La façon dont les communautés d’êtres vivants réagissent aux changements des conditions de leur environnement constitue un axe de recherche important en écologie. L’objectif de cette thèse est d’identifier dans quelles conditions les communautés peuvent répondre de manière graduelle ou davantage abrupte à des changements environnementaux, dans le temps et dans l’espace. Dans une première partie, nous montrons que la compétition interspécifique, et notamment l’intensité et la variance des interactions, influence grandement les patrons de communautés spatiaux. Des changements graduels tout comme des changements abrupts dans la composition spécifique peuvent être observés en fonction des caractéristiques de la compétition. Dans une seconde partie, nous montrons que la présence de plusieurs espèces capables de modifier leur environnement abiotique, appelées ingénieurs de l’écosystème, permet l’émergence de changements abrupts dans la composition des communautés ? Nous montrons également que la biodiversité en espèces ingénieures tout comme l’intensité des interactions entre les espèces et leur environnement influence l’intensité des changements de composition ainsi que leur localisation dans l’espace. Dans la dernière partie de ce travail, nous illustrons le rôle que peut jouer la biodiversité dans la protection des écosystèmes contre des transitions abruptes. Nous montrons que la complémentarité entre espèces, tout comme la diversité des réponses spécifiques permet d’augmenter la résistance de l’écosystème lorsqu’il est confronté à différents types de perturbation.
Dans le contexte actuel des changements globaux, identifier les différents processus et les conditions sous lesquelles différents les écosystèmes répondent graduellement ou de manière abrupte aux conditions de l’environnement est crucial pour la conservation des espèces, mais également le bien-être humain. |
An important area of research in ecology focuses on the responses of communities to changes in environmental conditions. The objective of this thesis is to identify under what conditions communities can respond gradually or more abruptly to environmental changes in space and over time.
In the first part, we show that interspecific competition, and in particular the intensity and variance of interactions, greatly influences the patterns of spatial communities. Gradual changes as well as abrupt changes in the specific composition can be observed depending on the characteristics of the competition.
In the second part, we show that the presence of several species that modify their abiotic environment, called ecosystem engineers, allows the emergence of abrupt changes in the community composition. We show that the diversity of engineers as well as the intensity of interactions between species and their environment influence the magnitude of changes in composition and their spatial location.
In the last part of this work, we illustrate the role biodiversity can play in protecting ecosystems against collapse. We show that the complementarity between species, as well as the diversity of specific responses, increases the resistance of the ecosystem in the presence of different perturbation types.
In the current context of global change, identifying the conditions under which ecosystems respond gradually or abruptly to environmental conditions is thus crucial for conservation and human well-being. |