Impact d’une espèce ingénieure de l’écosystème et son utilisation en restauration écologique : Le cas de Messor barbarus (L.) dans les pelouses méditerranéennes - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2020

Impact of an ecosystem engineer species and its use in ecological restoration : the case of Messor barbarus (L.) in Mediterranean grasslands

Impact d’une espèce ingénieure de l’écosystème et son utilisation en restauration écologique : Le cas de Messor barbarus (L.) dans les pelouses méditerranéennes

Résumé

The main objective of this thesis was double: (i) to assess the impact of an ant species on its ecosystem, in order to (ii) deduce potential applications in the field of ecological restoration.Ants are among the most abundant organisms in terrestrial ecosystems and occupy a wide range of geographical areas. They play key ecological roles in many ecosystems as soil engineers, predators or regulators of plant growth and reproduction. However, the information collected locally is often fragmented and does not provide a complete overview of the impact of a species on its environment.Messor barbarus (L.), known to redistribute seeds and to modify the soil physico-chemical properties, is widespread in South-Western Europe, particularly in Mediterranean grasslands. Therefore, it may play a major role in the composition and structuring of these ecosystems, which are characterised by high biodiversity but whose abundance and surface area have decreased drastically in recent decades.Through a multi-compartment study, we confirmed the hypothesis that M. barbarus is an ecological engineer in Mediterranean grasslands. This species changes this habitat by modifying, as expected, soil physico-chemical properties. These modifications are associated with an increase in both biomass and heterogeneity of plant communities, as well as changes in above- and belowground fauna (abundance, occurrence and structure of communities). Messor barbarus profoundly changes trophic and non-trophic relationships within and between species and their habitat. The heterogeneity created locally by the activity of M. barbarus leads to a diversification of ecological niches within these grasslands.Despite their major role in the functioning of ecosystems, ants are rarely considered in restoration ecology. In our study site, corresponding to a dry grassland rehabilited after an oil leak and a soil transfer, M. barbarus contributed to accelerate the restoration of the soil physico-chemical properties but also of the seed bank in the medium term - seven years after the rehabilitation. These results make this species a good candidate for ecological engineering.In order to generalise the use of ants in restoration ecology, we propose a trait-based methodology for stakeholders. We evaluated the potential of ants in restoration ecology, then listed all the traits known to affect abiotic and biotic compartments and/or relevant to monitor the success of the restoration phase. The proposed methodology provides a first selection of potentially relevant species according to the restoration objectives.
L’objectif principal de cette thèse était double : (i) mesurer l’impact d’une espèce de fourmi sur son écosystème, afin (ii) d’en déduire des applications potentielles dans le domaine de la restauration écologique.Les fourmis sont parmi les organismes les plus abondants des écosystèmes terrestres et occupent des zones géographiques très variées. Elles jouent des rôles écologiques clés dans de nombreux écosystèmes comme ingénieurs du sol, prédateurs ou régulateurs de la croissance et de la reproduction des plantes. Cependant les données collectées localement sont souvent parcellaires et ne permettent pas d’avoir une vision complète de l’impact d’une espèce sur son milieu.Messor barbarus (L.), connue pour redistribuer les graines et pour modifier les propriétés physico-chimiques du sol, est largement répandue dans le Sud-Ouest de l’Europe notamment au sein des pelouses méditerranéennes. Elle pourrait donc jouer un rôle majeur dans la composition et structuration de ces pelouses caractérisées par une forte biodiversité mais dont le nombre et la superficie ont drastiquement diminué ces dernières décennies.Dans un premier temps, par une étude multi-compartiments, nous avons confirmé l’hypothèse selon laquelle M. barbarus est une ingénieure de l’écosystème au sein des pelouses méditerranéennes. Elle transforme cet habitat en modifiant, comme attendu, les propriétés physico-chimiques du sol. Ces modifications sont associées à une augmentation de la biomasse et de l’hétérogénéité des communautés végétales ainsi qu’à des changements dans les faunes épigée et endogée (abondance, occurrence et structure des communautés). De plus, M. barbarus modifie profondément les relations trophiques et non trophiques interspécifiques et entre les espèces et leur habitat. L’hétérogénéité créée à l’échelle locale par l’activité de cette fourmi, entraine une diversification des niches écologiques au sein de ces pelouses.Malgré leur rôle souvent majeur sur le fonctionnement des écosystèmes, les fourmis ne sont que très rarement considérées en restauration écologique. Sur notre site d’étude, un chantier de réhabilitation d’une pelouse sèche après une fuite d’hydrocarbures et un transfert de sol, M. barbarus a permis d’accélérer la restauration des propriétés physico-chimiques du sol mais aussi de la banque de graines à moyen terme - sept ans après la réhabilitation du site. Ces résultats font donc de cette espèce une bonne candidate en ingénierie écologique.Afin de généraliser l’utilisation des fourmis en restauration écologique, nous proposons une méthodologie à destination des gestionnaires basée sur l’utilisation de traits fonctionnels et d’histoire de vie. Pour cela nous avons évalué le potentiel des fourmis en écologie de la restauration, puis nous avons listé l’ensemble des traits connus pour affecter les compartiments abiotiques et biotiques et/ou pertinent pour effectuer un suivi du succès de la phase de restauration. La méthodologie proposée permet une première sélection des espèces potentiellement utilisables en fonction des objectifs de restauration.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03157641 , version 1 (03-03-2021)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03157641 , version 1

Citer

Tania de Almeida. Impact d’une espèce ingénieure de l’écosystème et son utilisation en restauration écologique : Le cas de Messor barbarus (L.) dans les pelouses méditerranéennes. Sciences de la Terre. Université d'Avignon, 2020. Français. ⟨NNT : 2020AVIG0358⟩. ⟨tel-03157641⟩
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