International Journal of Mediterranean Ecology - Ecologia ...

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