Diversité et variabilité de l’architecture vasculaire et hydraulique de la pousse feuillée chez des arbres de canopée d’une forêt tropicale humide

Les traits hydrauliques sont relies aux fonctions fondamentales du transport de l’eau dans la plante et de la resistance a la secheresse, determinant l’ecologie, l’evolution, et les processus en lien avec le changement climatique pour les plantes. Cependant, ces traits restent que peu documentes pour les forets tropicales humides, empechant de mieux comprendre l’ecologie des arbres tropicaux et le futur des forets tropicales. A partir d’une approche generale s’interessant a la structure (morphologie et anatomie) et au fonctionnement (physiologie) de la pousse feuillee au sein des arbres, cette these analyse la structure et le fonctionnement de la pousse feuillee des arbres, notamment dans la perspective de la resistance a la secheresse. Cette these s’appuie sur un jeu de donnees general qui concerne 42 especes d’arbres de canopee echantillonnees en foret tropicale humide de Guyane, et qui illustre une large gamme de tailles de feuilles. Un second jeu de donnees, destine a mieux comprendre les sources de variabilite intraspecifique, porte de l’espece pionniere Cecropia obtusa Trecul (Urticaceae). Une premiere partie de la these vise a comprendre la coordination entre la feuille et la tige pour une large gamme de dimension foliaire, en analysant les changements morpho-anatomiques et fonctionnels soulignant la relation entre dimensions de la feuille et dimensions de la tige a l’echelle interspecifique. Ce cadre est aussi applique a l’echelle intraspecifique pour le modele C. obtusa pour la relation petiole-limbe. Comprendre les changements lies aux dimensions de la feuille permet ainsi d’investir correctement les effets ontogenetiques et saisonniers sur les traits foliaires vasculaires et hydrauliques pour C. obtusa. La seconde partie vise a mieux comprendre les mecanismes de resistance a la secheresse de la pousse feuillee. En retenant 25 especes, les determinants anatomiques de la resistance a l’embolie par secheresse des tiges et sont etudies. Les differentes proprietes et mecanismes deja connus pour des plantes temperees sont abordes conjointement afin de conforter ou non leur existence et comprendre leurs contributions relatives. La segmentation de vulnerabilite (c.-a.d. la differenciation de resistance a l’embolie) a l’interface tige-feuille est egalement etudiee pour 20 especes. Sa coordination avec la segmentation hydraulique (c.-a-d. differenciation de resistance hydraulique), qui est derivee des etudes anatomiques realisees dans la premiere partie, est etudiee. Je montre ainsi (i) un large spectre de variation pour la segmentation de vulnerabilite entre especes, (ii) une relation positive avec la segmentation hydraulique, suggerant qu’il y a des especes promouvant a la fois la segmentation hydraulique et la segmentation de vulnerabilite pour decoupler le fonctionnement la feuille de la tige du point de vue hydraulique, et (iii) que la segmentation de vulnerabilite a un impact important sur le temps de dessiccation theorique de la pousse feuillee, confirmant que la segmentation de vulnerabilite est un mecanisme de resistance a la secheresse. Dans une derniere partie, je teste le pouvoir predictif des differents traits hydrauliques etudies sur la distribution hydro-topographique des especes, ainsi que l’impact du stress hydrique sur la croissance des arbres, a une echelle locale. Dans la Discussion generale, je discute de la signification fonctionnelle de la surface de la feuille et des traits de resistance a la secheresse en foret tropicale humide, ainsi que la relation potentielle entre la surface de la feuille et la resistance a la secheresse.