recouper en biologie, l’objectif est de contribuer à la définition théorique de la notion, suivant une approche pluridisciplinaire.

The document will present the use of Generalized Linear Models to produce abundance indices for the stock of Pseudotolithus Elongatus in Guinea and Bissau Guinea. GLM models take into account bias of data collection and predict "unbiased values" using scientific or commercial Catch per Unit of Effort (CPUE).; Le présent document décrit l’utilisation des modèles linéaires généralisés (GLM) pour la création d’indices d’abondance du stock de Bobo(Pseudotolithus Elongatus) en Guinée et Guinée Bissau. Les modèles GLM permettent de prendre en compte les variations de protocole d’échantillonnage dans l’observation des captures des flottilles de pêche concernées. Les données utilisées proviennent, d’une part des campagnes scientifique démersales réalisées dans les deux pays depuis les années 1980, et d’autre part des données de captures et d’effort des pêcheries artisanales maritimes et industrielles disponibles pour les deux pays

Biodiversity is a concept at the heart of global issues in the face of human-induced changes, with a possible sixth mass extinction underway. Emphasis has always been made on regions that have been described as biodiversity hotspots, such as coral reefs. However, far fewer studies have focused on desert-like environments such as the inter-reef zone of the continental shelf, or difficult to access areas such as seamounts. This CIFRE PhD focuses on the use of two standardized methods: environmental DNA metabarcoding (eDNA) and baited stereo-cameras (S-BRUVS) to study and compare the diversity of coral reef fishes with the inter-reef, but also with deep environments including seamount summits and deep outer slopes up to 550 meters depth in New Caledonia. A new technology is also used, the automatic processing of images from S-BRUVS for the detection, identification and counting of deep water snappers through artificial intelligence (AI). The results showed that the inter-reef area had a diversity distributed along an inshore-offshore gradient, with levels of diversity and biomass at least equivalent to that of the coral reefs. The inter-reef is about ten times larger than coral reefs, shares some of its fauna with coral reefs, but is left virtually unprotected on a global scale. In contrast, levels of diversity on seamounts were much lower than those observed on coral reefs. However, biomass levels were highest on seamounts and slopes at depths between 50m and 250m. Depth was the primary factor governing the distribution of biodiversity and biomass. Shark biomass was 5 times higher on shallow seamounts (50m) than on coral reefs. Shallow seamounts turn out to be an oasis of biomass and a refuge for megafauna partly associated with coral reefs. The work of this thesis has made it possible to compare biodiversity in lesser-known environments, and to question the notions of hotspot, oasis and refuge through standardized measures of their biodiversity. The methods used have proven to be complementary for the comparative study of multiple ecosystems; they also show strong operational potential. For example, the deep learning algorithm demonstrated its ability to identify and count snapper species, heralding the upcoming incorporation of new technologies in underwater engineering.; La biodiversité est un concept au cœur des enjeux globaux face aux changements causés par l’Homme, avec une possible sixième extinction de masse en cours. Une emphase a toujours été faite sur les régions qualifiées de Hotspot de biodiversité comme les récifs coralliens. Cependant, beaucoup moins d’études ont focalisé sur les environnements d’apparence désertique comme la zone inter-récifale du plateau continental, ou bien difficiles d’accès comme les monts sous-marins. Cette thèse en partenariat CIFRE se consacre à l’utilisation de deux méthodes standardisées : le metabarcoding de l’ADN environnemental (ADNe) et les stéréo-caméras appâtées (S-BRUVS) pour étudier et comparer la diversité des poissons des récifs coralliens avec l’inter-récif, mais aussi avec des environnements profonds incluant des sommets de monts sous-marins et des pentes externes allant jusqu’à 550 mètres de profondeur en Nouvelle Calédonie. Une nouvelle technologie est également utilisée, le traitement automatique par intelligence artificielle (IA) d’images issues de S-BRUVS pour la détection, l’identification et le comptage d’un groupe d’espèces commerciales profondes, les vivaneaux. Les résultats ont montré que la zone inter-récifale disposait d’une diversité répartie selon un gradient côte-large, avec des niveaux de diversité et de biomasse régionaux au moins équivalents à ceux des récifs coralliens. L’inter-récif est environ dix fois plus vaste que les récifs coralliens, partage également une partie de sa faune, mais n’est quasiment pas protégé à l’échelle mondiale. A l’opposé, les niveaux de diversité sur les monts sous-marins étaient très inférieurs à ceux observés dans les récifs coralliens. Cependant les niveaux de biomasse étaient supérieurs sur les monts sous-marins et pentes entre 50m et 250m de fond. La profondeur s’est révélée être le facteur principal régissant la distribution de la biodiversité et de la biomasse. La biomasse des requins était 5 fois plus élevée sur les monts peu profonds (50m) que sur les récifs coralliens. Les monts sous-marins peu profonds peuvent prétendre à un statut d’oasis de biomasse ainsi que de refuge pour une mégafaune qui est en partie associée aux récifs coralliens. Les travaux de cette thèse ont permis de comparer la biodiversité sur des environnements moins connus, et de questionner les notions de hotspot, oasis et refuge à travers des mesures standardisées de leurs biodiversités. Les méthodes utilisées se sont révélées complémentaires pour l’étude comparative de multiples écosystèmes ; elles montrent également un fort potentiel opérationnel. L’algorithme d’apprentissage profond a par exemple démontré sa capacité à identifier et compter les espèces de vivaneaux annonçant une incorporation prochaine des nouvelles technologies en ingénierie sous-marine.

Pascal Mouquet - IRD (UMR Espace-Dev) - Tuteur de stageChristophe Révillion - Université de La Réunion (UMR Espace-Dev) - Tuteur de stageJean-Pierre Chery - AgroParisTech - Enseignant-référant; National audience; Coral reefs act as barriers that protect the coastline from strong swells and surges. Due to anthropogenic pressures and intensified cyclonic swells, the vulnerability of these ecosystems increases. It is therefore essential to understand how reefs are maintained to assess their ability to protect coastal populations and ecosystems. To this end, the research lab ENTROPIE is conducting hydrochemical samplings on the Saint-Gilles reef in Reunion Island, a reef that is particularly exposed to the cyclones affecting the island and to anthropogenic pressures. As part of the multidisciplinary research project ReNovRisk-Transferts, this study, coordinated by Espace-Dev lab, evaluates the potential of multispectral satellite imagery to study the maintenance of coral reefs in relation to in situ hydrochemical measurements. Our results highlight the possibility of mapping live coral cover from Pleiades or SPOT imagery using a BIBG brightness index. The values produced by this index are sufficiently correlated with reference (R² = 0.53) and field (R² = 0.52) coral cover values to be considered valid. However, the low spectral resolution of multispectral imagery hinders the clear distinction of coral and photosynthetic organisms. This limitation must be considered when using this methodology for reef substrate mapping. This study also proposes a methodological approach to extrapolate hydrochemical point estimates of reef maintenance (carbonate budget) to the entire reef. This approach is the result of an interdisciplinary reflection and offers an innovative approach that requires the mapping of only one substrate, the coral cover, to establish a general carbonate budget. Future studies may test its validity.; Les récifs coralliens agissent comme des barrières qui protègent le littoral des fortes houles et de la surcote. Face aux pressions anthropiques et à l’intensification des houles cycloniques, la vulnérabilité de ces écosystèmes est accrue. Il est donc essentiel de comprendre comment se maintiennent les récifs pour évaluer leur capacité à protéger les populations et les écosystèmes côtiers. Pour ce faire, l’UMR ENTROPIE effectue des mesures hydrochimiques ponctuelles sur le récif de Saint-Gilles à La Réunion, récif particulièrement exposé aux cyclones touchant l’île et aux pressions anthropiques. Dans le cadre du projet multidisciplinaire ReNovRisk-Transferts, cette étude, avec l’UMR Espace- Dev, propose d’évaluer le potentiel de l’imagerie satellitaire multispectrale pour étudier le maintien des récifs coralliens en lien avec les mesures in situ hydrochimiques. Nos résultats mettent en évidence la possibilité d’effectuer une cartographie de la couverture corallienne vivante à partir de l’imagerie Pléiades ou SPOT en utilisant l’indice de brillance BIBG. Les valeurs produites par cet indice sont suffisamment corrélées avec les valeurs de couverture corallienne de référence (R² = 0,53) et de terrain (R² = 0,52) pour être considérées comme valides. La faible résolution spectrale de l’imagerie multispectrale entrave toutefois la nette distinction des organismes coralliens et des autres organismes photosynthétiques. Cette limite doit être prise en compte lors de l’utilisation de cette méthodologie pour la cartographie des substrats récifaux. Cette étude propose également une démarche méthodologique pour extrapoler les estimations ponctuelles hydrochimiques de maintien du récif (bilan des carbonates) à l’ensemble du récif. Cette démarche est issue d’une réflexion interdisciplinaire et offre une approche innovante qui ne nécessite la cartographie que d’un seul composant du fond, la couverture corallienne, pour établir un bilan des carbonates général. Des études et travaux futurs pourront tester sa validité.

International audience; The earthworm ecological categories defined by Marcel Bouché between 1971 and 1977 were successful and universally adopted.However, two silent shifts can be detected about their use. The first shift is that most of the authors forgot that the three maincategories (anecic, endogeic and epigeic) were indeed the three poles of a ternary plot between which all the existing speciesshould be placed. This is the reason why, intermediate categories were used by Marcel Bouché (epi-anecic, endo-anecic andendo-epigeic and intermediate, i.e. in the centre of the ternary plot). This first shift made a categorical representation out of acontinuous world and this leaded to difficulties in assigning accurately some earthworm species. The second shift is the use ofecological categories as functional groups, something Marcel Bouché never did since he never intended to describe the effectsof earthworms on their environment. The consequences of these shifts are discussed. In conclusion, we recommend to (i) readthe seminal papers (however written in French), (ii) use the intermediate ecological categories in order to better describe thecharacteristics (and their variability) of earthworm species and (iii) not use the term « functional group » for ecological categories.; Las categorías ecológicas de lombrices definidas por Marcel Bouché para las lombrices franceses entre 1971 y 1977 tuvieron unsuceso mundial y están ahora utilizadas por todos los autores de todos los continentes. Sin embargo, en la literatura científicapueden detectarse dos cambios de sentido y de uso. El primero es que la mayoría de los autores olvidaron que según MarcelBouché, las categorías anécicas, epigeas y endogeas no son 3 polos entre los cuales todas las demás especies se proyectan,razón por la que utilizaba categorías intermedias (epi-endogea, epi-anécica, endo-anécica e intermedia). Así pasamos de unavisión continua a una visión discreta, lo que plantea problemas para asignar ciertas especies de lombriz. El segundo cambio es quese utilizaron las categorías cada vez más como sinónimo de grupo funcional. Este cambio es problemático porque las categoríasdefinidas por Marcel Bouché nunca tuvieron por objeto describir los efectos de las lombrices sobre su ecosistema. Se discutenlas implicaciones de estos cambios. Por otra parte, recomendamos (i) volver a los textos originales, (ii) utilizar las categoríasintermedias (o porcentajes de pertenencia a las 3 clases principales) para describir mejor las características de las especies delombrices y (iii) no utilizar el término «grupo funcional» para hablar de las categorías ecológicas de lombrices; Les catégories écologiques de vers de terre définies par Marcel Bouché sur les vers de terre français entre 1971 et 1977 ont eu un succès mondial et sont maintenant utilisées par tous les auteurs de tous les continents. Cependant, deux glissements de sens et d’usage peuvent être décelés dans la littérature scientifique. Le premier est que la plupart des auteurs ont oublié que selon Marcel Bouché, les catégories anécique, épigée et endogée ne sont que 3 pôles entre lesquels toutes les autres espèces se projettent, raison pour laquelle il utilisait des catégories intermédiaires (épi-endogée, épi-anécique, endo-anécique et intermédiaire). On est donc passé d’une vision continue à une vision discrète, ce qui pose des problèmes pour assigner certaines espèces de vers de terre. Le second glissement est que les catégories ont de plus en plus souvent été utilisées en synonymie de groupe fonctionnel. Ce glissement est problématique car les catégories définies par Marcel Bouché n’ont jamais eu pour but de décrire les effets des vers deterre sur leur écosystème. Les implications de ces glissements sont discutées. Par ailleurs, nous recommandons (i) de revenir aux textes originels, (ii) d’utiliser les catégories intermédiaires (ou des pourcentages d’appartenance aux 3 classes principales) pour mieux décrire les caractéristiques des espèces de vers et (iii) de ne pas utiliser le terme « groupe fonctionnel » pour parler des catégories écologiques de vers.

The document aims to present GLM (General Linear Model) analysis on Scientific and artisanal fisheries CPUE in order to prepare Epinephelus Aeneus (White grouper) stock assessement; Le présent document décrit l’utilisation des modèles linéaires généralisés (GLM) pour la création d’indices d’abondance du stock de Thiof (Epinephelus aeneus / White Grouper) Senegalo / Mauritanien. Les modèles GLM permettent de prendre en compte les variations de protocole d’échantillonnage dans l’observation des captures des flottilles de pêche concernées. Les données utilisées proviennent, d’une part des campagnes scientifique démersales réalisées au Sénégal depuis les années 1970, et d’autre part des données de captures et d’effort des pêcheries artisanales maritimes collectées depuis 1974 au Sénégal. French (2022-07-04)

The document will present the use of Generalized Linear Models to produce abundance indices for the stock of Pagrus Caeruleostictus in Guinea and Bissau Guinea. GLM models take into account bias of data collection and predict "unbiased values" using scientific or commercial Catch per Unit of Effort (CPUE).; Le présent document décrit l’utilisation des modèles linéaires généralisés (GLM) pour la création d’indices d’abondance du stock de Pagre (Pagrus Caeruleostictus) en Guinée et Guinée Bissau. Les modèles GLM permettent de prendre en compte les variations de protocole d’échantillonnage dans l’observation des captures des flottilles de pêche concernées. Les données utilisées proviennent, d’une part des campagnes scientifique démersales réalisées dans les deux pays depuis les années 1980, et d’autre part des données de captures et d’effort des pêcheries artisanales maritimes et industrielles disponibles pour les deux pays

Le présent document décrit l’utilisation des modèles linéaires généralisés (GLM) pour la création d’indices d’abondance du stock de Thiof (Epinephelus aeneus / White Grouper) Senegalo / Mauritanien. Les modèles GLM permettent de prendre en compte les variations de protocole d’échantillonnage dans l’observation des captures des flottilles de pêche concernées. Les données utilisées proviennent, d’une part des campagnes scientifique démersales réalisées en Mauritanie depuis les années 1980, et d’autre part des données de captures et d’effort des pêcheries artisanales maritimes collectées en Mauritanie. French (2022-07-10)

The blue Planet is also a Green World, with tropical islands known for their exceptional but vulnerable biodiversity (e.g. facing the threats of habitat transformation, biological invasions, climate change, ...). Listed as a UNESCO World Heritage Site (40% of its area), belonging to a global biodiversity hotspot, Reunion Island is no exception to these issues for conservation of its native and endemic species. Massively planting native species in restoration and revegetation is a mean for recovering biodiversity. However, this political and societal will come up against several scientific and technical obstacles for seed collection, storage, germination, seedling emergence and planting. In addition, little is known in seed ecology, the scientific field which is associated with these obstacles. By crossing scientific and technical issues, this thesis aims to contribute to the seed morpho-physiological characterization of native and endemic species along vegetation zones of an oceanic island with a strong altitudinal gradient.In two types of lowland forests, the chapter 1 studies the morphological characteristics and seed germination on Mimusops balata. The species is present in both dry forest and lowland rainforest. We observed a morphological variation in fruits and seeds depending on collection site and year, with a probably strong influence of climatic factors. At the species level, M. balata have recalcitrant seeds with no dormancy.In rainforest, tropical montane cloud forests and subalpine vegetation, the chapters 2 studies the same type of characterization on a native liana in Reunion Island, Clematis mauritiana. There are no distinctive morphological groups for forest and subalpine environments. But, some seed morphological and physiological characteristics in subalpine vegetation raise the question of the existence of phenotypic plasticity or a morphotype. At the species level, C. mauritiana have dormant seeds with at least a morphological component.In subalpine vegetation, the chapter 3 focuses on dormancy and photoblasty detection of five emblematic species. One species has no dormant seeds contrary to the four others, with potentially a physiological dormancy. Two species require light for seed germination. Gibberellic acid substitutes for light but not Smoke Water, except for a species for specific conditions.Overall, these studies notice a still too great lack of knowledge about seed storage behavior, and more largely in seed ecology. For planting programs, these data permit to design a tool with scientific and technical data for ENDEMIEL project. This initiative aims to plant 61,000 native or endemic trees/shrubs along an altitudinal gradient (36 km – ranging from 400 to 1600 m a.s.l, crossing different habitats). These Research works highlight also the necessary to complete data about seed morphology and maturity. This leads us to propose to design a numerical fruit and seed collection/library with a database of morphological measurement.Using native plants is good, but using them properly is better!; La Terre est une planète bleue mais c’est aussi un monde vert abritant des îles tropicales reconnues pour leur biodiversité exceptionnelle mais vulnérable (e.g. face aux menaces de transformation des habitats, des invasions biologiques, du changement climatique, …). Appartenant à un hotspot mondial de la biodiversité, La Réunion n’échappe pas aux problématiques de sauvegarde de ses espèces indigènes et endémiques, notamment avec 40% de sa surface inscrite au Patrimoine mondial de l’UNESCO. Planter massivement des espèces indigènes en restauration écologique et en revégétalisation devient ainsi un moyen pour reconquérir la biodiversité réunionnaise. Toutefois, cette volonté politique et sociétale se heurte à plusieurs verrous scientifiques et techniques tels que comment récolter, stocker, faire germer, obtenir des plants et planter ces espèces. Par ailleurs, sur le plan académique, peu de données sont disponibles sur les champs scientifiques associés à ces problématiques. En croisant les enjeux scientifiques et techniques, ce travail de thèse vise à contribuer à la caractérisation morpho-physiologique de semences d’espèces indigènes et endémiques le long de l’étagement de végétation d’une île océanique à fort gradient altitudinal.Au sein de deux forêts de basse altitude, le chapitre 1 porte sur les caractéristiques morphologiques et la germination des graines de Mimusops balata, présente à la fois dans la forêt sèche et dans la forêt tropicale humide de basse altitude. Une variation morphologique des fruits et graines est observée en fonction des sites et de l’année de récolte, avec une influence probablement forte des conditions climatiques. Au niveau de l’espèce, M. balata présente des graines récalcitrantes sans dormance.Au sein de la forêt tropicale humide de moyenne altitude, de montagne et la végétation subalpine, le chapitre 2 traite cette même caractérisation sur une liane indigène de La Réunion, Clematis mauritiana. Il n’y a pas de groupes morphologiques discriminants entre le milieu forestier et subalpin. Mais certaines caractéristiques morphologiques et physiologiques des graines de la végétation subalpine posent la question de l’existence d’une forme de plasticité phénotypique ou de l’existence potentiel d’un morphotype. Au niveau de l’espèce, une dormance avec au moins une composante morphologique est détectée.Au sein de la végétation subalpine, le chapitre 3 se focalise sur la détection de dormance et de la photosensibilité de cinq espèces emblématiques de l’étage. Une espèce ne présente pas de dormance contrairement aux quatre autres, avec potentiellement une composante physiologique. Deux espèces ont des graines à photosensibilité positive. L’acide gibbérellique peut se substituer à la lumière mais pas l’eau fumée, sauf pour une espèce dans certaines conditions.Globalement, ces travaux relèvent notamment un manque de connaissances encore trop important sur le comportement à la conservation des semences, et plus largement en écologie des semences. En termes de transferts de connaissances, ces données ont permis concrètement d’élaborer une partie des itinéraires techniques de production destinés au projet ENDEMIEL ambitionnant de planter plus de 61 000 arbres/arbustes indigènes et endémiques le long d’un gradient altitudinal de 36 km allant de 400 à 1600 mètres et traversant plusieurs étages de végétation. Ces travaux soulignent également l’importance de compléter les données de caractérisation morphologique et de maturité des semences, amenant à la proposition de mettre en place une carpo-séminothèque numérique contenant une base de données morphométriques.Vouloir utiliser des plantes indigènes, c’est bien mais bien le faire c’est mieux !

International audience; The spontaneous vegetation in vineyards is diverse and occupies an important spatial and temporal place. This vegetation is impacted by the different soil management practices and the pedoclimatic diversity of the vineyard terroirs. Its management is thought out according to the agronomic objectives of yield and quality, notably to limit competition with the vine. This management also responds to other ecological challenges: reduction in the use of herbicides, reduction in fossil fuel consumption, and the agro-ecological transition of winegrowing systems. In the "mixed" management method, which is often used, weed management in the inter-row is mainly based on mechanical weeding and/or grassing with mowing, while weeding in the row uses a chemical herbicide. In 2016, in France, inter-row weed control, whether partial or total, concerns 52% of the national vineyard area and varies greatly depending on the risk of drought and the density of plantation, which are decisive factors in the establishment and management of seeded cover. Among the many services, often linked to soil quality, potentially provided by these sown cover crops called service crops is the reduction of weeds by limiting their growth and development and inhibiting their germination. Finally, the management of spontaneous biodiversity within plots can satisfy other services such as the production of floral resources for pollinators or the production of biomass for grazing.; La flore des parcelles viticoles est diverse et occupe une place spatiale et temporelle importante dans les vignobles ; elle varie selon les pratiques d'entretien du sol et le pédoclimat. La gestion de cette flore est déterminée selon des objectifs de rendement et de qualité, et également des enjeux écologiques (herbicides, énergie fossile, et transition agroécologique). Aujourd'hui, la gestion des adventices repose majoritairement sur le désherbage mécanique et/ou l'enherbement avec tonte dans l'inter-rang, et le désherbage du rang utilise un herbicide chimique. En 2016, en France, l'enherbement sur l'inter-rang concerne la moitié du vignoble national et varie suivant le risque de sécheresse et la densité de plantation. Les cultures de services rendent de multiples services, dont la réduction des adventices. Enfin la gestion des adventices en parcelles viticoles peut fournir des services en relation avec la biodiversité (production de ressources florales pour les pollinisateurs ou de ressources fourragères).

In recent years, the desire to exploit marine renewable energies has grown and offshore construction projects have multiplied. The electricity produced is transported to the coast by a network of underwater cables generally buried in the sediment. However, these cables emit high intensity alternative AC or direct DC magnetic fields (up to 30 times higher than the geomagnetic field), whose potential effects on marine fauna are still poorly understood. Many marine organisms use the Earth's magnetic field to guide their movements at small and large scale. In this context, the objective of this thesis was to explore the behavioral responses of benthic organisms when exposed to magnetic fields of similar intensity to those theoretically emitted by submarine cables. According to a multi-model approach targeting various taxonomic groups, experiments were conducted in a controlled environment on the thornback ray Raja clavata, the velvet crab Necora puber, the blue mussel Mytilus edulis and the razor clam Ensis magnus. Artificial magnetic fields were emitted thanks to a device, named the Magnotron, based on the principle of Helmholtz coils, with computer monitoring allowing the control of the generated intensities. Behaviors of high ecological value were studied: camouflage behavior in rays, sheltering, feeding and movement behaviors in velvet crabs, filtration and bioturbation activities in mussels and razor clams, respectively. Overall, exposures to artificial magnetic fields did not cause significant behavioral changes in any of the four species. Present work is the first to evaluate magneto-sensitivity in bivalve mollusks and provides valuable data for future research. It is now necessary to evaluate the effects of medium and long term exposures and to explore the sensitivity of young life stages., Ces dernières années, la volonté d’exploiter les énergies marines renouvelables s’est renforcée et les projets de construction en haute mer se multiplient. L’électricité ainsi produite est acheminée jusqu’à la côte par un réseau de câbles sous-marins généralement enfouis dans le sédiment. Or, ces derniers émettent des champs magnétiques alternatifs AC ou continus DC d’intensité élevée (jusqu’à 30 fois supérieure au champ géomagnétique), dont les effets potentiels sur la faune marine sont encore mal connus. De nombreux organismes marins utilisent en effet le champ magnétique terrestre pour orienter leur déplacement à petite et large-échelle. Dans ce contexte, cette thèse avait pour objectif d’explorer les réponses comportementales d’organismes benthiques, lors d’exposition à des champs magnétiques d’intensités similaires à celles théoriquement émises par les câbles sous-marins. Selon une approche multi-modèles ciblant des groupes taxonomiques variés, les expérimentations ont été menées en milieu contrôlé, sur la raie bouclée Raja clavata, l’étrille Necora puber, la moule bleue Mytilus edulis et le couteau arqué Ensis magnus. Les champs magnétiques artificiels ont été émis grâce à un dispositif, surnommé le Magnotron, basé sur le principe des bobines de Helmholtz et couplé à une interface numérique permettant le contrôle des intensités générées. Des comportements à forte valeur écologique ont été étudiés : chez la raie le comportement de camouflage, chez l’étrille les comportements de mise à l’abri, d’alimentation et de déplacements et chez la moule et le couteau, les activités de filtration et de bioturbation, respectivement. De manière générale, les expositions aux champs magnétiques artificiels n’ont pas causé de changements comportementaux significatifs chez aucune des quatre espèces. Ces travaux de thèse sont les premiers à évaluer la magnéto-sensibilité des mollusques bivalves et fournissent des données précieuses pour de futures recherches. Il est maintenant nécessaire d’évaluer les effets d’expositions de moyenne et longue-durée et d’explorer la sensibilité des jeunes stades de vie.

International audience; The climate emergency makes us review our societal models, particularly in development and consumption. In the construction sector, which is one of the most impacting, a solution to fight against global warming could be to use a mix of natural, bio-sourced, or geo-sourced materials produced locally to build comfortable, healthy, and sustainable buildings. This study is devoted to two noble representatives of the category: natural limestone and wood fiber. Experimental results obtained from the instrumentation of wall samples will be compared with numerical simulations to analyze the coupled heat and moisture transfers and the relevance of the models for this type of material. The second part will present the environmental analysis of several natural stone masonries to determine the main contributing flows of the impact.; L'urgence climatique nous pousse à revoir nos modèles sociétaux, notamment en matière de développement et de consommation. Dans le secteur de la construction, qui est l'un des plus impactant, une solution pour lutter contre le réchauffement global pourrait être d'utiliser une mixité de matériaux naturels, bio-sourcés ou géo-sourcés produits localement pour bâtir des habitats confortables, sains et durables. Cette étude est consacrée à deux nobles représentants de la catégorie, que sont la pierre naturelle calcaire et la fibre de bois. Les résultats expérimentaux issus de l'instrumentation d'échantillons de parois seront confrontés à des simulations numériques afin d'analyser les transferts couplés de chaleur et d'humidité et la pertinence des modèles pour ce type de matériaux. Une seconde partie présentera l'analyse environnementale de plusieurs maçonneries en pierres naturelles dans le but de déterminer les principaux flux contributeurs de l'impact.

International audience

Tunas are among the most consumed seafood products but contain relatively high levels of methylmercury (MeHg), the most toxic form of mercury (Hg). Limited observations suggest tuna Hg levels vary in space and time, yet the drivers are not well understood. This thesis aimed to explore the origin and fate of MeHg in tunas at the global scale. We built the largest Hg database in tropical tunas (bigeye, yellowfin, and skipjack, n > 5,700), alongside tuna biological and ecological data, marine physical and biogeochemical variables, and atmospheric Hg estimates. Increasing tuna Hg concentrations were found in the late 1990s in the northwestern Pacific, concomitant with increasing anthropogenic Hg emissions from Asia. Elsewhere, we revealed stable long-term tuna Hg levels, which contrasts with an overall decline in Hg emissions and deposition, and suggests an inertia of the surface ocean resulting from legacy Hg accumulated in subsurface ocean over centuries. Moreover, global maps of tuna Hg levels highlighted strong spatial patterns among tunas, once accounting for MeHg bioaccumulation with tuna age/length. Our multidisciplinary approach showed the combined importance of marine biogeochemistry governing MeHg profiles in seawater, and tuna foraging depth, to explain these spatial patterns. Our spatial studies also confirmed a local anthropogenic Hg release effect enhancing tuna Hg levels along the Asia coasts. Complementary to observations of atmospheric Hg deposition and seawater MeHg levels, this thesis elevates tunas as releveant bio-monitoring tools to document changes of the marine Hg cycle in a context of reduction emission measures and climate change.; Le thon est l’un des poissons marins les plus consommés au monde malgré ses concentrations relativement élevées en méthylmercure (MeHg), la forme toxique du mercure (Hg). De fortes variations de ces concentrations entre espèces et régions sont observées mais encore peu comprises. Pour étudier l’origine et le devenir du MeHg dans les thons à l’échelle globale, nous avons constitué la plus grande base de données de concentrations de Hg dans les thons tropicaux (thon obèse, albacore et bonite à ventre rayé, n > 5700), intégrant des données biologiques et écologiques des thons, des variables physiques et biogéochimiques de l’océan, et des estimations de Hg atmosphérique. Une hausse des niveaux de Hg dans les thons a été constatée à la fin des années 1990 dans le Pacifique Nord-Ouest, en lien avec l’augmentation des émissions anthropiques de Hg depuis l’Asie. Ailleurs, les concentrations de Hg dans les thons sont restés stables au cours du temps, suggérant une inertie de l’océan de surface due au Hg anthropique accumulé au cours des siècles dans l’océan de subsurface. La cartographie des concentrations de Hg dans les thons a montré de fortes variations spatiales, dues à la variabilité de profondeur de plongée des thons et des niveaux de MeHg dissous dans l’eau, induites par des processus biogéochimiques. Nos études spatiales ont enfin confirmé un effet local des émissions anthropiques de Hg augmentant les concentrations de Hg dans les thons au large de l’Asie. Cette thèse démontre que les thons sont des outils de bio-surveillance pertinents pour documenter les changements du cycle marin du Hg, dans un contexte de réduction des émissions anthropiques et de changement climatique.

La probabilité est forte pour que les chênaies de la région Centre Val de Loire soient dans les prochaines décades le sujet, à la fois, de dépérissements marqués et d’un manque de régénération permettant le renouvellement des peuplements. Sur le dispositif OPTMix (Oak Pine Tree Mixture, https://optmix.inrae.fr/), environ un tiers des chênes (Q. petraea) sont dépérissants, à des degrés divers en 2021. La première variable affectée par ces dépérissements est la croissance, notamment en épaisseur. La deuxième variable est la surface foliaire, réduite d’environ un tiers. Ces réductions résultent notamment des fortes contraintes hydrique et thermique subies durant les années 2018 à 2020. La durée de la contrainte hydrique (nombre de jours sur la période de croissance), plus que son intensité, est un facteur déterminant des dépérissements observés. Par ailleurs, la proportion de chênes dépérissants est plus élevée dans les peuplements les moins denses. Cet effet résulte sans doute des plus fortes contraintes hydrique et thermique subies par la couronne des arbres dans ces peuplements ouverts, le microclimat y étant moins tamponné. Les arbres dépérissants en 2021 ont tous eu une croissance réduite dans le passé, et ce quelle que soit l’année considérée (depuis 2014). Cette propriété pourrait être exploitée pour réaliser des éclaircies sans sacrifice sur la base de la croissance passée des chênes. En absence de régulation de la pression d’herbivorie et de la gestion de la végétation interférente, la régénération naturelle de chêne sessile sur les placettes OPTMix ne permettra pas de constituer un stock suffisant pour renouveler ces peuplements dépérissants. Cela réduit considérablement les capacités d’adaptation génétique de ces peuplements aux contraintes du climat.

International audience; Un article de vulgarisation publié dans The Conversation.

Among the pollutants present in the troposphere, ozone (O3) is probably one of the most stressful for organisms, owing to its strong oxidizing potential. For example, high concentrations of O3 ([O3]) can affect the emission of volatile organic compounds (VOCs) that allow plants to communicate with their environment. Moreover, O3 can react with these VOCs in the atmosphere to create new molecules, thus degrading the chemical signals upon which plant-insect interactions, including plant-pollinator interactions, depend. Many studies have shown the effects of O3 on the vegetative parts of plants but very few have studied their effects on their reproductive parts, which are generally responsible for the attraction of pollinators. This work therefore aims to provide knowledge on the effect of O3 in plant-pollinator chemical communication, namely, its effects on (i) the emission of floral VOCs by the plant, (ii) the chemical signal during its transport in the atmosphere and (iii) the recognition of this signal by pollinators.In the Mediterranean region, the interactions between the Mediterranean fig tree, Ficus carica (Moraceae), and its specific pollinator, Blastophaga psenes (Agaonidae), and between the true lavender, Lavandula angustifolia (Lamiaceae), and its generalist pollinator, the honeybee, Apis mellifera (Apidae), are the two emblematic study models chosen to meet the objectives of this dissertation, owing to their specificity and to the frequency and intensity of O3 pollution peaks in this region.This work combined descriptive and experimental studies to determine (i) the daily rate of VOCs emission from flowering plants, (ii) the in natura variation in emission of floral VOCs from fig trees exposed chronically or punctually to O3 pollution and other variables affected by climate change, (iii) the response of plants exposed under controlled conditions to a peak of O3 pollution, in terms of their emission of floral VOCs, (iv) the reaction of O3 with floral VOCs in a controlled atmosphere, and (v) the consequences of these two effects on the attraction of pollinators.The results show that (i) for both models, VOCs emission is correlated with light intensity but also shows different emission peaks during the day, depending on identity of the VOCs; (ii) for F. carica, there is marked seasonal variation in the emission of VOCs in natura, with light intensity, temperature, drought and chronic and acute source of O3 pollution responsible for variations in the emission of floral VOCs; (iii) for both species, exposure under controlled conditions for 5h to 200 ppb O3 (maximum ([O3] recorded in the last 15 years in the Mediterranean region) has no immediate effect on emission of floral VOCs, but (iv) floral VOCs alone exposed to different [O3] react differentially with the pollutant to form new molecules, thus modifying the proportions of VOCs in the mixture at [O3] as low as 40 ppb, and finally, (v) in F. carica, these modifications of VOCs significantly inhibit the attraction of the specific pollinator. This study highlights sources of variation in floral VOC emission in the two model species but also provides an integrative view of the effect of acute exposure to high [O3] on the concentration of VOCs around these plants. Behavioral tests with different pollinators are now essential to characterize the resilience of these interactions to the [O3]-induced variations in VOCs highlighted in this study. More generally, this work points to the importance of studying factors of climate change co-occurring in natura, including the effects of the concentrations of different air pollutants, on chemical communication in different plant-pollinator interactions in order to define measures to protect these interactions in the face of current and future environmental changes., Parmi les polluants présents dans la troposphère, l’ozone (O3) est probablement l’un des plus stressant pour les organismes, du fait de son fort potentiel oxydant. Par exemple, de fortes concentrations d’O3 ([O3]) peuvent affecter l’émission des composés organiques volatils (COVs) permettant aux plantes de communiquer avec leur environnement. De plus, l’O3 peut réagir avec ces COVs dans l’atmosphère pour créer de nouvelles molécules, modifiant ainsi le signal chimique émis par les plantes. Or, ce signal est déterminant dans les interactions plantes-insectes. De nombreuses études ont montré les effets de l’O3 sur les parties végétatives des plantes mais très peu se sont intéressées aux parties reproductives, généralement responsables de l’attraction des pollinisateurs. L’objectif de cette thèse est donc d’améliorer nos connaissances sur l’effet de l’O3 dans les étapes de la communication chimique plantes-pollinisateurs, à savoir (i) l’émission par la plante des COVs floraux, (ii) le signal chimique lors de son transport dans l’atmosphère et (iii) la reconnaissance de ce signal par les pollinisateurs.En Méditerranée, les interactions entre le figuier méditerranéen, Ficus carica (Moraceae), et son pollinisateur très spécifique, Blastophaga psenes (Agaonidae), et entre la lavande vraie, Lavandula angustifolia (Lamiaceae) et son pollinisateur très généraliste l’abeille domestique, Apis mellifera (Apidae), sont les deux modèles d’études emblématiques choisis pour répondre aux objectifs de cette thèse, de par leur degré de spécificité, et la fréquence et l’intensité des pics de pollution à l’O3 dans cette région.Ces travaux de thèse ont combiné des études descriptives et expérimentales afin de déterminer (i) le rythme journalier d’émission des COVs chez la lavande et le figuier, (ii) les variations in natura d’émission des COVs floraux de figuiers exposés de façon chronique ou ponctuelle à une pollution à l’O3 et à d’autres facteurs du changement climatique, (iii) la réponse des deux espèces exposées, en conditions contrôlées, à un pic de pollution à l’O3 en terme d’émission de leurs COVs floraux, (iv) la réaction de l’O3 avec les COVs floraux dans une atmosphère contrôlée et (v) les conséquences de ces deux effets sur l’attraction de leurs pollinisateurs.Les résultats mettent en évidence (i) pour les deux modèles, un rythme d’émission de COVs a priori corrélé à l’intensité lumineuse mais avec différents pics d’émission dans la journée selon les COVs ; (ii) pour le figuier, une variation saisonnière très marquée de l’émission des COVs floraux in natura, en lien avec la température, la sécheresse et les pollutions chroniques et ponctuelles à l’O3 ; (iii) qu’une exposition en conditions contrôlées des deux espèces pendant 5 h à 200 ppb d’O3 ([O3] maximale répertoriée dans les 15 dernières années en méditerranée) n’a pas d’effets immédiats sur l’émission de leurs COVs floraux, mais que (iv) ces COVs seuls exposés à différentes [O3] réagissent différentiellement avec l’O3 pour former de nouvelles molécules, ceci faisant varier les proportions de COVs dans le mélange dès 40 ppb d’O3, et enfin, (v) chez le figuier, que ces variations de COVs inhibent l’attraction du pollinisateur. Cette étude a mis en évidence des sources de variations dans l’émission des COVs floraux chez les deux espèces modèles mais a également permis d’avoir une vision intégrative de l’effet d’un pic de pollution à l’O3 sur la concentration des COVs autour de ces plantes. Plus généralement, ces travaux de thèse soulignent l’importance d’étudier les facteurs du changement climatique co-occurant in natura, notamment les effets de la concentration de différents polluants atmosphériques, sur la communication chimique dans différentes interactions plantes-pollinisateurs afin de mettre en place des mesures de protection de ces interactions face aux changements environnementaux actuels et futurs.

The unprecedented health crisis we have been through has highlighted a unique category of women and men: essential workers (Lazar et al., 2020). Among these actors, farmers occupy a special place. Indeed, the tensions observed during the first lockdown highlighted the centrality of their work, between issues of productive sovereignty (Cohen, 2020; De Boissieu, 2020; Dumont, 2020; Gaillard, 2020), place of a local food offer, accessible and available (Neveu, 2020; Rastoin, 2020) and environmental challenges. Covid-19 has put our society in front of the limits of a productivist and intensive agricultural model that has become obsolete, and in this context, organic farmers are an interesting population for several reasons. While it enjoys a generally positive social perception and has benefited from renewed consumer interest (FranceAgriMer, 2020), it is not free from criticism, such as the supposed impossible access to all (scarcity) and for all (high cost) of its products (Kressman, 2021). The analysis of the discourse of these committed actors highlights many role strain (Katz and Kahn, 1966; Perrot, 2000; Djabi and Perrot, 2016; Arras-Djabi and al., 2021), inviting us to consider the agriculture we want at the dawn of a post-covid society. It also questions our expectations and paradoxes of organic farmers., La crise sanitaire inédite que nous avons traversée a mis en lumière une catégorie singulière de femmes et d’hommes : les travailleuses et les travailleurs essentiels (Lazar et al., 2020). Parmi ces acteurs, les agricultrices et agriculteurs occupent une place à part. En effet, les tensions observées à l’occasion du premier confinement ont mis en lumière la centralité de leur travail, entre enjeux de souveraineté productive (Cohen, 2020 ; De Boissieu, 2020 ; Dumont, 2020 ; Gaillard, 2020), place d’une offre alimentaire de proximité, accessible et disponible (Neveu, 2020 ; Rastoin, 2020) et défis environnementaux. Le Covid-19 a mis notre société face aux limites d’un modèle agricole productiviste et intensif devenu obsolète, et dans ce contexte, les agricultrices et agriculteurs biologiques constituent une population intéressante à plusieurs titres. Si elle jouit d’une perception sociale globalement positive et a bénéficié du regain d’intérêt des consommateurs (FranceAgriMer, 2020), elle n’est pas exempte de critiques, telles le supposé impossible accès à tous (rareté) et pour tous (cherté) de ses produits (Kressman, 2021). L’analyse du discours de ces acteurs engagés met en lumière des tensions de rôle (Katz et Kahn, 1966 ; Perrot, 2000 ; Djabi et Perrot, 2016 ; Arras-Djabi et al., 2021) nombreuses, nous invitant à réfléchir à l’agriculture que nous voulons à l’aube d’une société post-covid. Elle interroge aussi nos attentes et nos paradoxes à l’égard des agricultrices et agriculteurs biologiques.

National audience

National audience

This dissertation is about environmental policies' construction in Italy and focuses on the history and “life” of the National Park of the archipelago of la Maddalena, in Sardinia. More specifically, it observes the multiplicity of social actors and visions, characterizing the social, economic, and political life of protected areas. Thanks to a dialogue between different approaches – environmental anthropology, ecological anthropology, anthropology of politics and political ecology – this dissertation analyzes socioecological relations around protected areas, without isolating them from political dynamics. The interweaving between environmental issues and economic processes is a central character of this subject. To take into account those relations it is necessary to observe power dynamics and to focus on the politico-economical dimensions of environmental anthropologies. In this dissertation, national parks are a subject through which to look at forms and folds of environmental-state building. This approach wishes to contribute to acknowledge political aspects in human-environment relations, concerning both politics and policies.; Cette thèse porte sur la construction des politiques environnementales en Italie à travers l’histoire et la « vie » du Parc National de l’archipel de la Maddalena, en Sardaigne. En particulier, elle explore la multiplicité d’acteurs et de visions qui caractérisent la vie sociale, économique et politique du parc et de ses politiques. Grâce à la mise en dialogue d’approches et de perspectives différentes - l’anthropologie environnementale, l’anthropologie écologique, l’anthropologie des politiques et l’écologie politique – la thèse analyse les relations socioécologiques propres aux espaces protégés, sans les isoler des dynamiques politiques. De plus, les imbrications entre questions environnementales et processus économiques imprègnent le sujet étudié. Porter l’attention sur ces relations nécessite une prise en compte des dynamiques de pouvoir qui les traversent, et invite à mieux cerner la dimension politico-économique des anthropologies environnementales. Dans cette thèse, les parcs constituent un sujet à travers duquel observer et étudier les formes et les plis des processus de formation de la gouvernance environnementale étatique. L’approche choisi se propose de contribuer à la compréhension des aspects politiques des relations entre humains et environnement, sur le double plan des « politics » (politiques) et des « policies » (politiques publiques).

Le douglas est une espèce forestière originaire de l'ouest de l'Amérique du Nord, particulièrement appréciée et valorisée pour la qualité de son bois, sa vigueur et sa résistance aux maladies et insectes. Après le pin maritime, c'est l'essence résineuse la plus utilisée dans les reboisements français.Dès le début des années 1960, l'INRA s'est engagé dans un programme d'amélioration génétique du douglas pour, d'une part, créer des variétés adaptées aux reboisements dans les stations forestières productives de basse et moyenne altitude et, d'autre part, mettre en place des vergers à graines pour assurer la production de semences.Ces travaux de recherche ont contribué à générer plusieurs impacts sociétaux : - Economique : plus de 100 000 ha de reboisement ont été réalisés à partir des graines améliorées issues des travaux de l'INRA, ce qui a engendré un supplément de revenu pour le massif français de douglas. - Politique : depuis 2011, la France n'est plus tributaire d'importation pour satisfaire ses besoins en graines de douglas et est même exportatrice en Europe. - Environnemental : Le douglas tend à se substituer à l'épicéa commun qui souffre de dépérissement dans le contexte du changement climatique. Avec un impact minime sur les sols comparativement à d'autres résineux, le douglas est l'espèce forestière métropolitaine la plus performante pour la séquestration du carbone. - Sociaux : le douglas contribue à la compétitivité et la dynamique de la filière forêt-bois dans de nombreuses régions de France. Toutefois, dans certaines régions, la présence de plantations de Douglas suscite des controverses chez les riverains.Cette étude a été conduite selon la méthode Asirpa ex-post., Douglas fir is a forest species native to western North America, particularly appreciated and valued for the quality of its wood, its vigor and its resistance to diseases and insects. After maritime pine, it is the resinous species most used in French reforestation.From the beginning of the 1960s, INRA started a genetic improvement program for Douglas-fir to, on the one hand, create varieties suitable for reforestation in productive low and medium altitude forest stations and, on the other hand, to set up seed orchards to ensure the production of seeds.This research work has helped generate several societal impacts: - Economic: more than 100,000 ha of reforestation was carried out using improved seeds resulting from the work of INRA, which generated additional income for the French Douglas-fir massif. - Policy: since 2011, France is no longer dependent on imports to meet its needs for Douglas-fir seeds and is even an exporter in Europe. - Environmental: Douglas-fir tends to replace common spruce, which suffers from dieback in the context of climate change. With minimal impact on soils compared to other conifers, Douglas-fir is the most efficient metropolitan forest species for carbon sequestration. - Social: Douglas fir contributes to the competitiveness and dynamics of the forest-wood industry in many regions of France. However, in some regions, the presence of Douglas-fir plantations is causing controversy among local residents.

International audience; Les récentes études scientifiques sur la compétition entre abeilles domestiques et abeilles sauvages questionnent aujourd'hui les gestionnaires d'aires protégées sur l'importance de l'apiculture. Alors que ces études se sont consacrées sur les aspects écologiques de cette problématique, notre récente étude dans les Cévennes a mis en avant l'intérêt de comprendre les perceptions des ressources florales par les apiculteurs. Considérer les ressources florales du point de vue de la théorie des biens communs d'Ostrom, apparaît une perspective intéressante pour discuter la gouvernance de ces ressources. Face aux incertitudes et enjeux que suscite cette problématique, la présente étude adopte une approche de modélisation d'accompagnement, une méthodologie de science post-normal basée sur la co-construction de modèles de simulations, pour accompagner de nouvelles formes de gouvernance des ressources florales. Afin de connaître les freins et les leviers à l'action collective, nous avons construit un jeu de rôle sérieux sur la base de 35 entretiens avec des apiculteurs. Dans ce jeu, les acteurs du territoire incarnent différents types d'apiculteurs qui doivent produire du miel. Cette production varie en fonction des ressources florales et selon la charge en «abeilles domestiques» déposée par les joueurs.Au-delà de cette compétition intra-spécifique, l'hypothèse d'une compétition interspécifique fait évoluer les populations d'abeilles sauvages selon le nombre d'abeilles domestiques adjacentes. Trois sessions de jeux ont été organisées dans le Parc National des Cévennes, les deux premières en présence d'apiculteurs, la troisième avec des représentants de différentes instances apicoles et naturalistes présentes sur le territoire. Malgré les divergences de point de vue autour de la compétition et notamment la compétition inter-spécifique, c'est l'évolution des populations d'abeilles sauvages qui a stimulé l'action collective entre les joueurs plutôt que la compétition intra-spécifique entre eux. Il n'en reste pas moins que la notion de compétition apparaît comme une dissonance cognitive auprès des acteurs. Les incertitudes concernant la production de ressources et la capacité de charge de l'environnement restent les freins majeurs à l'organisation collective. Le jeu a mis en avant l'importance - ainsi que les difficultés du partage de connaissances sur les ruchers, ainsi que de la confiance envers les acteurs. Enfin, les sessions ont mis en avant des notions de justice sociale : si l'impact des apiculteurs sur la biodiversité existe, il est injuste que la cause “ et donc la solution opérationnelle “ soit réduite à l'apiculture seule. Lejeu apparaît comme un outil stimulant la discussion et l'organisation entre les différents acteurs. La mise en place de zones expérimentales incluant apiculteurs, naturalistes et producteurs de ressources pour mesurer la compétition et tester des règles d'organisation semble une piste d'intérêt pour les acteurs présents.

Ce rapport s’inscrit dans le cadre d’une étude ayant pour objectif de comprendre le lien entre lesformes urbaines et tissus urbains, la connectivité écologique des habitats au sein des aires urbaines et les réponses biologiques potentielles des espèces à ces environnements. Les réflexions initiées en 2019 lors du projet REFUGE financé par le CNRS et impliquant les laboratoires ThéMA (UMR 6049 - Université de Bourgogne Franche-Comté - CNRS, Besançon) et Biogéosciences (UMR 6282 - Université de Bourgogne Franche-Comté - CNRS, Dijon) se sont poursuivies au premier semestre 2022 et ont donné lieu à deux volets d’analyse complémentaires. Cette étude a été financée par l’entreprise ARP-Astrance et réalisée par Paul Savary sous la supervision d’Hervé Moal, Gwennaële Chabroullet et Victor Lavisse, et d’un comité scientifique composé de Jean-Christophe Foltête, Cécile Tannier, Gilles Vuidel, Stéphane Garnier, Aurélie Khimoun et Marc Bourgeois.Le premier volet de l’étude, dont ce rapport fait l’objet, avait pour objectif d’évaluer l’influence deformes urbaines plus ou moins étalées ou compactes sur la biodiversité des aires urbaines européennes. Il s’est basé sur des analyses spatiales et sur des simulations de flux génétiques entre forêts et espaces verts urbains faites dans plus de 300 aires urbaines européennes. Le second volet de cette étude a quant à lui été réalisé en collaboration avec l’Institut Paris Région et cinq collectivités territoriales d’Île-de-France ayant répondu favorablement à notre proposition (communes d’Aulnay-sous-Bois, Gennevilliers et Saint-Germain-en-Laye, communautés de communes de Marne et Gondoire, et Paris Vallée de la Marne). Il a permis d’évaluer à une échelle locale l’influence des tissus urbains sur la connectivité des habitats et sur les réponses biologiques potentielles des espèces, avec un focus particulier sur la diversité génétique simulée des populations animales forestières.Le présent rapport est dédié au premier volet de cette étude. La première section décrit tout d’abord le contexte et la problématique des analyses menées à l’échelle européenne. Il présente ensuite chacune des trois sous-parties de ce travail de façon détaillée. Elles sont dédiées (i) aux analyses de formes urbaines et de connectivité des habitats, (ii) aux simulations génétiques réalisées dans chaque aire urbaine, et enfin (iii) à la relation entre les variables de formes urbaines et de connectivité d’une part, et les réponses génétiques d’autre part. La dernière section résume les résultats obtenus et présente leurs implications pour la conservation de la biodiversité urbaine et la recherche en écologie urbaine.

International audience

International audience; Comment la fragmentation d’habitats du Rhinopithèque de Biet conduit-elle à l’isolement génétique de sous-populations, et comment la mesurer ?Comment les documents historiques et muséologiques peuvent-ils aider documenter cet isolement ?Comment la combinaison des études génétiques et la modélisation spatiale peuvent-elles permettre d’identifier les zones clés de reconnexion des habitats ?Quelles sont les avantages et les risques de l’écotourisme ?

International audience

In a context of global changes and declining coral reefs, better understanding the processes governing these ecosystems, in order to better conserve them, appears crucial. This requires knowing what we are working on, estimating correctly the biodiversity, and thus properly delimiting the species. This is particularly relevant for scleractinian corals, the main bio-constructors of coral reefs, therefore essential for these ecosystems. However, these organisms, notably the genus Pocillopora, challenge taxonomists because the lack of reliable diagnostic macromorphological characters and the difficulty in resolving phylogenetic relationships among individuals blur species boundaries. Recent advances in high-throughput sequencing and bioinformatics now enable to considerably increase the number of genetic markers, which seems promising to resolve complex phylogenies. This thesis focuses on the genetic diversity and connectivity of corals from the Pocillopora genus in the Indo-Pacific, using genomic data. First, species boundaries were re-explored with analyses based on several hundred individuals and several thousand genetic markers (SNPs), leading to the definition of 21 species hypotheses. These species hypotheses were then confronted to other criteria (genetics, morphology, biogeography and symbiosis), in order to move towards a robust and integrative delimitation of 13 distinct species, where only seven are currently recognised. A taxonomic revision of the Pocillopora genus therefore appears mandatory. Besides, the clear definition of species enables to identify the units for studies of genetic connectivity, and therefore better understand gene flows between populations from the same species. Thus, secondly, the population genetic diversity and structure of four species of Pocillopora from the southwestern Indian Ocean (P. acuta, P. cf. meandrina, P. cf. verrucosa and P. villosa nomen nudum) have been studied. Genomics also allowed to infer their demographic histories. This multi-species approach revealed similar structuring patterns and demographic histories among the four species, although presenting different life history traits. Populations of these species have thus probably met the same constraints and reacted in the same way, something which should continue with current changes. Finally, intracolonial genetic variability was studied within several populations of the coral P. acuta in Reunion Island (southwestern Indian Ocean). The results suggest a frequent phenomenon (found in more than 50% of colonies), and although most intracolonial allelic variations are non-coding or silent, several diverse genes and biological functions are impacted. This phenomenon therefore plays a key role in the genetic diversity and adaptive potential of populations. Thus, as a whole, this thesis offers a hierarchical overview of the genetic diversity within the genus Pocillopora, from the genus itself to individuals, but also through species and populations. It provides a better understanding of the processes driving genetic diversification and structure of populations, which could ultimately help setting up appropriate conservation measures for these organisms., Dans un contexte de changements globaux et de déclin des récifs coralliens, mieux comprendre les processus qui régissent ces écosystèmes, afin de mieux les conserver, s’avère crucial. Cela nécessite de connaître ce sur quoi nous travaillons, d’estimer correctement la biodiversité, et donc de convenablement délimiter les espèces. C’est d’autant plus essentiel pour les coraux scléractiniaires, principaux bio-constructeurs des récifs coralliens, et donc indispensables à leur maintien. Pourtant, ces organismes, et notamment le genre Pocillopora, représentent de véritables défis taxinomiques à travers, d’une part, l’absence de caractères macromorphologiques diagnostiques fiables, et d’autre part la difficulté à résoudre les relations phylogénétiques entre individus. Toutefois, les récents progrès des techniques de séquençage à haut-débit et de la bioinformatique permettent désormais d’augmenter considérablement le nombre de marqueurs génétiques, ce qui semble prometteur pour résoudre les phylogénies complexes. Ces travaux de thèse portent ainsi sur la diversité et la connectivité génétiques des coraux du genre Pocillopora dans l’Indo-Pacifique, à l’aide de données génomiques. Dans un premier temps, les limites d’espèces au sein du genre ont été réexplorées à partir d’analyses basées sur plusieurs centaines d’individus et plusieurs milliers de marqueurs génétiques (SNPs), conduisant à la définition de 21 hypothèses d’espèces. Ces dernières ont ensuite été confrontées à d’autres critères (génétiques, morphologiques, biogéographiques et symbiotiques), afin d’aller vers une délimitation robuste et intégrative de 13 espèces distinctes, là où seulement sept sont reconnues par la taxinomie actuelle. Une révision taxinomique du genre Pocillopora apparaît donc plus que nécessaire. Au-delà de cet aspect, la définition claire des espèces permet d’identifier les unités de base pour des études de connectivité génétique, et donc de mieux comprendre les flux de gènes entre populations d’une même espèce. Ainsi, dans un second temps, la diversité et la structuration génétiques des populations de quatre espèces de Pocillopora du Sud-Ouest de l’océan Indien (P. acuta, P. cf. meandrina, P. cf. verrucosa et P. villosa nomen nudum) ont été étudiées. L’utilisation de données génomiques a également permis de retracer leurs histoires démographiques. Cette approche multi-spécifique a mis en évidence des patrons de structuration et des histoires démographiques semblables entre les quatre espèces, bien que présentant des traits d’histoire de vie différents. Les populations de ces espèces ont donc probablement été soumises aux mêmes contraintes et y ont réagi de la même manière, tendance qui devrait persévérer avec les changements actuels. Enfin, la variabilité génétique intra-coloniale a été étudiée au sein de plusieurs populations du corail P. acuta à La Réunion (Sud-Ouest de l’océan Indien). Les résultats suggèrent un phénomène fréquent (touchant plus de 50% des colonies), et bien que la plupart des variations alléliques intra-coloniales soient non codantes ou silencieuses, la diversité des gènes et des fonctions biologiques impactés n’en reste pas moins élevée. Ce phénomène joue donc un rôle clé dans la diversité génétique et le potentiel adaptatif des populations. Ainsi, dans son ensemble, cette thèse offre un aperçu hiérarchisé de la diversité génétique au sein du genre Pocillopora, en partant du genre lui-même, pour aller jusqu’aux individus, en passant par les espèces et les populations. Elle permet une meilleure compréhension des processus de diversification et de structuration génétiques, qui pourront, à terme, aider à mettre en place des mesures de conservation adaptées à ces organismes.

International audience; La notion de socio-écosystème répond à la nécessité de comprendre, dans l’Anthropocène, comment interagissent les processus adaptatifs dont résulte la coévolution des êtres vivants. Étudier les socio-écosystèmes, c’est tenir compte de la diversité des échelles d’espace et de temps afin de pénétrer l’enchevêtrement des forces écologiques, sociales et économiques dont émerge un ensemble de dynamiques complexes qui conditionnent l’habitabilité de la terre.Cet ouvrage analyse, par des cas concrets dans des socio-écosystèmes régionaux et sur plusieurs continents, comment la recherche-action a permis de trouver des réponses à des questions touchant à la fois à l’agriculture, la santé et la protection de la biodiversité. Il montre que ces entreprises n’auraient pu aboutir sans la mobilisation conjointe de pratiques liant la communauté des vivants et des objets, la communauté des savoirs et les communautés d’action. Ces exemples s’accompagnent également d’une réflexion sur les conditions qui permettent de mener ces recherches à leur terme.

International audience; Influence des conditions climatiques sur les bioagresseurs des arbres fruitiersImpact du changement climatique sur le développement de bioagresseursPeut-on prévoir les impacts du changement climatique sur les bioagresseurs ?Adapter l’arboriculture fruitière aux impacts des bioagresseurs dans un nouveau climatUne anticipation nécessaire qu’il faut engager dès à présent

International audience; La demande sociale pour une alimentation durable ne cesse d’augmenter. Le projet H2020 FAIRCHAIN vise à proposer des solutions technologiques, organisationnelles et sociales innovantes pour des chaînes de valeur* plus équitables dans les secteurs des produits laitiers, des fruits et des légumes. Piloté par INRAE, FAIRCHAIN associe, sur 4 ans, 20 partenaires scientifiques, industriels et associations situés dans 8 pays européens. Le projet s’est vu allouer un budget de près de 7 millions d'euros par la Commission européenne.

Since the beginning of the 2000s, water allocation policies became central in Europe and France to reach Water Framework Directive goals. Improvements in irrigation efficiency is one of the main policy measure aiming to save billions of cubic meters at the European level. However, water savings environmental benefits have been debated in scientific literature and public organisms that sustain such measures. Indeed, improvements in irrigation efficiency redistribute water flows between users and the environment at the river basin scale. Multiple factors influence the outcomes, such as increasing irrigated lands and yields, caps on water abstraction, farmers’ behavior, etc. The technical aspects of this question have been widely debated, but its political dimensions far less, in particular concerning environmental water reallocation. In the southeast of France, the Durance River Basin represents an ideal case study because saved water reallocations are made visible by large water infrastructure and canals. Water officials have implemented water savings policies for about 50 years and created specific policy instruments for environmental reallocation. Anchored in political science and political ecology approaches, we analyze water savings and environmental water reallocation policies paradigms, instruments and territorialization. Rather than a technical « no regret » measure, we show that improvements in irrigation efficiency rely on multiple negotiations and compromises allowing the arrangement of worldviews, norms of action, interdependent water uses and discourses of diverse hydro-social territories, whereas environmental benefits remain uncertain. Consensus building is constrained by historical interests and institutions legacy, and rely on both translation processes from national or hydrographic scales to the local level, and bottom-up forces from territories for policy instrument adaptations. We show the critical role of ambiguities in institutional change, and how policy instruments such as quantification procedures participate in naturalizing socially constructed realities and political arbitrages. Overall, this thesis contributes to debates over humans and non-humans water allocations, based on an interdisciplinary framework that shows the multiple interactions between water and money flows, power relations and resources allocations, hydro social territories and public action construction.; Depuis le début des années 2000, la gestion quantitative de l’eau est devenue centrale dans les politiques européennes et françaises pour répondre aux objectifs environnementaux fixés dans la Directive Cadre sur l’Eau. L’augmentation de l’efficience des réseaux d’irrigation correspond à l’une des principales mesures mises en avant, estimant que plusieurs dizaines de milliards de mètres cubes pourraient être économisés au niveau européen. Toutefois, l’efficacité environnementale de la modernisation des périmètres irrigués fait débat aussi bien dans la littérature scientifique qu’au sein d’organismes publics qui l’encouragent. En effet, « l’économie d’eau » correspond à une redistribution des flux entre de multiples usagers et l’environnement, à l’échelle du bassin versant, et les impacts de la modernisation dépendent donc de nombreux facteurs (possibilité d’augmenter les surfaces irriguées et les rendements, réglementation des autorisations à prélever, modification des chemins de l’eau, etc.). Si les aspects techniques du problème sont relativement bien connus, les enjeux politiques liés à la modernisation des canaux d’irrigation ont été plus rarement explorés, en particulier dans le cas de la réallocation d’eau vers l’environnement. Le bassin de la Durance, dans le Sud-Est de la France, représente un cas d’étude idéal car les nombreuses infrastructures rendent particulièrement visible la redistribution des flux liée aux économies d’eau. Cela a donné lieu à la création d’instruments de politique publique spécifiques, et s’intègre dans une trajectoire de plus de 50 ans. Grâce à un cadrage ancré dans les sciences politiques et la political ecology, nous analysons les paradigmes, les instruments et les territorialisations des politiques d’économie et réallocation d’eau dans le temps long. Plutôt qu’une mesure « sans regret » indiscutable, nous montrons que la modernisation des techniques d’irrigation repose sur de multiples négociations et compromis permettant l’agencement de visions du monde et normes d’action, d’usages de l’eau interdépendants, et de pratiques et discours de divers territoires hydro-sociaux, alors que l’impact environnemental des économies d’eau reste incertain. La construction du consensus se fait dans un cadre fortement contraint par les intérêts historiques et institutions hérités du passé, et passe à la fois par des processus de traduction depuis les échelles nationale ou de bassin hydrographique jusqu’au niveau local, et par des dynamiques ascendantes de réappropriation des outils dans les territoires. Nous mettons en évidence le rôle clé des incertitudes et ambiguïtés dans l’adoption de nouveaux arrangements institutionnels, ainsi que l’effet de naturalisation des compromis politiques dans les réglages et le fonctionnement des instruments de politique publique. Finalement, la thèse participe à renouveler les débats sur la redistribution de l’eau entre humains et non humains, en s’appuyant sur une approche interdisciplinaire qui montre les interactions multiples entre flux d’eau et d’argent, relations de pouvoir et allocations des ressources, constructions des territoires de l’eau et de l’action publique.