Rainforest and savanna dynamics in response to fires in New Caledonia
Dynamiques des forêts denses humides et des savanes en réponse aux incendies en Nouvelle-Calédonie
Résumé
New Caledonia, which presents both an exceptional and highly endangered biodiversity, is one of the worldwide biodiversity hotspots for conservation priority. Human-induced fires, which are one of the main threats to natural ecosystems in New Caledonia, lead to the expansion of savannas on volcano-sedimentary substrates at the expense of rainforests. In this thesis, the ecological processes, which are involved in the dynamics of rainforests and savannas and related to changes in fire regime, have been studied at different spatial and temporal scales. The analysis of the spatio-temporal distribution of rainforests and savannas across the landscape allowed us to both point-out the different drivers of their dynamics and to identify areas of rainforest recolonization. Different secondary succession patterns and pioneer species assemblages were identified from the analysis of these areas of recolonization. The analysis of measured functional traits and the use of semi-physical models of fire-caused damages highlighted the low tolerance of these pioneer species to fire. Finally, a multivariate analysis of the structure, the floristic composition and the micro-climatic conditions of transitional zones between savanna and rainforest, has allowed us to better understand the processes of rainforest's expansion and contraction. This thesis opens a new field of research in New Caledonia with important implications in rainforest's restoration and sustainable management.
La Nouvelle-Calédonie qui présente une biodiversité à la fois exceptionnelle et très menacée, fait partie des points chauds de biodiversités définis à l'échelle globale comme zones prioritaires pour la conservation. Les incendies, d'origines anthropiques et constituant l'une des principales menaces pesant sur les écosystèmes naturels néo-calédoniens, conduisent à un recul des forêts denses humides (forêts par la suite) principalement au profit des savanes sur substrats volcano-sedimentaires. Au cours de cette thèse, les processus écologiques mis en jeu dans les dynamiques des forêts et des savanes, liés aux variations du régime d'incendie, ont été étudiés à différentes échelles spatiales et temporelles. L'analyse de la distribution spatio-temporelle des forêts et des savanes à l'échelle du paysage a mis en évidence différents facteurs dirigeant la dynamique paysagères et identifié des zones de recolonisation forestière. Différents modèles de succession secondaire et cortèges d'espèces pionnières ont été identifiés à partir de l'analyse de ces zones de recolonisation. La mesure de traits fonctionnels et l'utilisation de modèles semi-physiques de dommages causés par les incendies ont révélé une faible tolérance aux incendies de ces espèces. Enfin, une analyse multivariée de la structure, de la composition floristique et des conditions micro-climatiques des zones clés de transitions entre la savane et la forêt a permis de mieux comprendre les processus d'expansion et de contraction forestière. Ces travaux de thèse ouvrent un nouveau champ de recherche en Nouvelle-Calédonie avec d'importantes implications en terme de restauration des écosystèmes forestiers et de gestion durable.