Résumé
Les impacts des changements globaux sur les systèmes écologiques sont multiples et difficiles à expliquer. Aussi, ce sont des descriptions linéaires de ces changements qui dominent les études en écologie et conservation. Ignorer les dynamiques temporelles non linéaires pour décrire et caractériser le devenir des systèmes biologiques constitue donc une faiblesse dans les stratégies de conservation. C’est notamment le cas des transitions abruptes, se manifestant par des changements rapides et de grande ampleur, qui peuvent indiquer des bouleversements profonds et difficilement réversibles. Dans cette thèse, j’ai cherché à systématiser l’identification de transitions abruptes dans les séries temporelles en mettant en place une approche permettant de couvrir une large gamme de trajectoires pertinentes pour les données écologiques. À partir de données simulées, j’ai évalué les performances et les conditions d’application de cette classification, puis je l’ai appliquée à des séries temporelles de la productivité des stocks halieutiques réparties mondialement. Cette approche a permis d’obtenir une image de la prévalence des transitions abruptes par rapport aux autres trajectoires, à la fois à l’échelle globale, régionale et dans le temps. Il en ressort que les transitions abruptes, tant négatives que positives, sont loin d’être négligeables puisqu’elles sont retrouvées dans près d’un quart des stocks considérés. J’ai également mis en évidence que les déclins abrupts de productivité étaient plus nombreux dans les régions qui ont connu les augmentations de température de surface des océans les plus rapides. Par ailleurs, seule une partie des déclins abrupts ont été suivis par l’effondrement des stocks. Enfin, j’ai approfondi la question de la synchronie des transitions abruptes entre les stocks en révélant des déclins simultanés de productivité dans les séries temporelles dans une large partie de l’hémisphère Nord durant la décennie 1980-1990. Les résultats de ce travail de thèse soulignent la nécessité de considérer l’intégralité des dimensions dans les dynamiques temporelles et notamment ses composantes non linéaires pour le suivi et l’évaluation du vivant exposé au régime d’exploitation et de destruction contemporain.