Mme Louise EYDOUX
Soutiendra mardi 30 septembre 2025 à 14 h
Salle Kouros à l’Université de Montpellier Paul-Valéry, Site Saint-Charles 2
une thèse de DOCTORAT
Discipline : Biologie des populations et écologie
Titre de la thèse : Colonisation des espaces désimperméabilisés par la biodiversité des sols en contexte urbain méditerranéen
Composition du jury :
- Mme Apolline AUCLERC, Maîtresse de conférences, Université de Lorraine
- M. Olivier BLIGHT, Maître de conférences, Avignon Université
- M. Thierry DUTOIT, Directeur de recherche CNRS, Avignon Université
- Mme Elodie VERCKEN, Directrice de recherche, INRAE
- M. Pierre JAY-ROBERT, Professeur, Université de Montpellier Paul-Valéry, directeur de thèse
- M. Alan VERGNES, Maître de conférences, Université de Montpellier Paul-Valéry, codirecteur de thèse
Résumé de la thèse
L’urbanisation croissante entraîne une imperméabilisation massive des sols, limitant les échanges biophysiques entre les couches souterraines et aériennes. Ce phénomène altère les fonctions écologiques du sol et nuit à la biodiversité. Pour y remédier, la désimperméabilisation apparaît comme une solution clé, favorisant le retour de surfaces perméables et végétalisées. Cependant, ces pratiques étant récentes, leurs effets sur la biodiversité des sols urbains restent encore peu documentés. Cette thèse explore l’impact de la désimperméabilisation sur la biodiversité des sols en s’appuyant sur trois groupes bioindicateurs aux rôles écologiques majeurs et aux capacités de dispersion variées : les microorganismes (bactéries et champignons), les vers de terre et les fourmis. Elle vise (i) à identifier les communautés capables de coloniser ces nouveaux habitats urbains et (ii) à analyser leur dynamique spatio-temporelle en réponse à ces transformations.
L’étude repose sur des sites désimperméabilisés en contexte méditerranéen, une région considérée comme un « point chaud » mondial de biodiversité pour des groupes étudiés. Les principaux terrains d’étude sont des cours d’école désimperméabilisées, mais aussi des micro-fleurissements urbains. Une approche quasi non létale a été privilégiée, combinant des analyses de métabarcoding ADN environnemental pour les microorganismes et les vers de terre, ainsi que des suivis écologiques des fourmis via des appâts attractifs. L’effet spatio-temporel à différentes échelles sur les communautés biologiques a également été exploré à travers des analyses paysagères et physico-chimiques.
Le manuscrit s’articule en plusieurs parties. La première, dédiée aux matériels et méthodes, décrit et justifie le choix des sites, des modèles d’étude et des protocoles employés. Les trois chapitres suivants analysent la réponse des organismes étudiés à la désimperméabilisation. Un quatrième chapitre adopte une approche transdisciplinaire, en explorant l’importance sociale de ces espaces sur leurs possibilités d’être des habitats pour la biodiversité des sols. Enfin, la discussion générale met en perspective ces résultats à travers une approche multi-taxons et multi-échelles, en soulignant les enjeux écologiques et les perspectives d’aménagement urbain.
Les résultats mettent en évidence le potentiel des espaces désimperméabilisés à accueillir une biodiversité abondante dès les premiers temps de leur création, et ce, quel que soit le groupe étudié. Toutefois, la colonisation de ces milieux semble d’abord conditionnée par des facteurs locaux, notamment le type de couverture de sol post-désimperméabilisation, qui joue un rôle clé dans la qualité de l’habitat. Cette thèse apporte ainsi de nouvelles connaissances sur les interactions entre biodiversité et renaturation des sols urbains, contribuant à une meilleure intégration du vivant dans les politiques d’aménagement pour une ville plus résiliente et écologique.
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Rapid urbanization is leading to massive soil sealing, limiting biophysical exchanges between underground and surface layers. This phenomenon disrupts soil ecological functions and negatively impacts biodiversity. To address this issue, soil unsealing has emerged as a key solution, promoting the return of permeable and vegetated surfaces. However, as these practices are relatively recent, their effects on urban soil biodiversity remain poorly documented.
This thesis investigates the impact of soil unsealing on urban soil biodiversity by focusing on three bioindicator groups with key ecological roles and varying dispersal abilities: microorganisms (bacteria and fungi), earthworms, and ants. The study aims to (i) identify the communities capable of colonizing these newly created urban habitats and (ii) analyze their spatio-temporal dynamics in response to these transformations.
The research is based on unsealed sites in a Mediterranean context, a global biodiversity hotspot for the studied groups. The main study sites include unsealed schoolyards and micro-greened urban spaces. A quasi-non-lethal approach was adopted, combining environmental DNA (eDNA) metabarcoding analyses for microorganisms and earthworms, along with ecological monitoring of ants using baiting methods. The study also considers the spatio-temporal effects on biological communities through landscape and physico-chemical analyses.
The manuscript is structured into several sections. The first, dedicated to materials and methods, describes and justifies the selection of study sites, models, and methodological protocols. The following three chapters analyze the response of each studied taxon to unsealing operations. A fourth, transdisciplinary chapter explores the social significance of these spaces and their potential as habitats for soil biodiversity. Finally, the general discussion contextualizes these findings through a multi-taxon and multi-scale approach, highlighting ecological challenges and urban planning perspectives.
The results reveal that unsealed spaces can rapidly host abundant soil biodiversity, regardless of the studied organism group. However, colonization appears to be primarily influenced by local factors, particularly the type of ground cover following unsealing, which plays a crucial role in habitat quality. This thesis provides new insights into the interactions between biodiversity and urban soil restoration, contributing to a better integration of living organisms into urban planning policies for more resilient and ecologically sustainable cities.
