Réponse et résilience de la biodiversité d'une Forêt Tropicale après Perturbation

Dans le contexte de changements actuel, clarifier la réponse des forêts aux perturbations est indispensable pour préserver les biens et services qu’elles rendent. Le fonctionnement et le maintien des forêts dépend largement de la diversité des communautés d'arbres qui devient un enjeu majeur, en particulier dans les régions tropicales où les forêts sont les plus menacées et où les enjeux économiques, sociaux et environnementaux sont les plus importants. Cette thèse étudie la réponse aux perturbations de la diversité taxonomique et fonctionnelle d’une communauté en forêt Néotropicale. Nous analysons les trajectoires de diversité sur le long terme pour déterminer les processus écologiques sous-jacents la réponse des communautés aux perturbations, à expliciter les aspects taxonomiques et fonctionnels de la restauration, et enfin à discuter de perspectives de gestion et de modélisation de la dynamique forestière. Le dispositif expérimental de Paracou en Guyane Française a permis de suivre la réponse des communautés d'arbres sur 30 années après un gradient de perturbation. Dans un premier temps, nous avons établi et validé un estimateur de diversité fiable, pour pallier les incertitudes de botaniques des inventaires forestiers et des bases de données fonctionnelles. L'estimateur propage les incertitudes taxonomiques aux mesures de diversité via les probabilités d'associations entre noms vernaculaires et noms botaniques. L’estimateur de diversité, employé dans l'ensemble de la thèse, a été calibré pour optimiser l'estimation la précision de l'estimation en fonction des données disponibles, puis testé avec des inventaires forestiers pré-exploitation pour proposer un protocole d'inventaire optimisant le coût et la précision de ces inventaires. Dans un deuxième temps, en combinant les inventaires botaniques à un large jeu de données fonctionnel comprenant des traits des feuilles, du bois et des traits d'histoire de vie, nous avons analysé les trajectoires de diversité, de composition, et de redondance taxonomique et fonctionnelle des communautés après perturbation . Enfin, nous avons spécifiquement étudié les trajectoires de diversité et de composition des communautés recrutées. Notre étude a montré l'émergence de processus déterministes après perturbation déterminant la réponse taxonomique et fonctionnelle des communautés en favorisant le recrutement d'un pool restreint de pionnières. Nous avons montré la restauration progressive des communautés pré-perturbation et de processus stochastiques tels qu'observés en l'absence de perturbation. Les perturbations ont augmenté la richesse et l'équitabilité taxonomiques des communautés jusqu'à un certain seuil, au delà duquel la dominance de quelques pionnières diminue la richesse taxonomique, conformément à la théorie des perturbations intermédiaires. Les trajectoires fonctionnelles en revanche ont montré une augmentation de la diversité quelle que soit la perturbation et une convergences fonctionnelle entre les communautés: ce découplage entre trajectoires taxonomiques et fonctionnelles s'est expliqué par la redondance fonctionnelle des communautés, atténuant l’impact fonctionnel des perturbations. Nos résultats ont montré une restauration taxonomique et fonctionnelle tangible des communautés mais encore inachevée. A la lumière de ces résultats nous proposons une discussion sur la possibilité d'une exploitation durable des forêts et de nouvelles perspectives de modélisation de la diversité.