Impacts des feux anthropogéniques et des fourmis invasives sur la diversité des fourmis natives de Nouvelle-Calédonie : des gènes aux communautés

Impacts of anthropogenic fires and invasive ants on native ant diversity in New Caledonia : from genes to communities

• Auteur / Autrice : Maïa Berman
• Direction : Cédric Gaucherel, Alan Neil Andersen, Chris Austin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ecosystèmes
• Date : Soutenance le 14/12/2012
• Etablissement(s) : Montpellier 2 en cotutelle avec Charles Darwin University
• Ecole(s) doctorale(s) : Systèmes Intégrés en Biologie, Agronomie, Géosciences, Hydrosciences, Environnement (Montpellier ; École Doctorale ; 2009-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire AMAP - Laboratoire de modélisation mathématique et d'architecture des plantes (Montpellier)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Cédric Gaucherel, Alan Neil Andersen, Chris Austin, Phil Lester, Julien Le Breton, Jim Mitroy, Christelle Hély-Alleaume
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Phil Lester, Julien Le Breton

Mots clés

Mots clés contrôlés

Génétique des populations

Fourmis

Plantes envahissantes

Feu

Nouvelle-Calédonie

Biodiversité

Mots clés libres

Feu

Especes invasives

Ecologie des communautes

Fourmis

Genetique des populations

Fragmentation

Fire

Invasive species

Community ecology

Ants

Population genetics

Fragmentation

Résumé

La destruction de l'habitat, les invasions biologiques et leur interaction sont des menaces majeures pour la biodiversité. La Nouvelle-Calédonie est menacée à la fois par des feux d'origine humaine, et par des fourmis invasives : il est important de comprendre leur impact sur ce biotope unique. Pour ce faire, une approche hiérarchique intégrant différents aspects de la biodiversité (composition, structure et fonction) a été adoptée. Les fourmis ont une grande importance écologique, en particulier en milieu tropical, et leur classification en groupes fonctionnels facilite l'interprétation de leur réponse aux perturbations environnementales. Les objectifs de cette étude étaient donc d'évaluer les impacts des feux, des fourmis invasives, et de leur interaction, sur les fourmis natives de Nouvelle-Calédonie, et ce à différentes échelles spatiales (globale, régionale, locale) et temporelles (court et long terme), ainsi qu'à divers niveaux d'organisation biologique (communautés, espèces, gènes). L'étude contribue à une meilleure connaissance de la myrmécofaune calédonienne, en révélant l'absence de fourmis souterraines spécialisées, et en documentant la distribution et composition des communautés de fourmis à l'échelle de l'île, en lien avec l'habitat et les fourmis exotiques. Les mécanismes par lesquels les feux impactent les fourmis natives, y compris en association avec les fourmis invasives, sont révélés. Le feu, en créant les conditions de micro- et macrohabitat favorisées par les fourmis invasives, facilite l'invasion, qui cause ensuite d'avantage de perte de diversité, soit quelques années après un incendie ou dans le contexte de la fragmentation à long terme. L'approche hiérarchique a permis de détecter des réponses contrastées au niveau des espèces et de la génétique, liées à différents traits d'histoire de vie, en plus des réponses mesurées au niveau des communautés. Cette étude souligne l'avantage d'une approche holistique pour adresser des problèmes liés à la biodiversité.

Habitat destruction, biological invasions and their interaction are global drivers of biodiversity loss. The New Caledonian hotspot of biodiversity is threatened by both anthropogenic fires and invasive ants: it is important to understand their impacts on its biota. Because biodiversity spans several levels of organisation (from genes to communities) and relates to different attributes (compositional, structural and functional), this thesis takes a hierarchical approach to address this issue. Ants are of great ecological importance, especially in tropical biomes, and their classification into functional groups provides a global framework for analysing their response to disturbance. My aims were therefore to investigate the impacts of anthropogenic fires and invasive ants, and their interaction, on the native New Caledonian ant fauna at different spatial (global, regional, local) and temporal (short and long term) scales, and at different levels of biological organisation (community, species, genes). The study contributes to an improved knowledge of the New Caledonian ants, by revealing the lack of specialised subterranean species, and by investigating island-scale patterns of ant communities, in relation to habitat and invasion. The mechanisms by which fire impacts native ants, either as a standalone process or in association with invasion could be identified. In particular, I show that fire, by creating macro- and microhabitats favoured by invasive ants, facilitates invasion, which then causes further diversity declines, either in the short- (post-burning) or long-term (forest fragmentation). The hierarchical approach used enabled the detection of contrasting trait-derived responses at the species and genetic level, in addition to responses measured at the community level. This study highlights the advantage of a holistic approach to investigating biodiversity-related issues.