Les pelouses métallicoles et les interactions entre plantes

Qu’appelle-t-on pelouses métallicoles et interactions entre plantes ?

1. Pelouse métallicole dominée par Hutchinsia alpina (fleurs blanches) et Arenaria multicaulis (© F. Delerue)
2. Pelouse métallicole dominée par Armeria muelleri (© V. Mauro)

Les pelouses métallicoles sont des communautés de plantes se développant sur des sols riches en éléments métalliques ou métalloïdes (cuivre, plomb, arsenic, zinc, cadmium etc.). Ces sols sont soit naturels, issus de l’altération de roches cristallines particulièrement riches en ces éléments ou résultant de l’exploitation d’anciens sites miniers. Les plantes se développant sur ces sols sont généralement des plantes adaptées à tolérer le stress. Les pelouses métallicoles sont des formations végétales exeptionnelles car elles sont le résultat de l’évolution et de l’adaptation à des environnements stressés spécifiques après des centaines ou milliers de générations. Elles sont aussi des formations rares présentes dans un nombre limité de sites. Elles représentent un patrimoine biologique unique qui pourrait être utile pour le développement de technique de phyto-remédiation.

Lorsque des plantes poussent à proximité l’une de l’autre, elles peuvent avoir un effet l’une sur l’autre (négatif ou positif) : elles sont en interaction. Dans les pelouses métallicoles, on s’attend à ce que les plantes aient des interactions positives (facilitation) comme dans d’autres milieux stressés (secs ou froids par exemple). La facilitation sous-tend que certaines plantes métallicoles, par leur développement et présence, permettent de diminuer le stress pour d’autres plantes compagnes qui peuvent alors mieux se développer.

Agrégation d’espèces métallicoles suggérant des interactions positives (© V. Mauro)

Objectifs de cet axe de recherche :

Les objectifs principaux de cet axe de recherche sont de mieux comprendre le long des gradients de présence de métaux dans les sols (de faible présence à présence très marquée) (i) les stratégies fonctionnelles des espèces présentes : comment ces espèces se développent (croissance, survie, reproduction) dans les milieux étudiés, (ii) l’importance et la direction des interactions entre plantes et leur modification le long des gradients de présence de métaux dans les sols, (iii) déterminer les espèces qui sont associées, via la facilitation (iii) les processus impliqués dans les mécanismes de facilitation. A terme, ces recherches devraient permettre de proposer des outils de gestion écologique de ces milieux.

Les approches méthodologiques pour cet axe de recherche combinent : (i) des mesures des traits fonctionnels des plantes permettant de caractériser leurs stratégies fonctionnelles, (ii) des observations sur les associations spatiales des espèces présentes et (iii) des expérimentations in situ pour mesurer les effets des interactions entre plantes.  Ces démarches sont effectuées au niveau de différents sites de la vallée du Biros, soit à l’étage montagnard au niveau du Bocard d’Eylie ou de l’ancienne laverie d’Uretz (site de la Plagne) ou dans la zone de Chichoué à l’étage subalpin.

A gauche: étude de la distribution spatiale dans espèces (© N. Naulin)
A droite: suivi des interactions entre plantes et de l’humidité du sol (© H. Rande)

Personnes les plus impliquées :

Florian Delerue, laboratoire GE,  Maître de Conférences à l’Institut National Polytechnique de Bordeaux (fdelerue_at_ensegid.fr)

Richard Michalet, laboratoire EPOC, Professeur à l’Université de Bordeaux.

David Nemer, laboratoire EPOC, Doctorant, étudiant l’influence de la provenance des espèces sur leurs réponses aux interactions entre plantes

Hugo Randé, laboratoire EPOC, Doctorant, étudiant les mécanismes déterminant la facilitation des espèces.

Réalisations déjà effectuées :

  • Analyses des stratégies fonctionnelles (mémoire de Master 2 de Valentin Mauro).
  • Analyses spatiales des associations de plantes métallicoles (mémoire de Master 2 de Nicolas Naulin).
  • Mise en place d’un jardin experimental d’espèces métallicoles et transplantations d’espèces compagnes pour étudier les effets de la facilitation et le rôle de la provenance des espèces métallicoles et des espèces compagnes.
  • Premières expérimentations in situ sur les interactions entre plantes (mémoire de Master 2 de Hugo Randé, thèse de David Nemer)

 

 

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