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Papers by Adeline Fayolle

Challenges in tropical ecology and conservation - global perspectives, 2018

The respective authors are solely responsible for the contents of their contributions in this book.

audience: researcher, professional, student, popularizationTropical forests of Central Africa con... more audience: researcher, professional, student, popularizationTropical forests of Central Africa constitute the second most important block of moist forest of the world. However little is known about their past evolution. Indeed, determining the past specific composition of these forests could allow modeling their evolution over time and providing data about their resilience capacity facing global change. To do this, we performed a pedoanthracological analysis in the semi-deciduous forests of southeastern Cameroon. We excavated test pits in 53 plots of botanical inventory along a gradient of vegetation, quantified wood charcoals by layers of 10 cm, identify the species present in charcoals, dated the charcoals by the radiocarbon method, then built up sequences including present forest composition. Results show that repeated fire events occurred across the study area during the last 2500 years. These disturbances are likely human-induced regarding evidence of anthropogenic activities (e.g. potsherds). Nonetheless the past specific composition does not strongly differ from the current one except for the oldest layers related to the major dry climatic event of 2500 BP. We conclude that moist forests have a good resilience capacity regarding moderate disturbances but were and will be deeply impacted by climate change

Biensûr il y eût des orages… pendant ces trois années de thèse. Et bon nombre de personnes m'ont ... more Biensûr il y eût des orages… pendant ces trois années de thèse. Et bon nombre de personnes m'ont aidée à maintenir le cap. Je tiens tout d'abord à remercier les deux capitaines de ce navire chahuté : Eric, dont le pas de porte est toujours le lieu de fertiles discussions, et Marie-Laure qui a orienté le gouvernail de mon parcours d'élève ingénieur à celui d'apprenti chercheur. D'abord, il y a l'aîné de mes grands frères écologues, ceux qui m'ont éclairée sur les concepts et les outils, ceux qui ont relu le jour, la nuit et les weekends , mes ébauches de manuscrit. Merci à Cyrille, le complice avec qui je partage une passion commune pour le lancé de crottes de brebis, le catch et l'art de bien manger ! Merci pour les coups de mains donnés et les coups de gueule supportés. Et puis, merci à Olivier, le face to face, toujours disponible pour débobiner les scripts ou participer à l'aventure des Locomotivés. Merci pour le soutien rythmé par la Samba et surtout pour ces deux dernières journées de mer bien agitée. Dans le port d'ECOPAR, y'a des marins, compagnons de galère des différentes expéditions sur le Larzac, sur le terrain d'expérience du CEFE, dans les serres, les salles de récolte, de pesées ou d'analyses chimiques. Merci à Jean pour les connaissances botaniques partagées et l'aide précieuse apportée sur les différentes expérimentations depuis le DEA. Merci à Virginie pour, entre autre, le tri des graines, la biblio et les pauses clope. Merci à Alain pour la patience à l'épreuve des suivis phénologiques hiver comme été. Merci à Jérémie pour les broyages break dance. Merci à Bruno et Sandrine pour avoir piloté les analyses CHN. Merci également à Gregory. Merci à Hervé pour l'initiation au SIG et les contrepèteries. Merci à Christian et David pour les coups de main et les coups de masse. Dans le port d'ECOPAR, y'avait également de jeunes moussaillons qui ont participé activement à ce travail. Merci à Sarah le moulin de la montagne pour le SIG et les mesures de traits. Merci à Marine Bee Roots pour les sauts de Buis acrobatiques ! Merci à Jonathan pour la saisie des bordereaux. Et puis, y a les autres : Catherine et ses racines, Elena et ses pitas, et aussi Claire, Irène. Merci à vous pour les relectures, les répétitions, et plus généralement le coatching ! Et puis, il y a tout ceux qui m'ont accueillie quelque part. Sur le domaine, merci à Paul, Didier, Evelyne, Claude, Régine, Marie-Rose and co. pour la douceur des escales caussenardes. A Toulouse, merci à Pablo l'amoureux des graminées pérennes, à Eric, Claire et Jean-Pierre pour la campagne de traits et les analyses de « Fofore » ! Et dans le Grand Nord, merci à Christian pour notre active collaboration, qu'elle dure longtemps ! Merci à Marie, pour la joie de vivre en pays suédois. Et merci également aux Camarguais : Nicole et Loïc. Je tiens vivement à remercier mes inrockuptibles colloques. Merci à Elvio pour le réconfort au quotidien et les séjours arlésiens et marseillais d'écriture. Merci à Raph de la Botte pour les séances home cinema et les cocktails de fruits frais. Merci à Jean John Bob de la Bède pour les Manu Chao mega mix et les blind test on the road. Merci à Benji pour les basses et les grosses bouffes. Merci à vous 4 de m'avoir supporté cette difficile année, d'avoir égaillé mes soirées et mes pensées. Merci également à vos moitiés, Isa, bien sûr, et puis les deux Sophie. Je souhaite également saluer ici, les ex-sixruejulesferryciens présents au début de cette aventure doctorale : Alex, Elise et Julien, membres fondateurs de la désormais célèbre collocation de la gare. Merci également aux ex-seizeruetoirassiens, Didine, bien évidemment, Skeum, Mat et Bouchon pour les cocktails sunfuck, les soirées jeux et tout le reste. Merci aux membres du collectif jonglerie de Zepetra, et à mes partenaires particuliers de passing : Greg et Anaïs. Merci également à Alexis pour le soutien fidèle depuis notre rencontre, pour le plaisir des mots partagés. Merci à Rémy pour m'avoir épaulé cette année un peu compliquée. Finalement, il eût fallu bien du talent pour être vieux sans être adultes. Et dans le pays pas plat qui est le mien, je tiens à remercier une sacrée belle bande de sauvages. Merci à Romain d'avoir illustré cette thèse. Merci à Mouls Said Couscous Kif la Flamme, à Riké 4x4, et Sylvère pour les passings avec ou sans mélange. Merci à Laet pour les questionnements partagés sur l'enseignement et la recherche. Merci à Fredi Bee Gees, Chérémie Kiki et BazBoul, les expatriés dans le sud. Et bien évidemment, je remercie chaleureusement mes parents, véritables observateurs des saisons et des milieux. Etonnez vous que j'ai choisi l'écologie ! Merci également à ma grande soeur, Solène, pour son soutien et les sourires de mon adorable filleule, Soazig. Et pour finir sur une référence jacquesbrélienne, je souhaite beaucoup de courage au(x) suivant(s) ! Avant-propos Cette étude a bénéficié du soutien financier de la Région Languedoc-Roussillon et du Centre National de la Recherche Scientifique, sous la forme d'une allocation de recherche. L'école doctorale Systèmes Intégrés en Biologie, Agronomie, Géosciences, Hydrosciences et Environnement (SIBAGHE) de Montpellier, m'a permis de découvrir la recherche en écologie en Europe du Nord par son aide financière à la mobilité internationale des doctorants. Le programme d'écologie pour la gestion des écosystèmes et de leur ressources (ECOGER) a financé mes escapades sur le terrain et les coûteuses analyses qui suivirent. L'encadrement scientifique et le support logistique ont été assurés par le Centre d'Ecologie Fonctionnelle et Evolutive de Montpellier (UMR 5175) et Montpellier SupAgro. L'unité expérimentale de La Fage de l'Institut National de la Recherche Agronomique (INRA) ont mis à ma disposition de précieux relevés botaniques ainsi que plusieurs mètres carrés de pelouses nécessaires à mes diverses observations et expérimentations. Le National Environmental Research Institute (NERI), Silkeborg, Danemark, m'a également accueilli pendant plusieurs semaines la dernière année de cette thèse. Le texte qui suit est rédigé en français. Les trois articles scientifiques, accepté, refusé et en préparation pour des revues internationales sont situés en annexe de ce manuscrit et sont rédigés en anglais. Liste des annexes-Annexe 1-Differential impacts of plant interactions on herbaceous species recruitment: disentangling factors controlling emergence, survival and growth of seedlings Oecologia (Sous presse

While most past studies have emphasized the relationships between specific forest stands and edap... more While most past studies have emphasized the relationships between specific forest stands and edaphic factors, recent observations in Central African moist forests suggested that an increase of slash-and-burn agriculture since 3000-2000 BP (Before Present) could be

Un article publie dans Land Use Policy debut 2016 arrive a la conclusion a priori etonnante que l... more Un article publie dans Land Use Policy debut 2016 arrive a la conclusion a priori etonnante que la deforestation serait, au Congo, plus elevee dans les concessions forestieres avec des plans d'amenagement que dans celles qui n'en ont pas. L'analyse d'evaluation d'impact qui a conduit ces chercheurs a un tel resultat se base sur un appariement de parcelles selectionnees aleatoirement dans des concessions avec et sans plans d'amenagement. Ces chercheurs indiquent que le reseau de routes forestieres plus developpe dans les concessions amenagees serait un des facteurs explicatifs. L'autre facteur serait le developpement local lie aux cahiers des charges des plans d'amenagement, lequel conduirait a une augmentation de la population dans ces concessions et a une deforestation accrue. Notre groupe d'une vingtaine de chercheur s connaissant bien la problematique de l'amenagement forestier en Afrique centrale s'est penche a son tour sur cette quest...

BOIS & FORETS DES TROPIQUES, 2015

En Afrique centrale, l’aménagement fores- tier repose sur une méthode de simulation de la product... more En Afrique centrale, l’aménagement fores- tier repose sur une méthode de simulation de la production forestière peu précise, susceptible d’hypothéquer la durabilité de l’exploitation. L’objectif de cette étude est d’améliorer la prédiction de la crois- sance pour quatre essences commerciales importantes en Afrique centrale. Le dispo- sitif d’étude a été installé dans le Sud-Est du Cameroun et comporte 387 arbres : 136 assamela (Pericopsis elata), 54 moabi (Baillonella toxisperma), 124 sapelli (En- tandrophragma cylindricum), et 73 tali (Erythrophleum suaveolens). Le diamètre a été mesuré régulièrement entre 2009 et 2012. L’intensité de la compétition a été quantifiée à l’échelle d’une placette circu- laire de 20 m de rayon installée autour de chaque arbre focal. Les caractéristiques to- pographiques et hydrologiques ont été esti- mées à l’aide d’un système d’information géographique. La croissance a été modéli- sée en intégrant le diamètre des arbres et les conditions de croissance...

Les forets d’Afrique centrale vont subir de profondes modifications liees au changement climatiqu... more Les forets d’Afrique centrale vont subir de profondes modifications liees au changement climatique ces prochaines decennies. Pour que les societes humaines puissent anticiper ou s’adapter a ces changements, il est necessaire de bien comprendre les mecanismes de fonctionnement de ces forets et d’etre a meme de spatialiser leur variabilite. A partir d’une serie temporelle de quatorze annees d’images satellites MODIS a 250m de resolution par pixel, nous presentons ici une nouvelle carte des forets d’Afrique centrale. La production de cette carte, basee sur le comportement phenologique de la canopee, reflete l’activite de la vegetation en fonction des saisons

Les conditions d'eclairement prevalant en Afrique Centrale et leur impact potentiel sur les t... more Les conditions d'eclairement prevalant en Afrique Centrale et leur impact potentiel sur les traits et le fonctionnement des forets ont ete peu etudies. S'appuyant sur des estimations satellitaires horaires de rayonnement solaire incident, et tenant compte des interactions d'echelles entre cycle diurne et cycle saisonnier, nous montrons que le Gabon se demarque des autres parties d'Afrique Centrale par une saison seche principale tres deficitaire en lumiere. En parallele, une carte des forets developpee par le CIRAD montre que la plupart des forets sempervirentes d'Afrique Centrale se localisent au Gabon. Nous postulons que le climat du Gabon peut abriter ces forets en raison de la forte nebulosite qui s'y developpe, reduisant la demande en eau mais aussi le ratio rayonnement direct / rayonnement diffus, favorable a la photosynthese. Ces resultats et la methodologie developpee ouvrent la voie a de futures analyses sur les changements passes et futurs des clima...

Cette mission a été effectuée dans le cadre du projet CoForChange. Elle avait un double objectif ... more Cette mission a été effectuée dans le cadre du projet CoForChange. Elle avait un double objectif : (1) mettre en place à Mbaïki un protocole de suivi de la réserve en eau des sols, qui servira à valider le modèle de réserve en eau construit dans le cadre du WP3 ; (2) accompagner le démarrage des inventaires de régénération et des opérations de caractérisation des sols dans le cadre du WP6. Il s’agissait, dans ce cadre, de tester sur le terrain les différents protocoles discutés lors du deuxième atelier de travail de novembre 2009, et de les adapter si nécessaire au vu des premiers relevés. Nous avons profité de notre passage en RCA pour rencontrer différents partenaires du projet ARF et faire le point sur ce projet.

Sustainability, 2020

In order to improve sustainability and design adequate management strategies in threatened tropic... more In order to improve sustainability and design adequate management strategies in threatened tropical forests, integrated assessments of the use of ecosystem services are needed, combining biophysical, social, and economic approaches. In particular, no integrated ecosystem services (ES) assessment has been conducted in Central Africa, where rural communities deeply depend on forests in a high-poverty context. Here, we aimed to quantify the use of ES provided by tropical forests to local populations in the Dja area (Cameroon), identify its determinants and evaluate its sustainability. We conducted various interviews and field surveys with 133 households in three villages, focusing on three provisioning services (bushmeat, firewood, and timber), and five cultural services (cultural heritage, inspiration, spiritual experience, recreation, and education). Local populations consumed a mean of 56 kg of bushmeat/person/year (hunting zones covering on average 213 km2), 1.17 m3 of firewood/per...

Dendrochronologia, 2020

We explore whether a growth-ring analysis can produce additional information about carbon budgets... more We explore whether a growth-ring analysis can produce additional information about carbon budgets in tropical forests. Such forests are characterized by a high number of species and by trees that rarely have anatomically distinct annual growth rings, which hampers the application of dendrochronological tools in carbon balance assessments in the tropics. We use forest inventory data and archived annual diameter measurements from the Luki Biosphere Reserve in the southwestern margin of the Congo Basin forest massif. In addition, dated wood data are available from the same location thanks to tag nail traces that allow for the measurement of growth increments over a period of 66 years. We find that precise increment measurements based on dated wood are advisable for small subsets of many less abundant species and for functional species groups characterized by slow growth. The dated wood approach shows that many understory trees with non-periodical rings remain in a steady state for long periods of time. These results suggest a dated wood approach is advisable for studies of growth trajectories of individual trees that might be of importance for carbon assessments in degraded forests.

Biological Conservation, 2020

Tropical forests in Central Africa host unique biodiversity threatened by human degradation of ha... more Tropical forests in Central Africa host unique biodiversity threatened by human degradation of habitats and defaunation. Forests allocated to conservation, production and community management are expected to have different conservation values. Here, we aimed to identify the determinants of the conservation value of tropical forests in southeastern Cameroon, by disentangling the effects of forest allocations, proximity to human settlements, and local habitat. We inventoried two taxonomical groups: mammal species with camera traps (3464 independent detection events) and dung beetle species with pitfall traps (4475 individuals). We used an integrated analytical approach, examining both species richness and composition. For both mammals and dung beetles, species richness decreased from the protected area to the community forests, and the logging concession showed intermediate richness. Species richness of both groups was negatively correlated to the proximity to human settlements and disturbance, with a decreasing gradient of body mass and the loss of the most threatened species. The replacement (i.e., spatial turnover) of both mammal and dung beetle species among forest allocations suggest an integration of conservation initiatives to a large number of different sites, with a priority on protected and remote areas of high biodiversity. These results confirm the high conservation value of protected areas and their essential role in conservation strategies, ecologically connected with well-managed production forests with variable conservation value mainly depending on accessibility. Community forests located close to villages are much more degraded but not totally defaunated and still provide bushmeat to local populations.

Scientific Reports, 2020

Wood density (WD) relates to important tree functions such as stem mechanics and resistance again... more Wood density (WD) relates to important tree functions such as stem mechanics and resistance against pathogens. This functional trait can exhibit high intraindividual variability both radially and vertically. With the rise of LiDAR-based methodologies allowing nondestructive tree volume estimations, failing to account for WD variations related to tree function and biomass investment strategies may lead to large systematic bias in AGB estimations. Here, we use a unique destructive dataset from 822 trees belonging to 51 phylogenetically dispersed tree species harvested across forest types in Central Africa to determine vertical gradients in WD from the stump to the branch tips, how these gradients relate to regeneration guilds and their implications for AGB estimations. We find that decreasing WD from the tree base to the branch tips is characteristic of shade-tolerant species, while light-demanding and pioneer species exhibit stationary or increasing vertical trends. Across all specie...

Ecosystem Services, 2019

In Central Africa, local populations are deeply dependent on tropical forests, which provide nume... more In Central Africa, local populations are deeply dependent on tropical forests, which provide numerous ecosystem services (ES). For the first time in Central Africa, we assessed the perceptions of ES provided by tropical forests to local populations, considering three land allocation types: a protected area, a Forest Stewardship Council (FSC)certified logging concession, and three community forests. We conducted a questionnaire survey with 225 forest stakeholders in southeastern Cameroon, combining an open-ended question and 16 directed questions to evaluate the perceptions of ES significance and abundance, respectively. The ES most frequently reported as significant were provisioning (93% of respondents) and cultural & amenity services (68%), whereas regulating services were less mentioned (16%). Bushmeat provision was the only ES perceived as highly significant but not very abundant. There were slight variations of perceptions among forest land allocation types and respondents, suggesting a relative homogeneity in ES abundance. For further integrative ES assessment, we suggest quantifying ES with complementary ecological and economic approaches, such as meat provision, recreation, tourism, timber provision, spiritual experience, firewood provision, water quality regulation, and inspiration for culture. We also give three concrete recommendations for forest management, the most urgent being to provide sources of protein alternative to bushmeat.

BOIS & FORETS DES TROPIQUES, 2017

La rythmicité intra-annuelle de la crois- sance diamétrique des arbres n’est connue que pour très... more La rythmicité intra-annuelle de la crois- sance diamétrique des arbres n’est connue que pour très peu d’espèces tropicales africaines. Dans cet article, une combinaison de méthodes expéri- mentant le marquage cambial séquen- tiel, l’analyse anatomique et la mesure des cernes a été utilisée pour détermi- ner la périodicité et les variations de la croissance diamétrique de trois espèces d’Afrique centrale produisant un bois d’œuvre de grande qualité : Baillonella toxisperma (moabi), Entandrophragma cylindricum (sapelli) et Erythrophleum suaveolens (tali). En outre, des interac- tions avec la phénologie foliaire et repro- ductive et le climat ont été recherchées. Pour les trois espèces, les cernes de croissance sont anatomiquement dis- tincts, annuels et se forment au rythme des saisons, avec un accroissement qui est maximal pendant la petite saison pluvieuse (de mars à mai). Les variations saisonnières de la croissance se sont avérées significatives pour le moabi et le sapelli et non ...

Plant Ecology and Evolution, 2019

Background and aims – The isolation of populations inside forest refugia during past climate chan... more Background and aims – The isolation of populations inside forest refugia during past climate changes has widely been hypothesized as a major driver of tropical plant diversity. Environmental conditions can also influence patterns of diversity by driving divergent selection leading to local adaptation and, potentially, ecological speciation. Genetic and phylogenetic approaches are frequently used to study the diversification of African tree clades. However, the environmental space occupied by closely related species or intra-specific gene pools is barely quantified, though needed to properly test hypotheses on diversification processes.Methods – Using species distribution models, we determined the bioclimatic constraints on the distribution of closely related species and intra-specific gene pools. Our study model, Erythrophleum (Fabaceae – Caesalpinioideae), is a tropical tree genus widespread across Africa, and vastly investigated for genetics. Here, we combined the available phylog...