Réponse multifonctionnelle des écosystèmes d'eau douce à la sécheresse en fonction du réseau trophique et de l'environnement

Anthropogenic climate change is predicted to increase the frequency and intensity of extreme climatic events such as severe droughts. The hydrology of freshwater ecosystems is expected to be affected by altered precipitation patterns, with important consequences for the temporal stability of biological communities and the ecosystem processes they support. Resilience, the capacity of an ecosystem to maintain its state and to recover from disturbances, is a major component of temporal stability. Resilience to drought is inherent to ecosystems that are periodically subject to hydrological resetting (e.g., Mediterranean systems). Under the Neotropics, the impacts of severe drought events on ecosystem functions are far less well understood, as are the biological and ecological mechanisms which underlie resilience after the disturbance has passed. The biodiversity of neotropical ecosystems is among the highest in the world, but it should paradoxically be most affected by major global changes. Yet, only a few studies have examined how drought can affect the multiple functions of neotropical freshwater ecosystems, and these studies focused on the immediate outcome of drought (“before-after” comparisons), ignoring the recovery trajectories. In this thesis, I explored the resilience of neotropical freshwater communities and ecosystem processes following drought disturbances, in relation to community taxonomic and functional structure and environmental conditions. I showed that resilience can be modulated locally by the harshness of the current drought (Chapter 1), and to a lesser extent by the harshness of the historical drought regime (Chapter 3). At a larger regional scale, I discovered that the subsidy of allochthonous organic matter from the terrestrial matrix (Chapter 2) and of migrants from the metacommunity (Chapter 1 and 2) can also foster local resilience to drought; On prévoit que le changement climatique anthropique augmentera la fréquence et l'intensité des événements climatiques extrêmes tels que les sécheresses sévères. L'hydrologie des écosystèmes d'eau douce devrait être affectée par la modification des régimes de précipitations, avec des conséquences importantes pour la stabilité temporelle des communautés biologiques et des processus écosystémiques qu'elles soutiennent. La résilience, c'est-à-dire la capacité d'un écosystème à maintenir son état et à se remettre des perturbations, est une composante majeure de la stabilité temporelle. La résilience à la sécheresse est inhérente aux écosystèmes qui sont périodiquement soumis à un réajustement hydrologique (par exemple, les systèmes méditerranéens). Dans les Néotropiques, les impacts des épisodes de sécheresse sévère sur les fonctions des écosystèmes sont beaucoup moins bien compris, tout comme les mécanismes biologiques et écologiques qui sous-tendent la résilience une fois la perturbation passée. La biodiversité des écosystèmes néotropicaux est parmi les plus élevées au monde, mais elle devrait paradoxalement être la plus touchée par les grands changements mondiaux. Pourtant, seules quelques études ont examiné comment la sécheresse peut affecter les multiples fonctions des écosystèmes d'eau douce néotropicaux, et ces études se sont concentrées sur le résultat immédiat de la sécheresse (comparaisons " avant-après "), ignorant les trajectoires de récupération. Dans cette thèse, j'ai exploré la résilience des communautés d'eau douce néotropicales et des processus écosystémiques après des perturbations dues à la sécheresse, en relation avec la structure taxonomique et fonctionnelle des communautés et les conditions environnementales. J'ai montré que la résilience peut être modulée localement par la sévérité de la sécheresse actuelle (Chapitre 1), et dans une moindre mesure par la sévérité du régime de sécheresse historique (Chapitre 3). À une plus grande échelle régionale, j'ai découvert que la subvention de la matière organique allochtone de la matrice terrestre (chapitre 2) et des migrants de la métacommunauté (chapitres 1 et 2) peut également favoriser la résilience locale à la sécheresse.