Soutenance de la thèse de Pauline DOUCE

Titre de la thèse :
Réponse des communautés de plantes aquatiques des Iles Kerguelen (Subantarctique) face au changement climatique

Thèse supervisée par Anne-Kristel Bittebiere (MC, UCBL, Lyon)

Le Jury sera composé de :
Jean-Christophe Clément (PR, USMB, Chambéry)
François Munoz (PR, UGA, Grenoble)
Nicolas Gross (Chercheur, INRAE, Clermont-Ferrand)
Irène Till-Bottraud (DR, UCA, Clermont-Ferrand)
Agnès Richaume-Jolion (PR, UCBL, Lyon)

Résumé :
Les effets de l’augmentation de la température s’avèrent particulièrement marqués chez les plantes aquatiques, qui constituent une ressource et un habitat pour une grande diversité d’organismes. Pourtant, la dynamique des communautés de plantes aquatiques (macrophytes) en contexte de changement climatique reste peu étudiée. Dans la littérature, les réponses fonctionnelles des espèces végétales au stress thermique et aux interactions plantes-plantes sont généralement étudiées séparément alors qu’elles y sont soumises simultanément dans leur habitat. Ces variations de composition fonctionnelle des communautés pourraient impacter les mécanismes de coexistence entre les espèces végétales ainsi que la productivité et les cycles biogéochimiques à l’échelle de l’écosystème, avec des rétroactions possibles sur l’évolution phénotypique des espèces.

Dans ce contexte, cette thèse vise à évaluer comment l’augmentation des températures modifie la dynamique des communautés de macrophytes et en conséquence, le fonctionnement de l’écosystème aquatique, en prenant en compte le rôle de la variabilité intraspécifique des traits de réponse et d’effet des espèces. Les questions de recherche de cette thèse ont été traitées à travers des approches in situ et en conditions contrôlées, sur le modèle des mares d’eau douce du littoral des Iles Kerguelen dans la région Subantarctique.

Nos résultats montrent qu’il existe une hétérogénéité d’habitat entre les mares en lien avec les variations de température et de disponibilité en nutriments. Ces paramètres d’habitats sont les plus structurants pour les communautés de macrophytes, et déterminent leurs performances au travers de leurs effets directs, ou via la modulation des interactions plantes-plantes et des paramètres biotiques tels que les patrons spatiaux. A l’échelle spécifique, nous avons montré un effet interactif de la température et des interactions plantes-plantes sur les traits fonctionnels chez l’une des espèces étudiées. Par ailleurs, les modifications de phénotype des individus, particulièrement au niveau foliaire, impactent le processus écosystémique de décomposition de la litière. Par rétroaction, ces modifications écosystémiques affectent le phénotype des individus, mettant en évidence l’existence d’une boucle éco-évolutive reposant sur les espèces végétales au sein de l’écosystème aquatique.

Pour conclure, les changements climatiques en cours dans la région Subantarctique impactent la biologie des mares, et ce sur plusieurs niveaux d’intégration écologique, questionnant ainsi le devenir de ces systèmes aquatiques d’eau douce, particulièrement adaptés à des conditions de températures froides.