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| Diversité et dynamique des microbiomes des sols et des plantes des îles subantarctiques des Kerguelen dans un contexte de changement climatique (Diversity and dynamics of soil and plant-associated microbiomes in the sub-Antarctic Kerguelen Islands in a Climate Change context) Bertrand, Constance - (2025-12-09) / Université de Rennes - Diversité et dynamique des microbiomes des sols et des plantes des îles subantarctiques des Kerguelen dans un contexte de changement climatique
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Langue : Anglais Directeur(s) de thèse: Binet, Françoise; Marmeisse, Roland Discipline : Ecologie, évolution Laboratoire : Ecobio Ecole Doctorale : EGAAL Classification : Sciences de la vie, biologie, biochimie Mots-clés : plante holobionte, bactéries, champignons, biogéographie, assemblage des communautés, gradients environnementaux, invasions biologiques
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Résumé : L’archipel isolé des Kerguelen en région subantarctique est caractérisé par un climat rigoureux et une forte vulnérabilité au changement climatique et aux invasions biologiques. Alors que les microorganismes sont au cœur de la réponse des écosystèmes au changement climatique, la diversité et la réponse microbienne des Kerguelen reste encore largement inexplorée. En combinant observations et échantillonnages de terrain, études biogéographiques et expériences en conditions contrôlées, cette thèse propose une analyse multi-échelle de l’assemblage des communautés bactériennes et fongiques des sols et des plantes de cet écosystème subantarctique. Nous montrons que les microbiomes du sol et des plantes sont façonnés par des introductions historiques, un filtrage environnemental et l’identité de l’hôte. La majorité des taxons sont cosmopolites, avec des indices de potentielles introductions d’origine humaine et de dispersion longue distance. Les caractéristiques édaphiques et climatiques influencent l’assemblage et la diversité microbienne le long du continuum sol-plante. Une expérimentation en conditions contrôlées montre que le microbiome du sol est garant de l’établissement et de la bonne croissance des plantules, et que la Poacée introduite Poa annua «surperforme» par rapport aux espèces endémiques grâce à une plasticité accrue et une forte proportion de micro-organismes transmis depuis les graines. Cette thèse souligne ainsi la vulnérabilité des plantes holobiontes des fellfields aux Kerguelen face à la double pression du changement climatique et des invasions biologiques. Abstract : The sub-Antarctic Kerguelen islands are an isolated archipelago characterized by harsh climate and high vulnerability to climate change and biological invasions. While microorganisms are at the heart of ecosystems’ response to climate change, Kerguelen’s microbial diversity and responses remains largely unexplored. By combining field surveys, biogeographic comparisons, and controlled experiments, this thesis provides a multiscale view of bacterial and fungal assembly in an understudied sub-Antarctic ecosystem. We show that Kerguelen soil and plant-associated microbial communities are shaped by historical introductions, environmental filtering, and host identity. Most taxa are cosmopolitan, with some human-mediated and long-distance dispersal events contributing to community composition. Environmental drivers influence microbial assembly and diversity along the soil-plant continuum, with edaphic factors dominating belowground and climate ones dominating aboveground. Experimental work demonstrates that soil microbiota favours seedlings’ growth and establishment, with the introduced grass Poa annua performing better possibly because of a higher proportion of seed-borne microorganisms, highlighting the role of microbial recruitment in plantlets’ establishment. This thesis underscores the vulnerability of plant holobionts in Kerguelen’s fellfields under the dual pressures of climate change and biological invasions. | |||