International Journal of Mediterranean Ecology - Ecologia ...
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Résumés de thèses<br />
Élise BUISSON (maître de conférences HDR, université d’Avignon et<br />
des Pays du Vaucluse), codirectrice. Thierry DUTOIT (P r , université<br />
d’Avignon et des Pays du Vaucluse), directeur.<br />
Mots clés : steppe, résilience, coexistence, écosystème,<br />
perturbations, pâturage, composition spécifique, richesse et<br />
diversité spécifique, facilitation, compétition interspécifique,<br />
interactions biotiques et abiotiques, transfert de foins, semis<br />
d’espèces structurantes, espèces cibles.<br />
L<br />
’importante érosion de la biodiversité mesurée ces dernières<br />
décennies est notamment le résultat de l’augmentation<br />
et de l’extension des activités anthropiques sur<br />
les écosystèmes naturels et semi-naturels. En effet, depuis<br />
le début du XX e siècle, l’urbanisation, l’industrialisation et<br />
l’intensification de l’agriculture ont conduit à la destruction<br />
et à la fragmentation de nombreux habitats ayant une<br />
forte diversité végétale et animale. Les écosystèmes méditerranéens<br />
figurent ainsi parmi les espaces naturels ayant<br />
subi les plus grands changements d’usage surtout ces derniers<br />
siècles. Ils se sont notamment accélérés ces cinquante<br />
dernières années et ont eu d’importantes conséquences économiques<br />
et écologiques. Les impacts de ces dégradations<br />
sont d’autant plus graves que ces régions sont caractérisées<br />
par une grande diversité spécifique et une importante présence<br />
d’espèces endémiques et/ou rares qui en font des<br />
« points chauds de biodiversité » à l’échelle mondiale.<br />
Même si des mesures conservatoires ont déjà été mises en<br />
place, elles ne sont cependant aujourd’hui plus suffisantes<br />
au regard de l’augmentation des dommages causés par les<br />
activités humaines. L’écologie de la restauration est une<br />
discipline scientifique appliquée qui cherche ainsi à pallier<br />
ce manque par l’élaboration de connaissances et la mise au<br />
point de dispositifs, permettant d’initier ou de favoriser le<br />
rétablissement d’un écosystème après qu’il ait subi une ou<br />
des dégradations. Au préalable, l’étude et la compréhension<br />
des différents compartiments de l’écosystème et des<br />
facteurs responsables de l’assemblage des communautés<br />
avant et après les dégradations sont donc nécessaires pour<br />
atteindre les objectifs de cette discipline.<br />
Depuis 2006, nos expérimentations ont donc visé à comprendre<br />
et restaurer l’unique écosystème steppique de<br />
France situé dans la plaine de la Crau (Bouches-du-Rhône)<br />
et plus particulièrement la communauté végétale de type<br />
steppique qui le caractérise (« le coussoul de Crau »). Ce<br />
vaste écosystème herbacé, ne couvrant aujourd’hui plus<br />
qu’un sixième (10 500 ha) de la surface cartographiée au<br />
XVI e siècle, est néanmoins représentatif de nombreux écosystèmes<br />
steppiques méditerranéens (ex. : Dehesa espagnoles,<br />
Montado portugais, pelouses à stipes d’Afrique du<br />
Nord). Une meilleure compréhension des règles d’assemblage<br />
de cette communauté et la restauration de cet écosystème<br />
aura donc non seulement un impact sur la gestion<br />
et la conservation de la plaine de la Crau mais aussi sur<br />
d’autres formations herbacées méditerranéennes de type<br />
steppique.<br />
Au niveau de la recherche fondamentale, cette thèse a pour<br />
vocation principale de mieux comprendre les règles d’assemblage<br />
qui régissent cette communauté herbacée step-<br />
100<br />
pique et notamment sa phase de régénération. Nous avons<br />
donc tout d’abord recensé les principaux filtres qui semblent<br />
intervenir dans l’assemblage de la communauté par<br />
une étude de la régénération de la steppe après des perturbations<br />
exogènes majeures ; une fois identifiés, nous les<br />
avons isolés et nous avons testé leurs modes d’action à<br />
l’aide de différents protocoles expérimentaux afin de pouvoir<br />
évaluer leurs effets sur l’assemblage de la communauté.<br />
Deux de ces protocoles ont également consisté à tester<br />
de manière appliquée des méthodes de restauration<br />
écologique. Leurs finalités étant alors de passer à travers<br />
les principaux filtres qui empêchent la régénération mais<br />
aussi d’utiliser certains filtres pour accélérer la dynamique<br />
successionnelle. En région méditerranéenne, de nombreuses<br />
études ont démontré que les relations biotiques et<br />
en particulier les processus de facilitation jouaient un rôle<br />
majeur dans l’assemblage des communautés dès les premières<br />
phases de succession. Nous avons donc cherché à<br />
identifier, utiliser et comprendre le rôle de plantes<br />
« nurses » qui auraient pour rôle de structurer la communauté<br />
steppique.<br />
Notre premier objectif a été d’étudier la dynamique de la<br />
végétation de la steppe et d’évaluer sa capacité de résilience<br />
après une perturbation majeure d’origine anthropique<br />
correspondant à l’excavation de terres pour la mise<br />
en place de canalisations enterrées (Coiffait et al., sous<br />
presse dans la revue Acta Oecologica). Ces remaniements<br />
engendrent en effet une déstructuration des différents horizons<br />
du sol et la destruction de la végétation exprimée. Des<br />
suivis de végétation sur deux tracés de canalisations ayant<br />
impacté la steppe à des dates différentes ont ainsi <strong>of</strong>fert la<br />
possibilité d’effectuer des études diachroniques (quadras<br />
permanents entre 2007 et 2009) et synchroniques (comparaison<br />
de quadras réalisés sur des canalisations mises en<br />
place en 1971 et 2006) de la communauté végétale (composition<br />
floristique, richesse spécifique).<br />
Cette étude a tout d’abord révélé que l’excavation des terres<br />
ne change pas significativement les propriétés physiques<br />
du sol mais transforment certaines propriétés chimiques.<br />
La perturbation engendre ainsi une diminution significative<br />
de la teneur en matières organiques et du rapport C/N<br />
par oxydation liée au foisonnement des terres mais aussi<br />
une augmentation du pH et des teneurs en carbonate de calcium<br />
causées par la destruction de la matrice calcaire liant<br />
les galets dans le conglomérat de Crau présent en général<br />
à 40 cm de pr<strong>of</strong>ondeur. Hormis le rapport C/N, ces différences<br />
persistent encore trente ans après la pose des canalisations<br />
par rapport au sol de la steppe témoin non perturbée.<br />
La diminution du stock de matières organiques et<br />
la disponibilité de certains éléments chimiques sont donc<br />
des facteurs explicatifs de la déviation de la trajectoire successionnelle<br />
de la communauté végétale qui se traduit par<br />
des changements significatifs de la couverture végétale, de<br />
la richesse (à court terme) et de la composition floristique<br />
(à court et long terme). Ainsi, même si de nombreuses<br />
espèces colonisent rapidement (3 ans) les sites perturbés,<br />
en particulier les espèces de type plus ou moins rudéral<br />
(e.g. Hordeum murinum, Polgonum aviculare, Torilis<br />
nodosa, Arenaria leptoclados, Polycarpon tetraphyllum,<br />
ecologia mediterranea – Vol. 38 (1) – 2012