Biodiversité des amibes à thèque et environnements de l'archipel de Kerguelen : caractérisation actuelle et évolution récente sous contrainte climatique - TEL - Thèses en ligne Access content directly
Theses Year : 2023

Biodiversity of testate amoebae and environments of Kerguelen archipelago : current characterization and recent evolution under climatic constraints

Biodiversité des amibes à thèque et environnements de l'archipel de Kerguelen : caractérisation actuelle et évolution récente sous contrainte climatique

Abstract

The objective of this PhD is to describe the current diversity of testate amoebae on the Kerguelen archipelago depending on climate and environmental context and to understand the recent evolution of the last 260 years by a paleoenvironmental approach combining microscopic observations, sedimentology and geochemistry. Located at the polar front in the sub-Antarctic zone, the Kerguelen archipelago is subject to extreme wind and precipitation conditions while being preserved from direct anthropic impacts. This makes it an ideal natural environment to study the impact of global climate change on the environment.Two scientific campaigns on the Kerguelen archipelago in 2019 and 2021 have allowed us to collect samples of current plants (mainly bryophytes and azorelles), underlying soils and soil cores. The samples studied were selected to reflect the geographical and geological diversity of the archipelago, in terms of rainfall (west-east contrast), sedimentary nature (organic soil, alluvial sediments, etc.. ) and petrographic context (basalts - phonolites). Optical observations of the testate amoebae communities growing in the plant samples (101 samples) have allowed us to build a new database of testate amoebae in the archipelago. Sedimentological and geochemical analyses (water content, elemental and isotopic analyses, mineralogy) were carried out in parallel on 485 soil samples in order to characterize the environmental parameters.This work has allowed to update and complete the 1981 database of 50 species with the description of 107 species of testate amoebae. Sedimentological analyses of soils revealed significant differences in terms of weathering between the western and eastern parts of the archipelago, reflecting contrasting rainfall patterns. This trend is also reflected in the testate amoebae assemblages whose diversity, variable according to the type of environment, is much greater in the west. The coupling of these different observations has made it possible to highlight the ecological affinities of certain species with specific environments, which depend mainly on the water content of the sediment, the type of environment and the vegetation, thus allowing the definition of indicator species. The use of this approach to reconstruct recent paleoenvironments from the different soil cores has allowed us to highlight local changes in the environment, which could be attributable to recent climate change. This study demonstrates the relevance of testate amoebae not only as an environmental indicator but also for tracing the recent evolution of paleoenvironmental conditions under climatic constraints.
Cette thèse a pour objectif de décrire la diversité actuelle des amibes à thèque sur l'archipel de Kerguelen en fonction du climat et du contexte environnemental et d'en comprendre l'évolution récente des 260 dernières années par une approche paléoenvironnementale couplant observations microscopiques, sédimentologie et géochimie. Situé au niveau du front polaire dans la zone subantarctique, l'archipel de Kerguelen est soumis à des conditions climatiques extrêmes de vent et de précipitations tout en étant préservé des impacts anthropiques directs. Il constitue en cela un environnement naturel idéal pour étudier l'impact des changements climatiques globaux sur l'environnement.Deux campagnes scientifiques sur l'archipel de Kerguelen en 2019, puis en 2021 ont permis de récolter des échantillons de végétaux actuels (essentiellement de bryophytes et d'azorelles), des sols sous-jacents et des carottes de sols, Les échantillons étudiés ont été sélectionnés afin de refléter la diversité géographique et géologique de l'archipel, en termes de pluviométrie (contraste ouest-est), de nature sédimentaire (sol organique, sédiments alluviaux, etc.) et de contexte pétrographique (basaltes - phonolites). Les observations optiques des communautés d'amibes à thèque se développant dans les échantillons de végétaux (101 échantillons) ont permis de constituer une nouvelle base de données des amibes à thèque de l'archipel. Des analyses sédimentologiques et géochimiques (teneur en eau, analyses élémentaires et isotopiques, minéralogie) ont été réalisées en parallèle sur 485 échantillons de sols afin de caractériser les paramètres environnementaux.Ce travail a ainsi permis de mettre à jour et de compléter la base de données de 1981 qui était de 50 espèces avec la description de 107 espèces d'amibes à thèque. Les analyses sédimentologiques des sols ont révélé des différences significatives en termes d'altération entre l'Ouest et l'Est de l'archipel, reflétant des régimes de précipitations contrastés. Cette tendance se retranscrit également dans les assemblages d'amibes à thèque dont la diversité, variable selon le type d'environnement, est bien plus importante à l'Ouest. Le couplage de ces différentes observations a permis de mettre en évidence les affinités écologiques de certaines espèces avec des environnements spécifiques, qui dépendent principalement de la teneur en eau du sédiment, du type d'environnement et de la végétation, permettant ainsi de définir des espèces indicatrices. L'utilisation de cette approche pour reconstituer les paléoenvironnements récents à partir des différentes carottes de sols a permis de mettre en évidence des évolutions locales de l'environnement, qui pourraient être attribuables au changement climatique récent. Cette étude démontre la pertinence des amibes à thèque non seulement comme indicateur environnemental mais également pour retracer l'évolution récente des conditions paléo-environnementales sous contrainte climatique.
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Dates and versions

tel-04221914 , version 1 (28-09-2023)

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  • HAL Id : tel-04221914 , version 1

Cite

Maïwenn Herlédan. Biodiversité des amibes à thèque et environnements de l'archipel de Kerguelen : caractérisation actuelle et évolution récente sous contrainte climatique. Sciences de la Terre. Université de Lille, 2023. Français. ⟨NNT : 2023ULILR002⟩. ⟨tel-04221914⟩
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