En raison de la connaissance limitée du fonctionnement des écosystèmes d'eau douce tropicaux andins en haute altitude, il est nécessaire de caractériser les interactions entre les conditions environnementales et les organismes aquatiques, en particulier les macroinvertébrés, et de comprendre les réponses des écosystèmes au changement climatique et aux impacts anthropiques.

Les écosystèmes d'eau douce andins élevés se caractérisent par des convergences de ruisseaux alimentés par diverses sources d'eau, y compris les glaciers, les lacs, les zones humides et les aquifères (Herrera et al., 2021). Cette complexité donne lieu à un mosaïque de communautés aquatiques adaptées aux conditions sévères liées à l'altitude, telles que les faibles températures, la fonte diurne et le gel nocturne, ainsi que la variabilité environnementale temporelle (Jacobsen et al., 2014). Cependant, le changement climatique met ces écosystèmes à l'épreuve, accélérant la fonte des glaciers, ce qui modifie les régimes hydrologiques (Jacobsen et al., 2010). Parallèlement, l'augmentation des activités anthropiques accroît les concentrations de contaminants dans les systèmes (Jiao et al., 2020), affecte la couverture terrestre (Ochoa-Tocachi et al., 2016) et réduit le débit des ruisseaux (Soruco et al., 2015). Ces pressions combinées ont des répercussions importantes dans les ruisseaux, affectant les conditions hydrauliques et physico-chimiques, avec des conséquences négatives considérables pour la biodiversité aquatique (Meza-Salazar et al., 2020). Cependant, notre compréhension actuelle des mécanismes qui structurent ces écosystèmes andins élevés complexes reste limitée.

L'objectif de cette thèse est d'améliorer notre compréhension de l'impact du changement climatique et des activités anthropiques sur la structure et le fonctionnement des écosystèmes aquatiques andins élevés, en se basant sur une quantification des impacts humains (changements d'utilisation des terres, altérations des débits des ruisseaux et dépôt atmosphérique sur les glaciers).Pour ce faire, nous nous concentrerons sur :

1. L'identification des motifs spatio-temporels et des forces motrices de la qualité de l'eau qui affectent la structure des macroinvertébrés dans les ruisseaux andins élevés, en tenant compte à la fois de la couverture terrestre et des altérations physico-chimiques.
2. Le développement de modèles de préférence hydraulique pour les taxons dominants de macroinvertébrés dans les ruisseaux andins élevés (Équateur, Bolivie et Chili). Bien que des études précédentes aient appliqué ces outils aux communautés de macroinvertébrés alpins (Becquet et al., 2023), il est nécessaire d'adapter cette méthode aux ruisseaux andins élevés et aux macroinvertébrés, en tenant compte des conditions environnementales. Cela nous permettra de prédire la réponse des écosystèmes aquatiques aux altérations hydrauliques (vitesse, profondeur, substrat) dans les ruisseaux andins élevés.
3. La comparaison de la bioaccumulation et de la biomagnification des métaux lourds dans les communautés d'algues et de macroinvertébrés des ruisseaux glaciers et non-glaciers affectés par des sources de pollution directes et diffuses le long du gradient d'altitude.

References

• Becquet, J., Lamouroux, N., Forcellini, M., & Cauvy‐Fraunié, S. (2023). Modelling macroinvertebrate hydraulic preferences in alpine streams. Hydrological Processes, 37(2). https://doi.org/10.1002/hyp.14806
• Herrera, E. Q., Crespo‐Pérez, V., Mark, B. G., Gonzales, A. L., & Kulonen, A. (2021). Mountain freshwater ecosystems and protected areas in the tropical Andes: insights and gaps for climate change adaptation. Environmental Conservation, 49(1), 17–26. https://doi.org/10.1017/s0376892921000382
• Jacobsen, D., Cauvy-Fraunie, S., Andino, P., Espinosa, R., Cueva, D., & Dangles, O. (2014). Runoff and the longitudinal distribution of macroinvertebrates in a glacier‐fed stream: implications for the effects of global warming. Freshwater Biology, 59(10), 2038–2050. https://doi.org/10.1111/fwb.12405
• Jacobsen, D., Dangles, O., Andino, P., Espinosa, R., Hamerlík, L., & Cadier, E. (2010). Longitudinal zonation of macroinvertebrates in an Ecuadorian glacier-fed stream: do tropical glacial systems fit the temperate model? Freshwater Biology, 59(6), 1116-1127. https://doi.org/10.1111/j.1365-2427.2009.02348.x
• Jiao, X., Dong, Z., Kang, S., Li, Y., Jiang, C., & Rostami, M. (2020). New insights into heavy metal elements deposition in the snowpacks of mountain glaciers in the eastern Tibetan Plateau. Ecotoxicology And Environmental Safety, 207, 111228. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2020.111228
• Meza-Salazar, A. M., Guevara, G., Gomes-Días, L., & Cultid‐Medina, C. A. (2020). Density and diversity of macroinvertebrates in Colombian Andean streams impacted by mining, agriculture and cattle production. PeerJ, 8, e9619. https://doi.org/10.7717/peerj.9619
• Soruco, Á., Vincent, C., Rabatel, A., Francou, B., Thibert, E., Sicart, J., & Condom, T. (2015). Contribution of  glacier runoff to water resources of La Paz city, Bolivia (16° S). Annals of Glaciology, 56(70), 147–154. https://doi.org/10.3189/2015aog70a001