Lea KATZ - Faculté des Sciences

La Péninsule Antarctique Occidentale (PAO) est l’une des régions au monde connaissant les changements environnementaux les plus rapides. La diminution de glace de mer, le recul rapide des glaciers et l’effondrement des banquises accentuent les gradients environnementaux déjà très marqués et affectent l’entièreté des écosystèmes marins, dont les communautés benthiques. Il est donc essentiel de comprendre les processus qui structurent leur composition et leur distribution afin d’anticiper leurs réponses au changement climatique. Cette thèse vise à quantifier l’hétérogénéité spatiale des communautés benthiques de la PAO et à identifier les facteurs environnementaux et biologiques responsables de leur variabilité à plusieurs échelles spatiales. Pour cela, l’imagerie sous-marine a été combinée à l’inférence de réseaux Bayésiens (BNI) afin de modéliser les dépendances entre le benthos et son environnement. Dans le Chapitre 2, une étude à fine échelle dans une baie du sud de la PAO révèle une forte hétérogénéité parmi et entre les sites étudiés. La granulométrie du substrat, la profondeur et la distance au glacier apparaissent comme des facteurs structurants majeurs. L’analyse BNI montre comment de faibles variations abiotiques ou biotiques peuvent se propager au sein du réseau, soulignant la sensibilité des communautés locales. Dans le Chapitre 3, une étude multi-échelle dans le nord de la PAO démontre que l’hétérogénéité benthique s’exprime dès l’échelle du mètre. Les assemblages sont organisés en microhabitats définis non par la géographie mais par l’espèce de macroalgue dominante et la complexité de l’habitat. Ces microhabitats constituent des unités écologiques pertinentes où des changements précoces peuvent être détectés avant que des modifications à l’échelle des communautés ne se produisent. Dans le Chapitre 4, une étude par analyse BNI à multi-échelle montre que les facteurs structurant les communautés dépendent de l’échelle : les réseaux Bayésiens à large échelle capturent les grands patterns écologiques, tandis que ceux à fine échelle révèlent des interactions biotiques et des processus locaux. Dans l’ensemble, ce travail affine les outils méthodologiques pour l’écologie benthique antarctique, souligne l’importance de l’échelle dans l’évaluation de la biodiversité et contribue à la compréhension de la réorganisation potentielle des écosystèmes benthiques face aux changements climatiques rapides.