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Thèse

Le rôle de la diversité sur la stabilité des processus des écosystèmes forestiers en contexte de changement climatique

Résumé : Le changement climatique impacte directement les processus écosystémiques des forêts et les services qui en découlent. Mais il influe également indirectement sur les écosystèmes forestiers en modifiant la composition des communautés. Or, de tels changements de biodiversité sont susceptibles d’affecter le fonctionnement des écosystèmes, puisque les processus écosystémiques – comme la productivité ou la décomposition – sont particulièrement sensibles à la composition en espèces des communautés. Cependant, s’il existe de nombreux travaux sur la relation entre diversité et le niveau moyen atteint par un processus donné (productivité ou décomposition par exemple), peu d’études ont cherché à estimer l’effet de la diversité sur la stabilité de ces processus écosystémiques. Cette stabilité concerne la capacité d’un écosystème forestier à maintenir sa structure et leurs propriétés après une perturbation ou un stress (stabilité par résistance), et aussi sa vitesse de récupération (stabilité par résilience). Ce manque de connaissances sur la stabilité des écosystèmes est particulièrement criant pour les écosystèmes forestiers ; et les inconnues sont encore plus grandes si l’on considère l’interaction entre effet de la diversité et effets du changement climatique. Pourtant, dans ce contexte de changement climatique où les évènements stressants sont amenés à être plus intenses et plus fréquents, mieux connaître la résistance des peuplements et leur résilience semble primordial, que ce soit du point de vue de la conservation de diversité et du maintien des processus écosystémiques à l’échelle locale ou du point de vue du gestionnaire forestier devant adapter les types de peuplements et les pratiques sylvicoles aux nouvelles conditions. Ce travail de thèse a ainsi consisté à étudier l’effet de la richesse spécifique et du climat sur deux processus écosystémiques clés : la croissance des arbres et la décomposition des litières. Il s’est donc agit (i) de tester et quantifier l’effet stabilisant de la diversité arborée sur la productivité forestière, (ii) d’identifier l’importance de l’effet de la composition en espèces de la litière ou du peuplement sur la décomposition, et (iii) d’estimer l’effet du climat sur les processus des écosystèmes forestiers et sur l’effet de la diversité. Cette thèse s’est intéressée plus particulièrement aux peuplements dominés par trois essences forestières : hêtre (Fagus sylvatica), sapin (Abies alba) et chêne pubescent (Quercus pubescens) dans les Alpes françaises, en utilisant des approches empiriques (via des échantillonnages réalisés sur un double gradient diversité-climat), expérimentales et de modélisation. Grâce aux données empiriques et expérimentales, nous avons montré que l’effet stabilisant de la diversité peut être significatif, mais dépend énormément de l’identité des espèces présentes dans le mélange. Quelques pistes de réflexion sur les mécanismes sous-jacents ont été mises en avant, majoritairement basé sur les différences physiologiques et la complémentarité de niche entre espèces. Ce travail a également soulevé l’importance dans l’étude des relations entre diversité et fonctionnement de se focaliser sur plusieurs échelles. Ensuite ce travail a montré que l’effet d’un gradient de stress pouvait moduler significativement, mais pas systématique, l’effet mélange sur les processus forestiers, la production de bois comme la décomposition de la litière. Enfin des simulations ont permis d’identifier des scénarios de gestion promouvant les mélanges et permettant le maintien de l’état forestier et les services écosystémiques en contexte de changement climatique.
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Contributeur : Abes Star :  Contact
Soumis le : mardi 19 mai 2020 - 06:44:20
Dernière modification le : mardi 26 mai 2020 - 07:40:17

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Citation

Marion Jourdan. Le rôle de la diversité sur la stabilité des processus des écosystèmes forestiers en contexte de changement climatique. Ecologie, Environnement. AgroParisTech, 2018. Français. ⟨NNT : 2018AGPT0009⟩. ⟨tel-02612232⟩

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