Identifying, understanding, and conserving rare species

En cette époque de déclin de la biodiversité à l’échelle mondiale, les espèces rares méritent une attention particulière dans les efforts de conservation, car elles sont plus vulnérables à l'extinc-tion que les espèces communes. À la suite de l'adoption du Cadre mondial pour la biodiversité Kunming-Montréal en 2022, le Canada s'est engagé à protéger 30 % de ses zones terrestres, d'eaux douces et marines d'ici 2030, en mettant l'accent sur les sites ayant une importance par-ticulière pour la biodiversité. L’identification et la protection des sites qui favorisent la persis-tance d'espèces rares peuvent contribuer de manière significative à l’atteinte de cet objectif. L'inventaire des zones clés pour la biodiversité (ZCB) au Canada identifie les sites très impor-tants pour la biodiversité, y compris les espèces rares, et peut servir de base pour la sélection des nouvelles aires de conservation au Canada. Cependant, dans le contexte des changements climatiques, la valeur de conservation des ZCB pourrait se détériorer au fil du temps si ces sites ne restent pas climatiquement adaptés aux espèces rares qu'ils abritent actuellement. L'objectif principal de cette thèse est de fournir des informations pour soutenir la conservation des espèces rares au Canada et au niveau mondial, en particulier dans le contexte des changements clima-tiques. Cet objectif a été atteint grâce à une approche à deux volets comprenant des éléments conceptuels et appliqués. Tout d'abord, nous avons clarifié la nature de la rareté et ses causes sous-jacentes, dans le but d'établir une base conceptuelle plus solide pour les études futures sur la rareté. Deuxièmement, nous avons évalué la résistance aux changements climatiques des ZCB dans l'ensemble du Canada. Il est reconnu depuis longtemps que les espèces peuvent être rares de différentes manières, et nous pouvons nous attendre à ce que les différents « types » d'espèces rares diffèrent dans leur vulnérabilité aux changements environnementaux globaux, y compris les changements clima-tiques. Bien qu'une vaste littérature ait documenté de nombreux aspects de l'écologie d'une grande variété d'espèces rares, la base conceptuelle permettant de comprendre le phénomène de la rareté et les mécanismes écologiques à l'origine de ses nombreuses formes est encore relati-vement faible. Une exploration de la rareté et de ses causes écologiques sous-jacentes est donc devenue un point de départ naturel pour cette thèse. Dans le chapitre 1, nous revisitons et mo-difions la typologie classique de la rareté développée par Deborah Rabinowitz. Par la suite, nous utilisons la théorie écologique pour formuler des hypothèses sur les processus écologiques qui sous-tendent trois aspects distincts de la rareté (« axes de rareté »). Le cadre conceptuel qui en résulte propose trois axes de rareté distincts—l'abondance locale, l'occupation et la taille de l'aire de répartition—et les relie à quatre processus écologiques fondamentaux—la sélection environ-nementale, les mouvements, les interactions et la démographie—et utilise les traits comme un outil mesurable pour déduire les effets des quatre processus sur la rareté des espèces. Nous con-sidérons ce cadre comme une série d'hypothèses mécanistes sur les causes principales des dif-férentes formes de rareté. Dans le deuxième chapitre, nous avons poursuivi la réflexion théorique du chapitre 1 par un test empirique du cadre proposé. Nous avons recherché des données pour caractériser les trois axes de rareté et 14 traits pour plus de 250 plantes forestières de l'est de l'Amérique du Nord. Les traits représentaient quatre dimensions de traits, chacune d'entre elles étant associée à l'un des processus écologiques de notre cadre. Nous avons d'abord évalué la relation entre les trois axes de rareté, afin de déterminer leur degré de corrélation ou d'indépendance. Nous avons ensuite évalué la relation entre les axes de rareté et les traits. Nous avons observé une forte corrélation positive entre l'occupation et l'abondance locale, une tendance qui a été fréquemment observée dans les études macroécologiques, mais qui reste négligée dans la littérature sur la conservation malgré son importance potentielle pour la conservation des espèces rares. Nous avons également observé une corrélation modeste mais significative entre les traits et les axes de rareté, démon-trant que des traits multiples peuvent agir de manière conjointe pour influencer les types de rareté des espèces. Les deux derniers chapitres de la thèse se sont concentrés sur des questions pratiques concernant la résistance aux changements climatiques à long terme des ZCB au Canada. Dans le chapitre 3, nous avons utilisé des modèles de niche climatique pour évaluer la résistance aux change-ments climatiques à long terme des ZCB ciblant des plantes et des lichens en péril dans l'en-semble du Canada. Nous avons ensuite utilisé des modèles linéaires pour explorer les relations entre la résistance aux changements climatiques et une série de facteurs géographiques et éco-logiques liés aux ZCB ou à leurs espèces cibles, afin d'identifier les prédicteurs de la résistance aux changements climatiques. Nos modèles indiquent que le positionnement des ZCB par rap-port aux limites de l'aire de répartition de leur(s) espèce(s) cible(s) est le plus fort prédicteur de la résistance aux changements climatiques : les sites situés plus au nord dans l'aire de répartition de leur(s) espèce(s) cible(s) présentent une plus grande résistance aux changements climatiques. Nous avons également constaté que la taille de l'aire de répartition de l'espèce cible était positi-vement associée à la résistance au changement climatique du ZCB, ce qui indique que les ZCB qui ciblent des espèces à grande aire de répartition conserveront probablement leur valeur de conservation en dépit du changement climatique ; cependant, les prévisions sont moins opti-mistes pour les ZCB qui ciblent des espèces à aire de répartition restreinte. Dans le chapitre 4, nous avons utilisé une approche similaire basée sur les modèles de niche pour effectuer une analyse ciblée de la résistance aux changements climatiques des ZCB du sud du Québec. Ces ZCB ciblent collectivement des espèces rares d'amphibiens, de reptiles, d'invertébrés, de mam-mifères, de plantes vasculaires et de bryophytes, ainsi que de grandes agrégations d'oiseaux. Cette analyse fournit aux gestionnaires une couche supplémentaire d'information sur la valeur de conservation des ZCB, en soutien à l'expansion continue du réseau d'aires protégées dans le sud du Québec. Ensemble, ces quatre chapitres soutiendront la conservation des espèces rares, à la fois en renforçant notre compréhension des processus écologiques à l'origine de la rareté et en clarifiant la valeur potentielle de conservation à long terme des ZCB ciblant les espèces rares au Canada.

Name thesis:degree_name

Ph. D.

Level thesis:degree_level

Doctorat

Discipline thesis:degree_discipline

Biologie

Grantor dc:publisher

Université de Sherbrooke

Year dc:date.issued

2025

Author dc:creator

• Crisfield, Varina

Advisors dc:contributor.advisor

• Gravel, Dominique
• Blanchet, Guillaume
• Raudsepp-Hearne, Ciara

• Biodiversity
• Climate change
• Climatic niche models
• Climatic suitability
• Conservation
• Ecological processes
• Ecological theory
• Mechanisms
• Key Biodiversity Areas
• Niche shifts
• Protected areas
• Rare species
• Rarity
• Reserve selection
• Species distribution modelling
• Traits
• Aires protégées
• Biodiversité
• Changements de niche
• Changements climatiques
• Convenance climatique
• Espèces rares
• Mécanismes
• Modèles de distribution d'espèces
• Modèles de niche climatiques
• Processus écologiques
• Rareté
• Sélection d'aires protégées
• Théorie écologique
• Zones clés pour la biodiversité

Language dc:language.iso

en

Handle dc:identifier.uri

http://hdl.handle.net/11143/22383

OAI identifier oai:identifier

oai:usherbrooke.scholaris.ca:11143/22383