Academic literature on the topic 'Macroécologie'

Quels sont les grands patrons de distribution des espèces et quels sont les facteurs qui les contrôlent? Ces questions sont au cœur des problématiques macroécologiques et prennent un intérêt tout particulier au regard du réchauffement climatique global actuel. L'objectif principal de ce travail de thèse était de déterminer les patrons de distribution actuels des espèces d'oursins antarctiques et subantarctiques à l'échelle de l'océan Austral et de mettre en évidence les facteurs qui contrôlent ces distributions. La modélisation des niches écologiques d'une vingtaine d'espèces d'oursins a permis de mettre en évidence deux grands patrons de distribution : (1) un premier représenté par les espèces dont la distribution n'est pas limitée au sud du Front Polaire et s'étend des côtes antarctiques aux zones subantarctiques et tempérées froides et (2) un deuxième constitué d'espèces restreintes à la zone antarctique. Au sein de ces deux patrons, cinq sous-patrons ont également pu être défini sur la base de différences de distribution latitudinale et bathymétrique entre groupes d'espèces. Cette approche biogéographique par modélisation de niche écologique a été complétée par l'analyse de similarité de l'ensemble des faunes d'oursins, de bivalves et de gastéropodes, au niveau spécifique et générique, entre biorégions de l'océan Austral. Cette analyse démontre qu'il existe chez les oursins et les bivalves des connexions fauniques entre l'Amérique du Sud et les zones subantarctiques ainsi qu'une séparation entre l'Est et l'Ouest antarctique. Au contraire, les faunes de gastéropodes subantarctiques montrent des affinités plutôt antarctiques que sud-américaines, l'Antarctique ne formant qu'une unique province pour ce clade. Ces différences entre clades sont interprétées comme étant le résultat d'histoires évolutive et biogéographique distinctes entre oursins et bivalves d'une part et gastéropodes d'autre part. L'hypothèse d'une réponse évolutive différente des clades aux changements environnementaux survenus au cours du Cénozoïque est avancée. Enfin, l'existence de connexions fauniques trans-antarctiques est mise en évidence dans l'étude des trois clades ; celles-ci sont interprétées comme le résultat de la dislocation de la calotte ouest-antarctique et l'ouverture de bras de mer trans-antarctiques au cours du Pléistocène. Parmi les paramètres environnementaux utilisés dans la modélisation des niches écologiques, les résultats montrent que trois paramètres jouent un rôle majeur dans la distribution des oursins : la profondeur, la couverture de glace et la température des eaux de surface. Toutefois, l'importance relative de ces paramètres diffère selon les espèces d'oursins étudiées. L'étude du genre Sterechinus souligne tout particulièrement ces différences. En effet, l'espèce S. neumayeri est plus sensible aux conditions environnementales qui prédominent près des côtes antarctiques (température des eaux de surface et couverture de glace), alors que S. antarcticus semble être beaucoup moins contraint par ces mêmes paramètres. La distribution potentielle de S. antarcticus est d'ailleurs beaucoup plus étendue en latitude. Cependant, S. antarcticus n'est pas présent sur l'ensemble de son aire de distribution potentielle, ceci pouvant être expliqué alternativement par le résultat (1) de facteurs océanographiques (rôle de barrière biogéographique joué par le Front Polaire), (2) d'interactions biotiques (phénomènes de compétition inter-spécifique) et (3) du contexte temporel (colonisation toujours en cours).

Les radiations évolutives sont des phénomènes de diversification rapide, et une source majeure de la diversité biologique sur Terre. J'explore ici l'hypothèse selon laquelle les mécanismes écologiques et génétiques à la base des radiations évolutives structurent les patrons macroécologiques et macroévolutifs de diversité. Pour ce faire, j'analyse les prédictions de plusieurs modèles de radiation émergeant des dynamiques spatio-temporelles à l'échelle individuelle. Ces analyses montrent d'abord que la structuration spatiale est un facteur majeur de diversité et d'endémisme au sein des archipels océaniques, en raison d'interactions entre dispersion et spéciation allopatrique. L'intégration de la dynamique des paysages et des processus d'interactions compétitives révèle ensuite comment ces facteurs se combinent pour structurer la forme des arbres phylogénétiques, et notamment générer des arbres déséquilibrés et une décélération du tempo de branchement, souvent observés dans les phylogénies moléculaires. J'explore alors les mécanismes responsables de cette décélération. Je montre qu'elle reflète une diversité-dépendance négative du taux de spéciation, liée à une réduction de la persistance et différentiation écologique des nouvelles populations. Le taux d'extinction n'est lui pas influencé par la diversité, les extinctions étant ici surtout causées par une combinaison d'exclusion compétitive et d'hybridation d'espèces incipientes. Enfin, je mets en évidence l'importance, lors d'une crise d'extinction, de la topologie rangée des arbres phylogénétiques et de la distribution des extinctions sur les pertes de diversité phylogénétique, et donc sur le potentiel d'évolution future
Evolutionary radiations are phenomena of rapid diversification, and one of the major sources of biodiversity on Earth. Here, I explore the hypothesis that ecological and genetic mechanisms underpinning evolutionary radiations structure macroecological and macroevolutionary patterns of diversity. To this end, I analyse the predictions of several models in which radiations emerge from spatio-temporal dynamics at the scale of the individual. These analyses first show that spatial structure is a major driver of diversity and endemism on oceanic archipelagos due to interactions between dispersal and allopatric speciation. Second, by integrating landscape dynamics and the processes of competitive interactions, I reveal how these factors combine to shape phylogenetic trees, and in particular to beget trees that are unbalanced and exhibit a deceleration in branching tempo, which is often observed on molecular phylogenies. I then explore the mechanisms responsible for this deceleration. I show that it reflects a negative diversity-dependence of the speciation rate, itself linked to a reduction in the persistence and ecological differentiation of new populations. The extinction rate is, on the other hand, uninfluenced by species diversity, extinctions being here mainly caused by a combinaison of competitive exclusion and hybridization of incipient species. Finally, I show that during mass extinctions the ranked topology of phylogenetic trees and the distribution of extinctions among the tips have a strong impact on the loss of phylogenetic diversity, and hence on the potential for future evolution

Les communautés de mammifères d'Europe de l'Oligocène supérieur au Pliocène inférieur : paléobiogéographie et paléobiodiversité des ongulés, paléoenvironnements et paléoécologie évolutive résumé : Le Néogène voit des changements paléogéographiques et climatiques qui entraînent des fluctuations du contexte biogéographique des grands mammifères. Les affinités fauniques et la diversité, quantifiées par des indices, augmentent jusqu'à la fin du Miocène moyen puis diminuent vers le Pliocène. Deux facteurs, physiographique puis climatique, contrôlent ces tendances. La distribution des poids des espèces des communautés indique la mise en place d'environnements de types tropicaux humides en Europe du N-O et de milieux plus arides et ouverts dans le S-O au cours du Miocène inférieur et moyen. Le Miocène supérieur est caractérisé par une aridification générale. La biogéographie des mammifères européens actuels semble trouver ses racines dès le Miocène moyen et n'est pas le seul reflet des cycles climatiques quaternaires. La régulation hiérarchique de la diversité est mise en évidence : les niveaux de l'espèce puis de la communauté réagissent à des perturbations d'intensité respectivement croissante

La diadromie représente un cycle de vie qui implique obligatoirement des migrations entre la mer et l’eau douce. La diadromie s’est maintenue dans différentes lignées évolutives de poissons, mettant ainsi en évidence l’existence d’avantages adaptatifs comme la capacité à coloniser des milieux vierges ou de mieux exploiter la variabilité spatio-temporelle de l’environnement. Une hypothèse pour expliquer l’origine et le maintien de la diadromie postule que les migrations entre mer et rivière ont pour but de placer les individus dans le milieu qui favorisera la croissance avant la première reproduction. Une croissance en mer et une reproduction en rivière (anadromie) serait favorisée si la productivité primaire en eau douce est inférieure à celle des milieux marins environnants tandis que la situation inverse (catadromie ; reproduction en mer, croissance en rivière) est attendue quand le différentiel de productivité est en faveur des eaux douces. Les résultats de notre étude réalisée à l’échelle du globe confirment cette hypothèse et montrent également que les poissons diadromes se trouvent majoritairement dans des rivières à faible richesse spécifique et/ou ouvertes à la colonisation après le retrait des glaciers au Quaternaire. Leur capacité à coloniser de nouveaux milieux permet aux diadromes d’être très présents sur les îles océaniques. Si la biodiversité sur les îles océaniques a été largement étudiée, très peu d’études ont porté sur les poissons d’eau douce qui s’y trouvent. Notre étude des peuplements de poissons des îles polynésiennes confirme la généralité d’un modèle proposé pour les faunes terrestres prédisant une relation en dôme entre richesse spécifique et âge de l’île. Nos résultats montrent également que la richesse diminue avec la distance au centre de biodiversité le plus proche et augmente avec l’altitude maximale de l’île.Malgré leur succès évolutif, les poissons diadromes se révèlent très vulnérables face aux activités humaines (surexploitation, pollution de l’eau, barrages…). De ce fait, de nombreuses espèces sont classées comme vulnérables par l’IUCN. Paradoxalement, notre étude sur les caractéristiques biologiques et écologiques des espèces qui se sont éteintes récemment à l’échelle du globe n’identifie pas la diadromie comme un facteur aggravant. Cette étude montre que le critère biologique principal menant à l’extinction est l’endémisme et une aire de distribution géographique restreinte. Bien que souvent en déclin, beaucoup d’espèces diadromes ont jusqu’ici échappé à l’extinction du fait de leur aire de distribution initiale de grande taille, résultat probable de leur grande capacité de dispersion. Un très bon exemple est l’esturgeon européen, Acipenser sturio, initialement largement distribué en Europe mais qui après un fort déclin à partir de 1850 ne se reproduit plus que dans le seul bassin de la Garonne. Pour mieux suivre le déclin de cette espèce au cours du temps, nous avons étudié sa distribution avant 1850 à l’aide de données archéozoologiques. L’analyse de ces données suggère une diminution des populations très ancienne, initiée il y a 2500 ans. A l’aide de températures passées reconstituées, nous avons montré que des températures élevées expliquent en partie l’occurrence d’esturgeons dans les sites archéologiques mais sans contribuer à expliquer son déclin. Ces résultats suggèrent un impact de l’homme précoce sur les populations d’esturgeons. Cette thèse a permis de synthétiser les connaissances sur les poissons diadromes concernant leur distribution géographique à diverses échelles de temps et d’espace, et de contribuer à une meilleure compréhension de leur diversité et de leur vulnérabilité
Diadromous species exhibit a life-cycle implying migrations between freshwater and ocean. Diadromy is observed in many fish lineages suggesting that adaptive traits are associated with this strategy such as better dispersal ability and more efficient tracking of the spatio-temporal variability of the environment. One of the hypotheses that have been put forward to explain the evolution and persistence of diadromy states that the purpose of migrations is to select environmental conditions that will optimize pre-reproductive growth. Growing at sea and reproducing in river (anadromy) is supposed to be favored when freshwater primary productivity is lower in freshwater than in the nearby sea. The reverse (growing in freshwater, reproducing in ocean; catadromy) is expected when productivity is higher in sea than in freshwater. According to our study, conducted at a global scale, this hypothesis holds true. In addition it is shown that diadromous species are overrepresented in species poor rivers and/or in those that have been open to colonization after the retreat of glaciers after the last glacial maximum. Because of their dispersal ability, diadromous species are also over-represented on oceanic islands. Biodiversity on islands is classical topic of biogeography but yet few studies have dealt with freshwater fishes. In our study of fish communities from the Polynesian islands, we demonstrate the generality of a model initially built to explain terrestrial biodiversity on oceanic islands. As predicted by this model, species richness peaks at peaks at intermediate island age. Also revealed by our results are a positive relationship between island elevation and species richness and a decrease in species richness as the distance from the nearest biodiversity hotspot increases. Diadromy has been a successful strategy over geologic times but in face to human activities it seems to contribute to extinction proneness, as exemplified by the numerous diadromous species red listed by IUCN. Paradoxically, our study about the biological and ecological traits shared by the freshwater fishes that have been recently globally extinct does not suggest that diadromy has been a major factor. This study points to endemism and restricted geographic range size as the major determinants of extinction. It seems that because of their dispersal abilities, diadromous species tend to have widespread historical distributions and, even if many species are declining, this prevented most of them from being entirely extirpated. This is well exemplified by the European sturgeon (Asipenser sturio), formerly widely distributed over Europe and now restricted to one reproducing population in the Garonne River, because of dramatic population collapses after 1850. To have a better idea of the fate of this species before 1850, we analyzed archaeozoological records. According to our analyses, sturgeons started to decline a long time ago, about 2500 years ago. Using reconstructed past temperatures, our analyses show that a high temperature increases the probability of finding this species in archeological remains but cannot explain entirely the observed decline. This suggests that human activities impacted sturgeon populations well before the industrial revolution. This thesis by synthesizing species occurrence data over different spatial and temporal scales contributed to a better knowledge about the diversity and vulnerability of diadromous fishes

Cette thèse a pour objectif de combiner plusieurs théories opérant à différentes échelles spatiales afin de mieux prédire l'effet des changements globaux, tels que la modification du climat, l’exploitation intensive des ressources ou la disparition des espaces naturels, sur la structure et le fonctionnement des écosystèmes. L'originalité de ce travail est l'utilisation de la masse corporelle des espèces pour caractériser à la fois leur dynamique spatiale, leurs interactions trophiques ainsi que les flux de biomasse au sein de l’écosystème. Cette approche offre l'avantage de relier les propriétés des écosystèmes à un trait fonctionnel mesurable à l'échelle de l'espèce, voire même de l'individu.J'étudie dans un premier temps le lien entre la diversité des écosystèmes et leur stabilité, qui est une question centrale dans le domaine de l’écologie. Il a été démontré que les écosystèmes très diversifiés en espèces ne devraient pas perdurer du fait de leur trop grande sensibilité aux perturbations, ce qui soulève un paradoxe puisque les écosystèmes riches en espèces abondent dans la nature. Grâce à la compilation et à l'analyse d'un important jeu de données d'écosystèmes empiriques, je montre qu'il n'existe pas de relation entre la stabilité, la diversité et la complexité des écosystèmes. Une analyse détaillée des données démontre que la structure très organisée des flux de biomasse observés entre les prédateurs et leurs proies est l’un des principaux fondements de la stabilité des écosystèmes.Je relie ensuite ces propriétés stabilisantes à des caractéristiques mesurables à l’échelle de l’espèce. À partir de la masse corporelle des espèces, je détermine les interactions trophiques, les besoins énergétiques ainsi que les biomasses à l’équilibre des espèces d’un écosystème afin de modéliser des réseaux trophiques réalistes. Je trouve que les écosystèmes composés d’espèces de masses corporelles très différentes sont caractérisés par un nombre important d'interactions proie-prédateur de faible intensité et sont plus stables que ceux possédant des espèces de masse corporelle similaires.J'étudie enfin l’effet de la taille et de l’isolement d’un habitat sur la moyenne et la variance de la masse corporelle des espèces qui y coexistent à partir de modèles intégrant les différences interspécifiques de dispersion, de vulnérabilité aux extinctions et la position trophique des espèces. Je compare les prédictions des modèles aux distributions de masse corporelle observées dans les assemblages de poissons récifaux tropicaux en me basant sur une base de données globale. L'analyse de ces données démontre que les assemblages locaux de poissons ne correspondent pas à un sous-ensemble aléatoire du pool régional et valident les prédictions de la théorie allométrique et trophique de la biogéographie des îles.L’intégration de l’écologie fonctionnelle, de la biogéographie et de la théorie sur la stabilité des systèmes dynamiques ouvre de nouvelles perspectives pour la conservation des écosystèmes puisqu'elle met en évidence l'effet de la fragmentation des espaces naturels sur la diversité fonctionnelle, et par extension sur la structure et le fonctionnement des écosystèmes
The general objective of this thesis is to combine theories acting at different spatial scales in order to better predict the effect of global changes, such as such as resource overexploitation, climate change or habitat fragmentation, on ecosystem functioning. The unique feature of this work is the use of species body mass to describe both spatial dynamics, trophic interactions and biomass flows between the species of an ecosystem. An advantage to this approach is that it links ecosystem properties to a functional trait, measured at the species or even the individual level.First, I study the relationship between the diversity and the stability of ecosystems. It has been demonstrated that species-rich, complex ecosystems should be too sensitive to perturbations to persist through time, which raises a paradox as many species-rich ecosystems are observed in nature. With the compilation and the analysis of a large dataset of empirically measured ecosystems, I show that there is no relationship between stability and diversity or complexity in real ecosystems. A further analysis demonstrates that the non-random organization of energy flows between predators and prey allows complex ecosystem to be stable.A second step is to link this stabilizing structure to species functional traits. I derive food web topology, species energetic needs and equilibrium densities from body mass to build quantitative realistic food webs. I find that food webs composed of species with very different body masses are characterized by a high number of weak trophic interactions and are more stable than food webs with more similar species.Finally, I study the effect of habitat area and isolation of the mean and variance of species body mass distribution, using models integrating the interspecific variability of dispersal ability, vulnerability to extinctions and trophic position. I compare model predictions to observed body mass distributions of fish assemblages found on tropical reefs with a global database. I find that body mass distribution in local fish assemblages does not correspond to a random sample of the regional species pool, which confirms the predictions of the allometric and trophic theory of island biogeography.The integration of functional ecology, island biogeography and theory on the stability of complex systems open new perspectives in the fields of macroecology and ecosystem management since it highlights the potential impact of habitat destruction and fragmentation on the functional reorganization of species assemblages and therefore on the structure and functioning of ecosystems

Avec 1 776 espèces, le genre Carex (Cyperaceae) est l'un des plus grands genres d'Angiospermes. Il est principalement réparti dans les zones tempérées de l'Hémisphère nord mais est aussi présent dans les zones alpines tropicales. Le but principal de cette thèse est de comprendre d'où vient cette importante richesse spécifique. Cette question a été traitée du point de vue phylogénétique et écologique. Les relations phylogénétiques chez Carex ont été établies à partir du marqueur nucléaire ITS et de deux loci chloroplastiques trnT-L-F and rpl16. Nous avons utilisé deux régions chloroplastiques et ITS pour tester la validité des 36 sections principales de Carex d'Europe centrale. L'analyse a révélé des incompatibilités entre les phylogénies chloroplastique et nucléaire en particulier pour le sous-genre Vignea. Nous suggérons que les fortes incongruences du sous-genre Vignea proviendraient d'évènements anciens d'hybridation. L'évolution réticulée du sous-genre a montré, par exemple, que les deux espèces dioïque Carex davalliana et Carex dioica proviendraient d'une hybridation ancienne entre des plantes qui présentaient des morphologies différentes des épis (androcandre et gynécandre). L'hybridation dans le genre a donc pu entraîner l'apparition de nouveaux caractères ainsi que de nouvelles espèces. Les régions nucléaires et chloroplastiques sont par contre phylogénétiquement congruentes dans le sous genre Carex. La combinaison des données moléculaires pour ce sous genre montre des résultats inattendus comme la section Racemosae (=Atratae) qui est phylogénétiquement voisine de la sect. Digitatae. Le sous-genre Carex présente un grand nombre d'espèce dans la flore Suisse. Nous l'avons étudié d'un point de vue écologique. L'analyse des habitats sur la topologie de l'arbre phylogénétique montre qu'une lignée de Carex a une capacité limitée de changer d'habitat. .
Carex (Cyperaceae) is mainly distributed in the Northern hemisphere but is also present in the alpine areas of the tropics. With 1,776 spp. It is one of the biggest genera of Angiosperms. The main purpose of this thesis is to understand why Carex is so species rich. This issue was addressed from the phylogenetic and ecological points of view. Phylogenetic relationships in Carex have been inferred from the nuclear marker ITS and two chloroplast loci trnT-L-F and rpl16. We tested the influence of the chloroplast versus ITS phylogenies of the 36 main Central European sections of Carex. The analyses revealed discrepancies between plastid and rDNA phylogenies in the subg. Vignea clade, but it was not demonstrated in subg. Carex. The strong incongruences in subg. Vignea were assessed to come from hybridisation. The reticulate evolution of the subgenus showed that dioecism in Carex davalliana and Carex dioica came from an ancestral hybridisation, between plants that presented opposite spike morphologies (androcandrous vs gynocandrous). Thus hybridisation in the genus can be considered as giving new features and a source of new species. The nuclear and chloroplast regions have been shown to be phylogenetically congruent in subg. Carex. The combinaison of data in the subg. Carex shows unexpected results like sect. Racemosae (=Atratae) phylogenetically related to sect. Digitatae. The high species richness of subg. Carex in Switzerland was more closely investigated from the ecological point of view. The analysis of the habitat on the phylogenetic tree topology shows that species have limited ability to shift their habitats. Moreover, the analysis of ecological parameters shows that species do not have a high ecological plasticity. .

Pendant longtemps, la biodiversité était caractérisée uniquement par sa diversité taxonomique, c'est-à-dire par le nombre et la composition en espèces des assemblages. Cependant, de récentes études montrent que la biodiversité ne peut être résumée uniquement à cette composante, car elle ne prend pas en compte les caractéristiques écologiques des espèces. Pour cela, la diversité fonctionnelle est un outil permettant de considérer les traits fonctionnels des espèces. Peu d'études à larges échelles ont décrit cette facette de la biodiversité et son lien avec la diversité taxonomique. L'objectif de cette thèse est donc de 1) décrire et comprendre la distribution de la diversité fonctionnelle des assemblages de poissons d'eau douce à l'échelle globale et de 2) quantifier les conséquences des activités humaines sur cette facette. Pour cela, nous avons construit une base de données de traits fonctionnels de plus de 9000 espèces de poissons d'eau douce. Nous avons mis en évidence que la diversité fonctionnelle mondiale est distribuée de façon très hétérogène. Elle est essentiellement concentrée dans les bassins Néotropicaux, contrastant avec des zones taxonomiquement riches mais fonctionnellement redondantes comme l'Afrique ou l'Asie. Ces patrons pouvaient être expliqués par une diversification fonctionnelle de certains ordres de poissons Néotropicaux. À l'échelle des bassins versants, nous avons montré une faible, mais significative, influence des variables environnementales en particulier des variables historiques pour expliquer l'hétérogénéité des patrons de diversité fonctionnel des bassins versants. Nous avons également montré que les activités humaines, sous l'effet des introductions d'espèces, ont contribué à modifier considérablement les patrons de diversité fonctionnelle par rapport aux changements de diversité taxonomique. Ces changements mettent en évidence la nécessité de prendre en compte les conséquences des espèces non-natives sur le fonctionnement des écosystèmes. Dans ce travail de thèse, nous avons ainsi démontré que la diversité fonctionnelle est une facette complémentaire à la diversité taxonomique chez des poissons d'eau douce. Ces résultats contribuent à enrichir les connaissances de la structure des assemblages et peuvent avoir des implications en termes de gestion de la biodiversité
For a long time, biodiversity was characterised solely by its taxonomic diversity, i.e. the number and species composition of assemblages. However, recent studies show that biodiversity cannot be summed up solely by this component as it does not take into account the ecological characteristics of species. For this, functional diversity is a tool for considering the functional traits of species. Few large-scale studies have described this facet of biodiversity and its link with taxonomic diversity. The aim of this thesis is therefore to 1) describe and understand the distribution of functional diversity of freshwater fish assemblages on a global scale and 2) quantify the consequences of human activities on this facet. For this purpose, we have built a database of functional traits of more than 9000 species of freshwater fish. We have shown that the world's functional diversity is very heterogeneously distributed. It is essentially concentrated in the Neotropical basins, contrasting with taxonomically rich but functionally redundant areas such as Africa or Asia. These patterns could be explained by a functional diversification of certain orders of Neotropical fish. At the watershed scale, we showed a weak, but significant, influence of environmental variables, in particular historical variables, to explain the heterogeneity of the functional diversity patterns of watersheds. We have also shown that human activities, under the effect of species introductions, have contributed to a significant change in functional diversity patterns compared to changes in taxonomic diversity. These changes highlight the need to take into account the consequences of non-native species on ecosystem functioning. In this thesis work, we have thus demonstrated that functional diversity is a complementary facet of taxonomic diversity in freshwater fish. These results contribute to knowledge of the structure of assemblages and may have implications in terms of biodiversity management

Cette thèse cherche à déterminer l’influence de l’environnement abiotique sur la structure des assemblages de poissons dans les estuaires européens tidaux à partir d’une approche macroécologique. L’environnement abiotique de 135 estuaires, du Portugal à l’Ecosse, est caractérisé par une quinzaine de descripteurs en utilisant une approche écohydrologique. Les assemblages de poissons d’une centaine d’estuaires sont caractérisés par les données de pêche acquises au cours de campagnes scientifiques conduites dans le cadre de la Directive-Cadre européenne sur l’Eau (DCE). Néanmoins, ces données sont souvent hétérogènes du fait des différences entre les protocoles d’échantillonnage utilisés. Afin de limiter cette hétérogénéité, une sélection rigoureuse et une procédure de standardisation des données ont été effectuées. Les assemblages de poissons sont décrits à l’aide d’indices globaux ou fonctionnels relatifs à la richesse spécifique et à l’abondance. A l’aide de modèles linéaires généralisés, des relations sont établies entre des attributs de l’ichtyofaune et des gradients abiotiques à large échelle et au sein de l’estuaire. La richesse spécifique totale, et en particulier celle des espèces marines et migratrices amphihalines, augmente avec la taille de l’estuaire. De plus, elle apparaît plus élevée dans les estuaires associés à un large plateau continental. Les plus fortes densités totales et, en particulier, celles des espèces résidentes et marines, sont associées aux estuaires présentant une grande proportion en zones intertidales. Les assemblages de poissons estuariens apparaissent fortement structurés par le gradient de salinité à la fois en termes de richesse spécifique et de densité. En parallèle, cette thèse apporte des éléments témoignant d’un décalage vers le Nord de plusieurs espèces de poissons estuariens dans le contexte du réchauffement climatique global. Les résultats de cette thèse contribueront à l’amélioration des indicateurs biotiques basés sur l’ichtyofaune qui sont actuellement développés dans le contexte de la DCE
Based on a macroecological approach, this thesis aims at determining the influence of the abiotic environment on the structure of fish assemblages among European tidal estuaries. The abiotic environment of 135 North-Eastern Atlantic estuaries from Portugal to Scotland was characterised by fifteen descriptors using an ecohydrological approach. The fish assemblages of about a hundred estuaries were characterised by fish data collected during scientific surveys conducted in the context of the European Water Framework Directive (WFD). Nonetheless, differences among sampling protocols resulted in highly heterogeneous datasets. To limit this heterogeneity, a rigorous selections and standardisation processes were carried out. Fish assemblages were described by total or functional indices related to species richness or abundance. Relationships were identified between large-scale and intra-estuarine abiotic gradients and fish attributes by fitting generalised linear models. Results showed that the total number of species, and more especially of marine and diadromous species, increased with the estuary size. Moreover, the total species richness appeared higher in estuaries associated to a wide continental shelf. The greatest total densities, and more particularly total densities of resident and marine species, were associated to estuaries with a great proportion of intertidal areas. Fish assemblages appeared also strongly structured by the salinity gradient in terms of both species richness and density. Furthermore, this thesis brought some evidence of northward migration of estuarine fish species in the context of the global warming. The results of this thesis will contribute to improve the fish indicators that are currently developed in the context of the European WFD

L'objectif de cette thèse est de préciser les patrons de variabilité des communautés piscicoles
entre les plans d'eau en vue de contribuer à la compréhension des mécanismes qui en sont
responsables, qu'ils soient naturels ou conséquences des activités de l'Homme. Cette
approche macroécologique des peuplements en France et dans le nord-est des Etats-Unis a
montré des patrons d'addition et de remplacement d'espèces en fonction des caractéristiques
abiotiques locales et de la position géographique des plans d'eau. Le rôle structurant des
interactions biotiques est moins évident. Les introductions d'espèces modifient radicalement
la relation entre richesses locales et régionales alors que l'occupation agricole et urbaine des
bassins versants entraîne des modifications de la structure en guildes des communautés. La
convergence observée dans la réponse des communautés aux conditions climatiques et à la
taille du plan d'eau montre que la disponibilité des habitats de reproduction exerce une
contrainte forte sur les communautés locales et autorise quelques inférences sur les
conséquences du changement climatique global. L'étude des règles d'assemblage et une
réflexion relative au fonctionnement de métacommunautés à l'échelle des bassins versants
offrent des perspectives sur les plans scientifique et appliqués.

L'objectif de cette thèse est de préciser les patrons de variabilité des communautés piscicoles entre les plans d'eau en vue de contribuer à la compréhension des mécanismes qui en sont responsables, qu'ils soient naturels ou conséquences des activités de l'Homme. Cette approche macroécologique des peuplements en France et dans le nord-est des Etats-Unis a montré des patrons d'addition et de remplacement d'espèces en fonction des caractéristiques abiotiques locales et de la position géographique des plans d'eau. Le rôle structurant des interactions biotiques est moins évident. Les introductions d'espèces modifient radicalement la relation entre richesses locales et régionales alors que l'occupation agricole et urbaine des bassins versants entraîne des modifications de la structure en guildes des communautés. La convergence observée dans la réponse des communautés aux conditions climatiques et à la taille du plan d'eau montre que la disponibilité des habitats de reproduction exerce une contrainte forte sur les communautés locales et autorise quelques inférences sur les conséquences du changement climatique global. L'étude des règles d'assemblage et une réflexion relative au fonctionnement de métacommunautés à l'échelle des bassins versants offrent des perspectives sur les plans scientifique et appliqués
The objective of this thesis was to investigate fish community patterns in the lakes of France and northeast USA in order to infer the underlying processes. This was achieved using a macroecological approach. Fish communities displayed patterns of addition and replacement of species along environmental gradients related to the lakes' local features and geographic location. The structuring role of biotic interactions was not demonstrated. Human-mediated species introductions clearly perturb the relation of local vs. Regional species richnesses. Land use in the lakes' catchments appears to modify guild community structure. The response of community structure along gradients of temperature and lake size displayed convergence between the lakes of France and northeast USA, thereby indicating that that the availability of spawning substrates exerts a strong constraint on local communities. These results allow to infer the potential effect of global warming on lake fish communities. Complementary studies of assembly rules and metacommunity processes should be fruitful for both basic and applied ecology