Edouard DUQUESNE - Faculté des Sciences

Titre de la thèse: "Forecasting biodiversity under pressure: species distribution modeling of pests, ecosystem engineers, and bioindicators in the Anthropocene"
Résumé:

Les activités humaines transforment profondément la planète, modifiant la distribution des espèces, leurs interactions et, par conséquent, la biodiversité et les écosystèmes dont dépend l’humanité. Cette thèse explore ces dynamiques à travers trois modèles biologiques contrastés, en mobilisant des modèles de distribution d’espèces (SDMs) couplés à des données écologiques, évolutives, socioéconomiques et de terrain. L’objectif est d’identifier les moteurs du changement, de projeter les dynamiques futures et d’en évaluer les implications pour la conservation de la biodiversité.

• Espèces nuisibles – Termites et scolytes : Les insectes xylophages causent des dommages majeurs, mais les outils prédictifs ignorent souvent la spécificité des hôtes et la connectivité des habitats. Pour dix espèces de termites envahissants et un genre nuisible, nos SDMs prévoient une expansion dans les régions tropicales et subtropicales. Chez les scolytes, l’intégration des hôtes affine les projections de 52 % et révèle des trajectoires divergentes selon le régime alimentaire.

• Ingénieurs des écosystèmes – Termites : Essentiels aux écosystèmes tropicaux mais peu étudiés, les termites ont fait l’objet d’une modélisation globale. Les résultats révèlent que les invasions brouillent les frontières biogéographiques, avec une diversité maximale dans les tropiques mais souvent hors des aires protégées. Des études de terrain en Guadeloupe et au Costa Rica montrent que l’urbanisation restructure les communautés, modifie la morphologie et favorise les espèces opportunistes.

• Bioindicateurs – Tortues marines : Espèces clés des écosystèmes marins et côtiers, les tortues marines constituent de précieux bioindicateurs, mais sont fortement menacées par le changement global. Les projections pour 2050 et 2100 prédisent un déplacement des habitats vers les pôles, avec la disparition de la moitié des hotspots marins d’ici 2050. La distribution des sites de ponte pourrait se contracter dans le golfe du Mexique et en Australie, mais s’étendre en Amérique du Sud et en Asie. En mer, les zones propices se superposent aux routes maritimes, accentuant le risque de collisions, alors que seulement 23 % des hotspots marins bénéficient actuellement d’une protection.

Trois enseignements majeurs se dégagent :

• La connectivité et l’activité humaine façonnent la distribution des espèces et les dynamiques d’invasion ;

• Les hotspots tropicaux de biodiversité demeurent largement sous-protégés ;

• Les approches de conservation actuelles restent insuffisantes face au changement global.

Ce travail illustre l’apport des modèles prédictifs intégrant données écologiques, climatiques et socioéconomiques pour anticiper les réponses des espèces et orienter les stratégies de conservation.