Faculté des sciences

Above- and below-ground aspects of floodplain restoration : from biodiversity to ecosystem functions

Fournier, Bertrand ; Mitchell, Edward (Dir.)

Thèse de doctorat : Université de Neuchâtel, 2013.

Biodiversity sustains ecosytem functioning and services to human societies. However, the diversity of certain taxa including many soil organisms remains poorly known and the processes creating, sustaining, and destroying biodiversity are only partially understood. As a result, restoring diversity in disturbed ecosystem remains a challenging task. Floodplains cristallize these issues. They... Di più

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    Résumé
    La biodiversité est le moteur du fonctionnement des écosystèmes. Elle est directement responsable des services fournis par les écosystèmes aux sociétés humaines. Cependant, la diversité de certains taxa dont beaucoup d'organismes du sol reste peu connue; et les processus qui créent, maintiennent et détruisent cette biodiversité ne sont que très partiellement compris. De ce fait, il est extrêmement difficile de restaurer la biodiversité dans les écosystèmes perturbés.
    Les zones alluviales cristallisent ces problèmes. Elles accueillent une extraordinaire biodiversité qui est souvent mal caractèrisée; elles sont mondialement menacées; et il n'y a que peu de consensus en ce qui concerne les méthodes pour revitaliser leur biodiversité
    Dans le but d'améliorer notre compréhension des écosystèmes dynamiques et de la multitude d'interactions écologiques qu'ils hébergent, cette thèse se concentre sur trois aspects des zones alluviales: les sols alluviaux, la biodiversité hébergée par ces sols et les changements de biodiversité entre les différents groupes étudiés le long des gradients environnementaux.
    Les résultats obtenus lors de cette thèse comblent plusieurs lacunes dans la connaissance écosystémique des zones alluviales et fournissent des perspectives pour améliorer la gestion de ces écosystèmes. En effet, l'hétérogénéité spatio-temporelle de la morphologie des sols fournit des informations structurelles et fonctionnelles sur les zones alluviales qui peuvent être inclues dans les protocoles des projets de revitalisation. De plus, les conditions environnementales influencent fortement les caractéristiques fonctionnelles des communautés. Ces caractéristiques peuvent donc être exploitées comme outil de bioindication. Finalement, les résultats du présent travail ont démontré le rôle de la diversité en tant qu'assurance pour le maintient du fonctionnement des communautés dans les écosystèmes récemment revitalisés.
    Les prochains défis à relever consistent à adopter une approche holistique des réseaux trophiques du sol, et définir l'importance des processus écologiques dans la structuration de la biodiversité des écosystèmes dynamiques.
    Summary
    Biodiversity sustains ecosytem functioning and services to human societies. However, the diversity of certain taxa including many soil organisms remains poorly known and the processes creating, sustaining, and destroying biodiversity are only partially understood. As a result, restoring diversity in disturbed ecosystem remains a challenging task.
    Floodplains cristallize these issues. They host an extraordinary biodiversity that is often poorly charaterized, they are threathen worldwide, and there is little agreement about the ways to restore their biodiversity.
    Aiming at improving our understanding of disturbed ecosystems and the many ecological interactions they host, this PhD thesis focuses on three aspects of floodplain ecosystems: floodplain soils, below-ground biodiversity, and the changes in biodiversity among taxonomic groups and along environmental gradients.
    With this respect, the results obtained during this PhD thesis fulfil several gaps in the knowledge of riparian ecosystems and provide perspectives for improved management of floodplains and riverine ecosystems. For instance, the spatio-temporal heterogeneity of soil morphology provides structural and functional information on floodplain ecosystems that can be included into restoration project protocols. Moreover, the strong impacts of environmental conditions on community functional characteristics can be developed into bioindication tools. Finally, the results of this PhD thesis revealed the role of diversity as an insurance to community functioning in recently restored ecosystems.
    Future challenges include using holistic approaches for the study of the diversity and the functioning of the soil foodwebs, and disentangling the importance of assembly processes in structuring biodiversity patterns in disturbed ecosystems.