Soutenance de thèse de Julie BRASCHI

Les invasions biologiques représentent la première cause de perte de biodiversité dans les écosystèmes insulaires. Plus d’un millier de programmes d'éradication d’espèces envahissantes ont été accomplis dans les îles du monde, mais l’absence de suivi avant et après l'éradication rend souvent impossible l’évaluation des mesures de gestion. Dans ce contexte, un programme décennal de restauration écologique a été développé sur l'île de Bagaud (Parc national de Port-Cros, France) depuis 2010, impliquant l'éradication simultanée de deux taxons envahissants: Carpobrotus spp. (griffes de sorcière) et Rattus rattus (rat noir). L’objectif de cette thèse est donc d’évaluer les conséquences du contrôle d’un végétal envahissant (Carpobrotus) et d’un animal envahissant (R. rattus) sur la dynamique d'assemblage des arthropodes indigènes. Les assemblages de coléoptères et d'araignées ont été échantillonnés à l'aide de pièges à fosse durant deux ans avant le contrôle (2010-2011), puis tous les deux ans après le contrôle, entre 2013 et 2019. Deux dynamiques différentes de ces assemblages ont été observés selon le taxon invasif contrôlé : (1) Après le contrôle de Carpobrotus, les richesses taxonomique et fonctionnelle des araignées et des coléoptères ont augmenté de manière significative. La composition des assemblages a varié significativement entre les années pré- et post-contrôle, avec un taux de turnover taxonomique élevé, tandis que les assemblages sont restés relativement stables dans le matorral (site sans gestion de Carpobrotus). L'élimination de Carpobrotus a donc induit un changement rapide (en sept ans) de la diversité et de la composition des assemblages de coléoptères et d'araignées. (2) Après contrôle de R. rattus, aucune différence n'a été observée pour la diversité taxonomique des coléoptères et des araignées. Les indices fonctionnels et la composition des assemblages varient indépendamment du contrôle du rat, qui a pu engendrer des effets cascade indirects comme un remplacement de la pression de prédation sur les arthropodes des rats par les reptiles et les oiseaux insectivores. Ces résultats suggèrent que les effets bottom up des Carpobrotus sur les niveaux trophiques plus élevés ont un impact considérable, tandis que l'effet top-down de Rattus sur les niveaux trophiques inférieurs n'est pas prédominant. Des études futures doivent également être menées sur d'autres îles et littoraux de la Méditerranée pour tester la reproductibilité de nos résultats à d’autres territoires.

Biological invasions are the first cause of biodiversity loss in island ecosystems. Islands are frequently invaded by invasive alien species which affect native species richness and abundance, disturb ecosystem functioning, modify trophic networks, alter habitat structure, change native animal behavior, etc. A thousand programs to eradicate invasive species were implemented on islands around the world, but the lack of pre- and post-eradication monitoring often makes it impossible to estimate the outcome of such restoration management actions. In this context, a ten-year program of ecological restoration has been developed on Bagaud Island (Port-Cros National Park, France) since 2010, involving the simultaneous eradication of two invasive taxa: Carpobrotus spp. (ice plant) and Rattus rattus (Black rat). The objective of my thesis was thus to evaluate the consequences of these invasive plant and animal removals on the arthropod assemblage dynamics. Beetle and spider assemblages were sampled using pitfall traps two years before removal (2010-2011), and then every two years after removal, between 2013 and 2019. We observed two different dynamics of the arthropod assemblages according to the invasive taxa removed: (1) The taxonomic and functional richness of spider and beetle species increased significantly following Carpobrotus removal. Significant changes in assemblage composition were observed between pre- and post-removal years with a high taxonomic turnover rate, while spider and beetle assemblages remained relatively stable in the native shrubland site (that had no Carpobrotus management). Large floricolous beetles (Scarabaeidae) and small non-flying beetles were the most reduced by Carpobrotus removal along with litter-dwelling spiders with trap strategies, such as Oecobius navus. Beetle predators (e.g. Staphylinidae, Carabidae) and detritivores (Tenebrionidae), along with foliage-dwelling spiders which forage on plants like Xysticus, most likely benefited from vegetation opening while the diversification of microhabitats led to the availability of a wider variety of prey. The increase in bare ground cover favored Aelurillus v-insignatus, Nomisia celerima and Zodarion elegans, which are characterized by an affinity for dry sunny environments. Invasive Carpobrotus removal thus induced a rapid change (seven years) in beetle and spider assemblage diversity and composition. (2) After R. rattus control, no differences were observed in beetle and spider taxonomic diversity. Functional indices and assemblage compositions varied independently of the rat control, which may have generated indirect cascading effects, such as the replacement of predation pressure on arthropods from rats to reptiles and insectivorous birds. Mid-term monitoring, before (two years) and after restoration (seven years), may not be long enough to assess the restoration success of invasive rodent control. These results suggest that the bottom-up effects of Carpobrotus plants on higher trophic levels are huge, while the top-down effects of Rattus on lower trophic levels are not predominant. Future studies also need to be carried out on other islands and coastal areas of the Mediterranean to test the replicability of our results to other areas.