Circum-Alpine marine circulation and paleoenvironmental conditions during the Miocene

Trace element and isotopic compositions of marine fossils and sediment were analyzed from several Miocene deposits in the circum-Alpine region in order to reconstruct the paleoceanographic and paleoclimatic changes related to sea level changes, basin evolution and Alpine orogeny. To the north and the east the Alps were border by an epicontinental sea, the Paratethys, while to the south the Mediterranean surrounded the uplifting mountains during the Miocene. The thesis mainly focused on sediments and fossils sampled from Miocene beds of these two oceanic provinces. The north Alpine Molasse, the Vienna and Pannonian Basins were located in the Western and Central Paratethys. O-isotope compositions of well-preserved phosphatic fossils in these sediments support deposition under sub-tropical to warm-temperate climate with water temperatures between 14 to 28 °C for the Miocene. δ18O values of fossil shark teeth from different horizons vary similarly to those of the global trend until the end of the Badenian, however the δ18O values show wider range, which indicates local effects iii the sub-basins. The trend of 87Sr/86Sr in the samples roughly agrees with an open ocean environment for the Miocene. Yet a number of samples deviate from typical open ocean compositions with higher ratios suggesting modification of seawater by local and old terrestrial sources. In contrast, two exceptional teeth from the locality of La Moliere have extremely low δ18O values and low 87Sr/86Sr. However, the REE patterns of their enameloid are similar to those of teeth having O and Sr isotopic compositions typical of a marine setting at this site. Collectively, this suggests that the two teeth formed while the sharks frequented a freshwater environment with very low 18O-content and 87Sr/86Sr controlled by Mesozoic calcareous rocks. This is consistent with a paleogeography of high-elevation (~2300m) Miocene Alps adjacent to a marginal sea. The local effects are also reflected in the εNd values of the Paratethyan fossils, which is compatible with input from ancient crystalline rocks and Mesozoic sediments, while other samples with elevated εNd values indicate an influence of Neogene volcanism on the water budget. Excluding samples whose isotopic compositions reflect a local influence on the water column, an average εNd value of -7.9 ± 0.5 may be inferred for the Paratethys seawater. This value is indistinguishable from the Miocene value of the Indian Ocean, supporting a dominant role of ludo-Pacific water masses in the Paratethys. Regarding the Mediterranean, stable C-and O-isotope compositions of benthic and planktonic foraminifera from the Umbria-Marche region (UMC) have an offset typical for their habitats and the changes in composition mimic global changes, suggesting that the regional conditions of climate and the carbon cycle were controlled by global changes. The radiogenic isotope compositions of the fossil assemblages allow for distinction of periods. From 25 to 19 Ma, high εNd values and low 87Sr/86Sr of sediments and fossils support intense tectonism and volcanism, related to the opening of the western Mediterranean. Between 19 and 13 Ma the Mediterranean has εNd values that are largely controlled by incursion of Indian Ocean water. Brief periods of local hinterland control on seawater compositions are indicated by spikes in the εNd record, coinciding with volcanic events and a short sea-level decrease at about 15.2 Ma. Lower 87Sr/86Sr compared to the open ocean is compatible with rapid uplift of the hinterland and intense influx of Sr from Mesozoic carbonates of the western Apennines, while higher 87Sr/86Sr for other sites indicates erosion of old crustal silicate rocks. Finally, from 13 to 7 Ma the fossils have 87Sr/86Sr similar to those of Miocene seawater and their εNd values indicates fluctuating influence of Atlantic, and Indian Ocean or Paratethys sources of seawater entering the Mediterranean, driven by global sealevel changes and local tectonism. RÉSUMÉ DE LA THÈSE Les compositions en éléments traces et isotopiques de fossiles marins et de sédiments on été analysées à partir de nombreux dépôts marins dans la région circum Alpine dans le but de reconstruire les changements paléocéanographiques et paléoclimatiques liés aux changements du niveau marin, à l'évolution en bassins et à l'orogénie alpine. Au nord et à l'est des Alpes, une mer épicontinentale appelée Paratéthys s'est ouverte, alors que plus au sud la mer Méditerranée bordait au Miocène les Alpes naissantes. Le but de cette recherche est de se concentrer sur les sédiments et les fossiles provenant des couches du Miocènes de ces deux provinces marines. Les bassins de la Molasse Alpine du nord, de Vienne et Pannonien étaient situés au niveau de la Paratéthys Occidentale et Centrale. Les compositions isotopiques de l'oxygène de fossiles phosphatés bien préservés dans ces sédiments étayent la théorie d'un dépôt sous un climat subtropical à tempéré chaud avec des températures entre 14 et 28°C pendant le Miocène. Les valeurs δ18O des fossiles sont similaires à la tendance globale jusqu'à la fin du Badénien. Cependant les larges fluctuations en δ18O indiquent des effets locaux au niveau des sous bassins. En outre, deux dents de requin exceptionnelles présentent des valeurs extrêmement basses de δ18O. Ces données suggèrent que ces deux dents se sont formées alors que les requins fréquentaient un environnement d'eau douce avec de faibles valeurs de 18O. Le calcul de la composition isotopique de l'oxygène de cette eau douce permet d'obtenir une estimation de la paléoélévatian moyenne des Alpes du Miocène (~2300m). La tendance 87Sr/86Sr pour ces échantillons concorde approximativement avec un environnement d'océan ouvert au cours du Miocène. Toutefois un nombre d'échantillons dévie des compositions d'océan ouvert typiques, avec des rapports élevés suggérant des modifications de l'eau de mer par des sources locales et terrestres. Les effets locaux sont aussi reflétés au niveau des valeurs en εNd des fossiles paratéthysiens. Ceci est cohérent avec un apport d'anciennes roches cristallines et de sédiments mésozoïques, tandis que d'autres échantillons avec des valeurs hautes de εNd indiquent une influence d'un volcanisme néogène dans le budget marin. En excluant les échantillons dont les compositions isotopiques confirment une influence locale, une valeur moyenne de εNd de 7.9 t 0.5 peut être déduite pour l'eau de la Parathétys. Cette valeur est semblable à la valeur correspondant à l'Océan Indien durant le Miocène, confirmant un rôle dominant de cet océan dans la Paratéthys. Au niveau de la Méditerranée, les compositions en isotopes stables du Carbone et de l'Oxygène de foraminifères planctoniques et benthique de la région Umbria-Marche présentent un offset typique à leurs habitats. De plus les changements dans leurs compositions suivent les changements globaux, suggérant ainsi que les conditions climatiques régionales et le cycle du carbone étaient contrôlés par des phénomènes globaux. La composition en isotopes radiogéniques d'assemblages fossiles permet une reconnaissance sur trois périodes distinctes. De 25 à 19 millions d'années (Ma), des valeurs élevées de εNd et un faible rapport 87Sr/86Sr dans les sédiments soutiennent l'idée d'une activité tectonique et volcanique intense, liée à l'ouverture de la Méditerranée occidentale. Entre 19 et 13 Ma, la Méditerranée montre des valeurs de εNd qui sont largement contrôlées par une incursion d'eau provenant de l'Océan Indien. En effet, aux alentours de 15,2 Ma, des pics dans l'enregistrement des valeurs de εNd, coïncidant avec des événements volcaniques et de brèves diminutions du niveau marin. Enfin, de 13 à 7 Ma, les fossiles ont des rapports ß7Sr/8fiSr similaires à ceux de l'eau de mer au Miocène. Leurs valeurs de εNd indiquent une influence changeante de l'océan Atlantique, et de l'océan Indien ou des sources d'eau de merde la Parathétys qui entrent dans les bassins méditerranéens. Ce changement est guidé par des modifications globales du niveau marin et par la tectonique locale. RÉSUMÉ DE LA THÈSE (POUR LE GRAND PUBLIC) Les analyses des compositions en éléments traces et isotopiques des fossiles marins sont un outil très utile pour reconstruire les conditions océaniques et climatiques anciennes. Ce travail de thèse se concentre sur les sédiments déposés dans un environnement marin proches des Alpes au cours du Miocène, entre 23 et 7 millions d'années (Ma). Cette période est caractérisée par une tectonique alpine active, ainsi que par des changements climatiques et océanographiques globaux importants. Dans le but de tracer ces changements, les compositions isotopiques du Strontium, du Néodyme, de l'Oxygène et du Carbone ont été analysées dans des fossiles bien préservés ainsi que les sédiments contemporains. Les échantillons proviennent de deux provinces océaniques distinctes, la première est la Mer Méditerranée, et l'autre est une mer épicontinentale appelée Parathétys, qui existait au nord et à l'est des Alpes durant le Miocène. Au niveau de la Parathétys Occidentale et Orientale, les compositions isotopiques d'oxygène de dents de requins confirment un dépôt sous un climat subtropical à tempéré chaud avec des températures d'eau entre 14 et 28°C au Miocène. En outre, deux dents de requins exceptionnelles ont enregistré des compositions isotopiques d'oxygène extrêmement basses. Cela suggère que ces deux dents se sont formées alors que les requins entraient dans un système d'eau douce. Le calcul de la composition isotopique de l'oxygène de cette eau douce permet d'obtenir une estimation de la paléoélévation des Alpes au Miocène qui est aussi élevée que celle d'aujourd'hui. La tendance isotopique du Strontium pour ces échantillons concorde approximativement avec un environnement d'océan ouvert. Cependant un certain nombre d'échantillons indique des modifications de l'eau de mer par des sources terrestres locales. Les effets locaux sont aussi visibles au niveau des compositions isotopiques du Néodyme, qui sont en accord avec un apport provenant de roches cristallines anciennes et de sédiments du Mésozoïque, alors que d'autres échantillons indiquent une influence volcanique néogène dans le budget marin. A l'exclusion des échantillons dont les compositions correspondent à une influence locale, les compositions isotopiques du Néodyme de la Parathétys sont très similaires aux valeurs de l'Océan Indien, montrant ainsi un rôle important des masses d'eau IndoPacifiques dans cette région. Au niveau de la Méditerranée, les compositions en isotopes stables du Carbone et de l'Oxygène de foraminifères planctoniques et benthique de la région Umbria-Marche présentent un offset typique à leurs habitats. De plus, les changements dans leurs compositions suivent les changements globaux, suggérant ainsi que les conditions climatiques régionales et le cycle du carbone étaient contrôlés par des phénomènes globaux. La composition en isotopes radiogéniques d'assemblages fossiles permet une reconnaissance sur trois périodes distinctes. De 25 à 19 Ma, des rapport isotopiques élevés pour le Néodyme et faibles pour le Strontium dans les sédiments et les fossiles soutiennent l'idée d'une activité tectonique et volcanique intense, liée à l'ouverture de la Méditerranée occidentale. Entre 19 et 13 Ma, la Méditerranée présente des rapports isotopiques du Néodyme qui sont largement contrôlés par une incursion d'eau provenant de l'Océan Indien. En effet, aux alentours de 15,2 Ma, des pics dans l'enregistrement des valeurs des isotopes du Néodyme coïncident avec des événements volcaniques et de brèves diminutions du niveau marin. Finalement, de 13 à 7 Ma, les fossiles ont des rapports isotope Strontium similaires à ceux de l'eau de mer au Miocène. Les rapports isotopiques du Néodyme indiquent une influence changeante de l'océan Atlantique, et de l'océan Indien ou des sources d'eau de mer de la Parathétys qui entrent dans les bassins méditerranéens. Ce changement est guidé par des modifications globales du niveau marin et par la tectonique locale.

La geotecnia vertical aplicada a la rehabilitación de yacimientos pleistocenos

La aplicación de una serie de técnicas propias de la geotecnia vertical y de la consolidación de taludes y laderas inestables se presenta por primera vez aplicada a la rehabilitación de yacimientos pleistocenos ubicados en antiguas canteras. Un conjunto de actuaciones especializadas permite garantizar la seguridad en los trabajos así como la preservación de la integridad de los yacimientos ubicados en cortes verticales y laderas rocosas. La rehabilitación realizada en el yacimiento de la Cova del Rinoceront (macizo del Garraf, NE de España), ubicado en el frente de explotación de una antigua cantera de piedra caliza, es el primer ejemplo conocido en la Península Ibérica donde la geotecnia vertical hasido utilizada en este tipo de contextos y, por lo tanto, los resultados pueden ser utilizados como un posible modelo de futuro para próximas intervenciones.

Modeling storm events to investigate the influence of the stream¿catchment interface zone on stream biogeochemistry

We formulate a new mixing model to explore hydrological and chemical conditions under which the interface between the stream and catchment interface (SCI) influences the release of reactive solutes into stream water during storms. Physically, the SCI corresponds to the hyporheic/riparian sediments. In the new model this interface is coupled through a bidirectional water exchange to the conventional two components mixing model. Simulations show that the influence of the SCI on stream solute dynamics during storms is detectable when the runoff event is dominated by the infiltrated groundwater component that flows through the SCI before entering the stream and when the flux of solutes released from SCI sediments is similar to, or higher than, the solute flux carried by the groundwater. Dissolved organic carbon (DOC) and nitrate data from two small Mediterranean streams obtained during storms are compared to results from simulations using the new model to discern the circumstances under which the SCI is likely to control the dynamics of reactive solutes in streams. The simulations and the comparisons with empirical data suggest that the new mixing model may be especially appropriate for streams in which the periodic, or persistent, abrupt changes in the level of riparian groundwater exert hydrologic control on flux of biologically reactive fluxes between the riparian/hyporheic compartment and the stream water.

Rockfall induced seismic signals: case study in Montserrat, Catalonia

After a rockfall event, a usual post event survey includes qualitative volume estimation, trajectory mapping and determination of departing zones. However, quantitative measurements are not usually made. Additional relevant quantitative information could be useful in determining the spatial occurrence of rockfall events and help us in quantifying their size. Seismic measurements could be suitable for detection purposes since they are non invasive methods and are relatively inexpensive. Moreover, seismic techniques could provide important information on rockfall size and location of impacts. On 14 February 2007 the Avalanche Group of the University of Barcelona obtained the seismic data generated by an artificially triggered rockfall event at the Montserrat massif (near Barcelona, Spain) carried out in order to purge a slope. Two 3 component seismic stations were deployed in the area about 200 m from the explosion point that triggered the rockfall. Seismic signals and video images were simultaneously obtained. The initial volume of the rockfall was estimated to be 75 m3 by laser scanner data analysis. After the explosion, dozens of boulders ranging from 10¿4 to 5 m3 in volume impacted on the ground at different locations. The blocks fell down onto a terrace, 120 m below the release zone. The impact generated a small continuous mass movement composed of a mixture of rocks, sand and dust that ran down the slope and impacted on the road 60 m below. Time, time-frequency evolution and particle motion analysis of the seismic records and seismic energy estimation were performed. The results are as follows: 1 ¿ A rockfall event generates seismic signals with specific characteristics in the time domain; 2 ¿ the seismic signals generated by the mass movement show a time-frequency evolution different from that of other seismogenic sources (e.g. earthquakes, explosions or a single rock impact). This feature could be used for detection purposes; 3 ¿ particle motion plot analysis shows that the procedure to locate the rock impact using two stations is feasible; 4 ¿ The feasibility and validity of seismic methods for the detection of rockfall events, their localization and size determination are comfirmed.

Pseudo-two-girdles c-axis fabric patterns in a quartz-feldspar mylonite (Costabona granodiorite, Canigo massif)

An example of the relationship that exist between the preferred crystaliografic orientation of quartz grains and the attitude of the mylonite foliation of quartz-feldspar mylonites is described. These rocks are the result of the inhomogeneous deformation under low-grade metamorphic conditions of a late Hercynian granodiorite, intruded into the gneisses of the slopes of the Canig massif (Eastern Pyrenees). The Costabona mylonites have a quartz c-axis fabric in pseudo-twogirdles symmetrical with respect to the mylonite foliation and perpendicular to the shearband systems which produce an extensional crenulation of the mylonite foliation.

Estudi microtermomètric dels filons de quars de les Esquerdes de Rojà, Massís del Canigó, Pirineu Oriental

Els materials pre-hercinians i el granit de Costabona estan travessats per un conjunt de filons de quars de fins a 15 km de longitud, coneguts com a 'Esquerdes de Roja'. Aquests filons estan localment afectats per un sistema de bandes milonítiques i per un altre posterior de fractures. A partir de l'anilisi microtermometrica de les inclusions fluides primàries en quars, ha estat obtinguda una temperatura de formació de l'ordre de + 280 C per la major part del quars, i una temperatura de + 250 C per als monocristalls que omplen esquerdes i cavitats. Els filons s'haurien format a partir de solucions mineralitzants que contenien ~ a + C, a++, K+ i, en menor proporció, ~ g + + .fins una salinitat total de l'ordre del 20/@ en pes de la Na CI.

Reproducibility of species lists, visual cover estimates and frequency methods for recording high mountain vegetation

Question: When multiple observers record the same spatial units of alpine vegetation, how much variation is there in the records and what are the consequences of this variation for monitoring schemes to detect change? Location: One test summit in Switzerland (Alps) and one test summit in Scotland (Cairngorm Mountains). Method: Eight observers used the GLORIA protocols for species composition and visual cover estimates in percent on large summit sections (>100 m2) and species composition and frequency in nested quadrats (1 m2). Results: The multiple records from the same spatial unit for species composition and species cover showed considerable variation in the two countries. Estimates of pseudoturnover of composition and coefficients of variation of cover estimates for vascular plant species in 1m x 1m quadrats showed less variation than in previously published reports whereas our results in larger sections were broadly in line with previous reports. In Scotland, estimates for bryophytes and lichens were more variable than for vascular plants. Conclusions: Statistical power calculations indicated that, unless large numbers of plots were used, changes in cover or frequency were only likely to be detected for abundant species (exceeding 10% cover) or if relative changes were large (50% or more). Lower variation could be reached with the point methods and with larger numbers of small plots. However, as summits often strongly differ from each other, supplementary summits cannot be considered as a way of increasing statistical power without introducing a supplementary component of variance into the analysis and hence the power calculations.

Origin of a restraining bend in an evolving strike-slip system: The Cenozoic As Pontes basin (NW Spain)

The As Pontes basin (12 km2), NW Iberian Peninsula, is bounded by a double restraining bend of a dextral strike-slip fault, which is related to the western onshore end of the Pyrenean belt. Surface and subsurface data obtained from intensive coal exploration and mining in the basin since the 1960s together with additional structural and stratigraphic sequence analysis allowed us to determine the geometric relationships between tectonic structures and stratigraphic markers. The small size of the basin and the large amount of quality data make the As Pontes basin a unique natural laboratory for improving our understanding of the origin and evolution of restraining bends. The double restraining bend is the end stage of the structural evolution of a compressive underlapping stepover, where the basin was formed. During the first stage (stepover stage), which began ca. 30 Ma ago (latest Rupelian) and lasted 3.4 My, two small isolated basins bounded by thrusts and normal faults were formed. For 1.3 My, the strike-slip faults, which defined the stepover, grew towards each other until joining and forming the double restraining bend, which bounds one large As Pontes basin (transition stage). The history of the basin was controlled by the activity of the double restraining bend for a further 3.4 My (restraining bend stage) and ended in mid-Aquitanian times (ca. 22 Ma).

Interés florístico y geobotánico de la Sierra de Alcubierre (Monegros, Aragón)

sum tini Molero, Sáez and Villar-, altered by the presence of certain thermophilous coastal species, and finicolous and residual in character, are found in a few exceptional enclaves. Finally, stress is laid on the need to introduce suitable measures for the protection of certain places in the Range, particularly the residual woods of the northern slopes, in view of the exceptional interest of the flora and landscape. Key words: Flora, Vegetation, Chorology, Cormophytes, Sierra de Alcubierre, Monegros, Ebro valley, Spain.

Contribucion al conocimiento de la flora del Sistema Iberico Septentrional

Se aporta un catálogo florístico de 313 táxones seleccionados procedentes de algunas de las sierras septentrionales del Sistema Ibérico aragonés: Sierras de Villarroya, Vicort, Cucalón y Retuerta, Monte de Herrera, la Modorra de Bádenas y Baños de Segura. La visita a algunas de las localidades clásicas de ASSO, ha permitido confirmar numerosas citas de las que aparecen en su Synopsis stirpium indigenarum Aragoniae (1779), así como establecer algunas sinonimias. En el aspecto nomenclatural se propone una nueva combinación: Androsace elongata L. subsp. breistrofferi (Charpin & Greuter) J . Molero & JM. Montserrat, comb. nova. En el aspecto corológico, una lista, que no pretende ser exahustiva, sobre novedades para la Flora aragonesa y otras especies escasamente citadas que incluye: Paronychia rouyana, Suene scabriflora, Sisymbrium macroloma, Hutera hispida, Saxifraga losae var. camarae, Rosa arvensis, Aphanes cornucopioides, Lathyrus cirrhosus, Trifolium retusum, Trifolium gemellum, Seseli cantabricum, Daucus durieua, Anthemis alpestris fma. ligulata , Hieracium castellanum, Festuca capillifolia , Avenula pubescens, Carex tomentosa, etc.

Las comunidades de líquenes de las rocas silíceas no volcánicas del SE de España

This study contains the results of a survey based on 200 relevés made, following the methodology of Klement (1955), in the provinces of Murcia, Almeria and Albacete, from the coast to 2000 msm, on siliceous rocks, mainly metamorphic schists and, more rarely, on quartzite. The climate is predominantly mediterranean and arid (from 180 to 500 mm of annual rainfall), and belongs to I11 and III(1V) types of Walter and Lieth, in the low regions, and to IV4 in the mountains. The coastal zone and also a lot of south-facing slopes enjoy fairly warm winters.

Omphalina Umbellifera (L. ex. Fr.)Quel. Novedad para la flora liquénica

Se da cuenta de la recolección en el Montseny, el Corredor y el Moixeró de varios basidiocarpos de Omphalina umbellifera(L. ex Fr. ) Quel. (= O. ericetorum (Pers.) M. Lange), en taludes y sobre madera en descomposición.

Very high-resolution environmental predictors in species distribution models: moving beyond topography?

Recent advances in remote sensing technologies have facilitated the generation of very high resolution (VHR) environmental data. Exploratory studies suggested that, if used in species distribution models (SDMs), these data should enable modelling species' micro-habitats and allow improving predictions for fine-scale biodiversity management. In the present study, we tested the influence, in SDMs, of predictors derived from a VHR digital elevation model (DEM) by comparing the predictive power of models for 239 plant species and their assemblages fitted at six different resolutions in the Swiss Alps. We also tested whether changes of the model quality for a species is related to its functional and ecological characteristics. Refining the resolution only contributed to slight improvement of the models for more than half of the examined species, with the best results obtained at 5 m, but no significant improvement was observed, on average, across all species. Contrary to our expectations, we could not consistently correlate the changes in model performance with species characteristics such as vegetation height. Temperature, the most important variable in the SDMs across the different resolutions, did not contribute any substantial improvement. Our results suggest that improving resolution of topographic data only is not sufficient to improve SDM predictions - and therefore local management - compared to previously used resolutions (here 25 and 100 m). More effort should be dedicated now to conduct finer-scale in-situ environmental measurements (e.g. for temperature, moisture, snow) to obtain improved environmental measurements for fine-scale species mapping and management.

Contribution to the conservation biology of the wood ant Formica lugubris (Hymenoptera, Formicidae) in Switzerland

Summary Among ants, wood ants are probably the most fascinating and studied species in temperate European forests. Unfortunately, due to several threats they are nowadays registered in red lists. Recent studies made in the Swiss Jura Mountains ended up in the description of a new sympatric sibling species of Formica lugubris (i.e. Formica paralugubris Seifert 1996). Because of this confusion the biology of F. lugubris is incomplete. Due to the extreme difficulties to distinguish morphologically F. lugubris from F. paralugubris we studied their cuticular hydrocarbons profiles. Irrespective of their geographic origin, we observed quantitative discrimination between species within each caste (workers, males and gynes =young alate female). Moreover, using a behavioural taxonomic approach (i.e. the pupa-carrying test) we showed that ants preferred conspecific worker pupae to those of the sibling species. These first results allowed us to consider the two species as two separate taxonomic units. To understand their coexistence, habitat distribution models were fitted with GIS predictors and factors known to influence wood ant distribution. In the Jura Mountains, although the two species share very similar habitats, they are spatially segregated. F. lugubris occurs more frequently at woodland borders than in forest interiors. We demonstrated with genetic and field data that Formica lugubris displays two different social forms in close proximity in alpine zone (e.g. unmanaged forests of the Swiss National Park). We discovered populations mostly monogynous to weakly polygynous (i.e. one to a few egg laying queens per colony) and monodomous (i.e. one nest per colony), and polygynous/polydomous populations (new nests being founded by colony budding). It is generally admitted that monogyne species disperse well in order to find suitable habitat to found new colonies whereas polygyne species have restricted dispersal and local mating within the nest. In order to compare reproductive strategies of F. lugubris and F. paralugubris (i.e. matings and dealation process) we conducted experiments with sexuals. F, lugubris gynes from monogynous/monodomous populations do not show a local strategy like the obligately polygynous F. paralugubris (i.e. early dealation even without mating, insemination without flight activity and low fat reserve). They always keep their wings, do not mate when not able to fly and have high amount of fat content revealing high survival capacities. On the other side, F, lugubris gynes from polygynous/polydomous populations have lower lipid reserves and displayed a reproductive behaviour close to the F. para lugubris one. After dispersal, wood ant gynes can either start new societies by temporary social parasitism of another species (i.e. subgenus Serviformica) or be adopted intraspecifically in an existing nest. In F. lugubris, we demonstrated that gynes from monogynous/monodomous colonies showed a high success for temporary social parasitism compare to the lower success of gynes from polygynous/polydomous colonies. However, physiological analyses suggested that only gynes from monogynous/ monodomous populations can efficiently disperse and found new nest by temporary social parasitism. Intraspecifically, gynes were accepted to a high degree in polygynous nest and in monogynous nests as long as these nests contained sexuals. In conclusion, Formica lugubris displays a social and dispersal polymorphism (mixed mating and founding system) representing a behavioural plasticity in relation to environmental and ecological conditions. Therefore, conservation measures directed toward this species should try to maintain a maximum of diversity at the habitat level. Résumé Les fourmis des bois sont probablement parmi les espèces de fourmis les plus fascinantes et les plus étudiées des forêts tempérées Européennes. Actuellement, du fait de différentes menaces, elles figurent malheureusement sur listes rouges. Plusieurs études menées au sein du Jura Suisse ont abouti à la description d'une nouvelle espèce jumelle et sympatrique de Formica lugubris (F. para- lugubris Seifert 1996). A cause de cette confusion la biologie de F lugubris est lacunaire. La distinction morphologique de F. lugubris et de F. para lugubris est si difficile que nous avons étudié leurs hydrocarbures cuticulaires. Indépendamment de l'origine géographique, nous avons observé une discrimination quantitative entre les espèces au sein de chaque caste (ouvrières, mâles et jeunes femelles ailées). De plus, à l'aide d'une approche taxonomique comportementale (le test de transport de cocons) nous avons montré que les fourmis préfèrent des cocons d'ouvrières conspécifiques à ceux de l'espèce jumelle. Ces premiers résultats nous permettent de considérer ces deux espèces comme deux unités taxonomiques distinctes et valables. Afin de comprendre leur coexistence, des modèles mathématiques ont été développés avec des données SIG et des facteurs écologiques influençant la répartition des fournis des bois. Dans le Jura, même si elles partagent des habitats fortement similaires, les deux espèces n'occupent pas les mêmes secteurs. F. lugubris est plus fréquente en lisière forestière plutôt qu'en pleine forêt. Nous avons démontré grâce à des données génétiques et de terrain que F. lugubris présente deux formes sociales au sein de la zone alpine (forêts protégées du Parc National Suisse). D'autre part, nous avons découvert des populations monogynes à faiblement polygynes (une à quelques reines pondeuses par colonie) et monodomes (colonies composées d'une seule fourmilière), et des populations polygynes/polydomes (les nouveaux nids étant produit par bourgeonnement). Généralement, les espèces monogynes dispersent sur de grandes distances et peuvent coloniser des habitats favorables à la fondation de nouvelles colonies alors que les espèces polygynes possèdent une dispersion limitée avec des accouplements à l'intérieur des nids. Afin de comparer les stratégies de reproduction de F. lugubris et de F. paralugubris (accouplements et perte des ailes) nous avons mené des expériences avec les sexués. Les jeunes femelles ailées de F. lugubris issues de populations monogynes/monodomes ne présentent pas de stratégie locale comparée à l'espèce obligatoirement polygyne F paralugubris (perte des ailes précoce même si il n'y a pas eu accouplement, insémination possible sans avoir volé activement et faibles réserves de graisse). Elles conservent toujours leurs ailes, ne s'accouplent pas lorsqu'elles sont empêchées de voler et possèdent de grandes quantités de graisse révélant de fortes capacités de survie. D'autre part, les jeunes femelles ailées de F. lugubris provenant de populations polygynes/polydomes ont peu de réserves lipidiques et ont un comportement de reproduction proche de celles de F. paralugubris. Après leur dispersion, les jeunes sexués femelles de fourmis des bois peuvent soit fonder une nouvelle société par parasitisme social temporaire d'un nid d'une autre espèce (sous-genre Serviformica) soit être adoptées dans un nid déjà existant de leur propre espèce. Chez F. lugubris, nous avons pu démontrer que les jeunes sexués femelles de colonies monogynes/monodomes présentent un succès élevé au parasitisme sociale temporaire en comparaison au plus faible succès obtenu avec des sexués provenant de colonies polygynes/polydomes. Cependant, les données physiologiques suggèrent que seules les jeunes sexués femelles de populations mono-gynes/monodomes peuvent disperser efficacement et fonder un nouveau nid par parasitisme social temporaire. Au niveau intraspécifique, les jeunes femelles sont acceptées à un taux élevé dans les nids polygynes mais aussi dans les nids monogynes tant que ces nids possèdent encore de jeunes sexués. En conclusion, F. lugubris est caractérisée par un polymorphisme dans ses structures sociales et ses stratégies de dispersion (système mixte d'accouplement et de fondation) ce qui représente une forte plasticité comportementale en relation avec les conditions environnementales et écologiques. Par conséquent, les mesures de conservation de cette espèce devraient s'attacher à maintenir un maximum de diversité au niveau des habitats.