Les forêts néotropicales accueillent une importante biodiversité encore méconnue. L’intégrité des écosystèmes naturels est menacée par les changements environnementaux (e.g., réchauffement climatique, destruction des habitats), par conséquent, identifier les facteurs structurants, naturels et anthropiques, du fonctionnement des écosystèmes, représente un défi scientifique crucial. L’inhérente complexité de ces milieux diversifiés pose de nombreux problèmes conceptuels et logistiques comme un échantillonnage exhaustif et/ou l’identification des espèces. Les broméliacées à réservoirs sont des écosystèmes miniatures adéquats pour pallier ces difficultés, car elles retiennent de l’eau de pluie et accumulent de la matière organique au creux de leurs feuilles, permettant ainsi de supporter des réseaux trophiques simples d’invertébrés aquatiques. Elles peuvent être échantillonnées exhaustivement, ont une forte abondance locale, et une large aire de répartition. De l’échelle locale à biogéographique, les travaux de cette thèse visent d’abord à comprendre comment ces communautés se structurent en réponse à l’hétérogénéité naturelle des forêts amazoniennes (e.g., ouverture de la canopée, fluctuations climatiques saisonnières), puis tente de prédire, par le biais d’expérimentations in situ et au laboratoire les réponses structurelles et fonctionnelles de ces communautés à divers scénarios de changement climatique. Une attention particulière a été portée sur l’impact de la température et des précipitations sur la physiologie et le comportement d’espèces clefs, et sur les interactions trophiques au sein des communautés. En dépit d’un renouvellement important des espèces d’invertébrés entre localités, les principales fonctions écosystémiques (e.g., décomposition) sont assurées de façon constante par un cœur densément connecté de détritivores et de micro-organismes. Ce cœur fonctionnel est présent sur l’ensemble de l’aire de distribution des broméliacées à réservoirs, et alimenté par la chute de litière et de cadavres d’invertébrés terrestres. La dynamique des populations et des communautés s’est révélée plus stable que supposé face aux perturbations appliquées dans ces travaux. Cette stabilité est conférée par les caractéristiques morphologiques de la plante hôte qui tamponnent les fluctuations environnementales, par les différents traits de résistances des espèces d’invertébrés, et par la ségrégation spatio-temporelle des niches des espèces. Ces différentes approches empiriques et expérimentales ont permis de mettre en évidence des interactions entre les changements environnementaux et la réponse des communautés qui soient indépendantes des échelles spatiales considérées et qui sembleraient communes à divers écosystèmes de plus grandes tailles.