Ce travail de thèse a pour objectif de contribuer à la compréhension des patrons de distribution et des mécanismes de coexistence des espèces benthiques des écosystèmes marins en utilisant une approche de métacommunauté (réseau de communautés reliées par la dispersion). Le cadre des métacommunautés permet d’obtenir des représentations explicites concernant les relations entre les processus locaux et régionaux, ainsi que leurs effets respectifs à la fois sur l’abondance des populations et sur la structure des communautés. Ce cadre semble pertinent dans le cas de la faune considérée puisque les stades benthiques (i.e. juvéniles et adultes) ont leur propre dynamique et le stade pélagique (i.e. larves) assure la dispersion des organismes à l’échelle régionale. L’étude des propriétés d’un modèle de métacommunauté d’invertébrés benthiques a mis en évidence l’importance des interactions locales et de la dispersion de larves sur la coexistence des espèces. Les résultats montrent plus particulièrement que les phénomènes de dispersion favorisent l’augmentation de la biodiversité locale tandis que les interactions entre individus (inter- et intraspécifiques) sont essentielles pour maintenir des niveaux d’abondance intermédiaires des populations benthiques. Une application du modèle aux annélides polychètes dans le Golfe du Lion (Méditerranée nord-occidentale, France), utilisant des relevés spatiaux d’abondance d’espèces, a permis d’identifier les principaux facteurs responsables de la diversité observée dans cette zone. Les résultats suggèrent que les processus hydrodynamiques à l’échelle du Golfe peuvent être l’un des facteurs influençant la répartition des populations locales, en créant un réseau structuré de zones d’import et d’export d’organismes. Enfin, une analyse de données de métacommunautés d’annélides polychètes a été réalisée pour différentes régions des mers de l’Europe du Sud (Mer Méditerranée et Mer Noire). L’analyse des relations rang-abondance à différents niveaux suggère que la distribution globale des populations de polychètes ne répond pas à des critères de neutralité mais est due à des processus de niches dans lesquels les interactions jouent un rôle primordial dans la structuration des communautés. Mots-clés: métacommunauté, modélisation écologique, dynamique de population, invertébrés benthiques, annélides polychètes, dispersion larvaire, connectivité.

Mots-clés : métacommunauté, modélisation écologique, dynamique de population, invertébrés benthiques, annélides polychètes, dispersion larvaire, connectivité.