Organisation des communautés de moyens et grands vertébrés en relation avec l’hétérogénéité des forêts de ferme de Guyane

Doctorant : Thomas DENIS
Date : 12 mai 2017
Directeurs de Thèse : Bruno HERAULT, Directeur de recherche au Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique (CIRAD) et la codirection de Madame  Cécile RICHARD-HANSEN, chercheur à l’Office National de la Chasse et de la Faune (ONCFS).

Résumé :

L’objectif principal de cette thèse est d’étudier l’influence de l’hétérogénéité des forêts de terre ferme en Guyane sur l’organisation des communautés de moyens et grands vertébrés (macro- vertébrés). Comme de nombreux facteurs additionnels (e.g. interactions interspécifiques, limitation de dispersion, contingences historiques, etc.) interviennent dans les processus d’organisation des communautés, et que ces facteurs interagissent eux-mêmes avec l’environnement pour produire des patrons complexes de composition, de diversités ou de cooccurrences, il est important de démêler les effets propres de chacun de ces facteurs pour caractériser et déterminer les processus écologiques, régionaux ou historiques qui sont à l’origine de la structuration actuelle des communautés. Nous avons, premièrement, choisi une espèce modèle, le Hocco alector (Crax alector ; grand oiseau forestier sensible à la chasse) qui nous a permis de mettre au point une méthode adéquate d’estimation d’abondance prenant en compte la détection imparfaite et l’immigration temporaire de ces espèces très mobiles, et de tester l’effet des conditions environnementales à différentes échelles d’analyse. Nos résultats montrent que la distribution de cette espèce en Guyane est dépendante des conditions physiques ou biologiques des forêts, mais varie selon l’échelle d’analyse, et que la chasse est le principal facteur influençant cette distribution. Partant du constat que les biais dus à la détection dans l’estimation d’abondance pouvaient être importants, nous avons déterminé l’importance relative des conditions environnementales et des traits biologiques (caractéristiques morphologiques et comportementales) des espèces sur la probabilité de détection. Nos résultats ont montré que les différences de détection dues aux conditions environnementales sont suffisamment faibles pour que les indices d’abondance puissent être utilisés dans les forêts tropicales humides de terre ferme sans être corrigés par des mesures de terrain coûteuses. Par contre, nos résultats confirment la nécessité de prendre en compte les forts biais dus aux traits biologiques des macro-vertébrés pour ne pas sous- ou surestimer l’abondance relative des espèces d’une même communauté. A partir de ce cadre méthodologique, nous avons étudié les processus d’organisation des communautés à l’aide de trois propriétés émergentes (la composition et les diversités α et β) en déterminant les principaux facteurs intervenant dans l’organisation de ces communautés et en utilisant de façon complémentaire les métriques taxonomique, fonctionnelle, et phylogénétique. Nous avons cherché à partir de ce cadre d’étude à déterminer le rôle relatif de l’environnement (physique ou biologique) et de la contingence historique (héritages d’une histoire climatique turbulente) à l’origine de l’organisation des communautés étudiées, et à tester l’hypothèse des refuges forestiers. Nos résultats suggèrent que, d’une part, les conditions environnementales actuelles ne sont pas assez contrastées pour influencer la composition des communautés et que, d’autre part, les évènements historiques sont une cause probable à l’origine des patrons actuels de diversités. Ces patrons de diversités sont ainsi marqués par l’empreinte des évènements historiques bien que les macro-vertébrés soient des espèces très mobiles et alors que nos résultats suggèrent que les barrières géographiques (limitation de dispersion) et le filtrage
environnemental n’interviennent pas dans l’organisation des communautés de macro-vertébrés. Enfin, nous sommes descendus dans l’échelle d’analyse pour déterminer si la co-occurrence des espèces intervenait dans la distribution des espèces à l’échelle locale. Nous avons tenté de démêler l’effet de l’environnement et des interactions interspécifiques (compétition et facilitation), et cela à différentes échelles d’analyse puis nous avons utilisé les traits fonctionnels pour tester le lien entre co-occurrence des espèces et similitude. Nous avons montré que les associations positives prédominent sur les associations négatives, et que ces associations positives sont en grande partie indépendantes des conditions environnementales. De plus, ces associations positives sont d’autant plus fortes que les espèces sont fonctionnellement similaires. Ceci appuie l’hypothèse que la facilitation est plus importante que la compétition dans les interactions entre espèces, et donc aurait un rôle plus important que traditionnellement envisagé dans l’organisation des communautés à fines échelles. De plus, ces interactions interspécifiques ne seraient pas basées sur le principe de complémentarité des espèces, mais plutôt de redondance ce qui pourrait permettre l’échange d’information (nourriture et prédation), la synchronisation des activités et le partitionnement des ressources. Cette thèse montre donc que les conditions environnementales influencent individuellement la distribution des espèces, mais peu l’organisation des communautés de moyens et grands vertébrés dans son ensemble. Il semble néanmoins indispensable de prendre en compte l’environnement pour mettre en évidence proprement les processus écologiques, régionaux ou historiques qui régissent l’organisation des communautés à fines comme à larges échelles. Cette thèse met donc en avant les rôles prépondérants de la contingence historique et de la facilitation dans, respectivement, la structuration de la diversité régionale et les processus d’assemblages locaux des communautés de moyens et grands vertébrés en Guyane.

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