Diversité taxinomique et fonctionnelle des habitats benthiques dans l’espace et dans le temps : une perspective régionale et décennale

Ce travail de thèse s’appuie sur les données d’un suivi à long-terme mené à une échelle régionale pour mieux appréhender les facteurs gouvernant la diversité des fonds marins côtiers. En considérant de multiples échelles spatiales et temporelles ainsi que différentes facettes de la diversité de ces communautés, l’objectif principal a été de fournir des connaissances permettant de mieux prédire les potentielles réponses des communautés benthiques face aux changements environnementaux à venir. Cette thèse s’inscrit en particulier dans un contexte de la menace de l’homogénéisation des fonds marins et de la disparition à large échelle des habitats biogéniques, réservoirs de biodiversité formés par des espèces fondatrices. La comparaison de deux de ces habitats, les herbiers de Zostères intertidaux et les bancs de mäerl subtidaux, à des sédiments dépourvus d’espèces fondatrices a mis en évidence le rôle fondamental de ces habitats biogéniques dans le maintien de la diversité et du fonctionnement des fonds marins à long-terme. Ils contrôlent profondément les dynamiques temporelles des communautés et leurs capacités de réponse aux variations des conditions environnementales, assurent une plus grande stabilité des structures spatiales des communautés à une échelle régionale. Ils semblent par-là essentiels au maintien à long-terme des fonctions écologiques auxquelles contribuent les espèces benthiques. Cependant, ce travail montre que ces espèces fondatrices opèrent selon des mécanismes différents et que les implications en terme de vulnérabilité des communautés sont donc aussi différentes. Cette étude montre enfin qu’au sein d’un habitat donné, la richesse locale des communautés est relativement stable dans l’espace et le temps et met en évidence le besoin de caractériser les variations de compositions de communautés pour guider les actions de conservations à larges échelles. À ce titre, et à l’échelle régionale, les variations de composition contribuent à une richesse taxinomique et fonctionnelle dans les sédiments dépourvus d’espèces fondatrices aussi importante que dans les habitats biogéniques. Ce résultat impose de réévaluer la valeur de conservation qui pourrait leur être attribué de part leur richesse locale limitée. Les suivis à grandes échelles spatiales et temporelles sont dans ce contexte essentiels pour fournir un lien entre les connaissances empiriques et théoriques existantes à des échelles locales, et les échelles supérieures auxquelles s’intéressent les politiques de conservation This thesis takes advantage of long-term monitoring data covering a regional scale to better apprehend the main drivers of the diversity of coastal seafloors. Through consideration of multiple spatial and temporal scales and different facets of community diversity, the main objective of this work was to provide a better predictive understanding of the responses of benthic communities to environmental changes. In particular, this thesis addressed the potential consequences of the on-going homogenisation of the seafloor and the global loss of biogenic habitats, havens of diversity made by foundation species. Through comparison of two such habitats, intertidal seagrass meadows and subtidal maerl beds, with bare sediment devoid of foundation species, this thesis has highlighted the key role of biogenic structures for long-term maintenance of the diversity and functioning of benthic communities. Indeed, these habitats mediate the dynamics and responses of benthic communities to environmental conditions, ensure a greater stability of their spatial structures at regional scale, and appeared essential for the long-term maintenance of the ecological functions benthic invertebrates are associated with. This work also highlighted that foundation species may affect benthic communities through different mechanisms, and that has implications on the structure and vulnerability of these communities. Lastly, this thesis emphasized a strong spatial and temporal stability of community richness despite important underlying changes in composition and thereby stressed the need to better characterise these compositional variations to guide conservation. These variations contributed, for instance, to an unexpectedly high taxonomic and functional richness of bare sediment at regional scale, similar to those of biogenic habitats, despite being locally depauperate. Overall, broad-scale monitoring programs are fundamental assets to bridge local empirical and theoretical ecological knowledge to the broader scales at which society manage and benefits from natural ecosystems.

Keyphrases: Suivis biologiques, Écologie numérique, Habitats biogéniques, Diversité β, Traits biologiques, Homogénéisation biotique, Trajectoire des communautés, Conservation, Conservation, REBENT, Monitoring, Numerical ecology, Biogenic habitats, β diversity, Trait-based approach, Community trajectory, Scales, Biotic homogenization