La facilitation : quand les plantes s’aident pour survivre

Bonjour à tous,

 

Lors de ma dernière mission en Bolivie, j’ai étudié un phénomène bien connu des écologues appelé « la facilitation ». Dans ce cas j’ai étudié la facilitation plante-plante. Mais concrètement, c’est quoi ?

Hebergeur d'imagePhoto 1 – Les îles du Salar d’Uyuni en Bolivie sont des écosystèmes arides où la facilitation plante-plante permet une importante diversité végétale malgré les conditions climatiques défavorables.

 

Globalement, une espèce facilite une autre lorsqu’elle lui permet de s’implanter, de se développer ou de se reproduire dans un milieu où elle ne pourrait survivre seule. Par exemple, un grand arbre protège les jeunes plantules ou les mousses d’un vent violent ou de fortes pluies, on dit alors qu’il facilite le développement d’autres espèces, ou encore qu’il est « facilitateur ». En règle générale, les intéractions écologiques entre les espèces sont du type mutualisme (les deux espèces en tirent un avantage) ou commensalisme (une espèce tire un avantage mais la seconde n’est pas impactée négativement).

Dans cet article, nous allons nous pencher sur un aspect de la facilitation, lorsqu’une plante dite « nurse » ou « facilitatrice » offre un refuge à d’autres espèces. Ce refuge peut offrir une protection contre des prédateurs, mais aussi contre un stress environnemental comme l’insolation, la sécheresse, le manque de nutriments, la chaleur ou au contraire le froid. Ces interactions semblent être plus importantes et plus fréquentes qu’on ne l’aurait pensé jusqu’à ces dernières décennies et se retrouveraient dans quasiment tous les écosystèmes, surtout ceux où les conditions climatiques sont défavorables. En revanche, il ne peut pas y avoir de facilitation quand le stress provient des nutriments dans le sol car dans ce cas, c’est la compétition entre les plantes qui prime.

Hebergeur d'imagePhoto 2 – Les différents type d’habitats des îles du Salar d’Uyuni avec chacun leur propre patron facilitatrices/facilitées.

Dans le contexte des îles du Salar d’Uyuni, de nombreux stress abiotiques contraignent le développement des plantes telles que : des variations de température journalières très fortes (40°C le jour et près de 0°C la nuit), des radiations solaires puissantes, peu d’eau et un sol très salé. Pour couronner le tout, la pression des herbivores (lamas et Vigognes) est relativement forte car la végétation est rare. Afin de se développer dans de telles conditions, les plantes ont évolué vers une entre-aide mutuelle.

 

Hebergeur d'imagePhoto 3 – Patchs d’association de plantes facilitatrices/facilitées.

 

Sur cette image (photo 3), nous voyons bien que la végétation s’organise en patchs de petits arbustes entourés de zones stériles. Il y a donc une compétition entre les patchs pour l’accès l’eau et, en quelques sortes, chaque patch nécessite une certaine surface pour ses propres ressources en eau. En revanche, à l’intérieur de ces groupes… Environ une dizaines d’espèces cohabitent !

Les espèces facilitatrices sont dans ce cas de petits arbustes d’environ 1-2m de hauteur, très odorants et/ou épineux et souvent regroupées en 2 voire 3 espèces par patch (Fabiana densa, Baccharis tola, Baccharis boliviensis, Chuquiraga spinosa, Atriplex imbricata, Adesmia polyphylla etc.). Ils offrent une place idéale pour les plantules et les herbacées, fragiles et très désirées des herbivores. En effet, le port de l’arbuste va ombrager tout une zone dessous de ses feuilles, gardant le sol frais, un peu plus humide et protégé des rayons puissants du soleil dans ce désert situé à 3660m d’altitude. De plus, lorsque les feuilles tombent et se dégradent, elles apportent des nutriments supplémentaires. Enfin, certains arbustes, très épineux (photo 4), ne sont pas consommés par les herbivores, protégeant ainsi les plantes qui se trouvent dessous ! Ainsi, on trouve sous ces arbustes, tout un tas de graminées (Jarava plumosula, Jarava leptostachya, Nassella arcuata etc.), des herbacées comme des sauges (Salvia cuspidata sbsp gliesii), des lianes (Mutisia hamata, Melinia parviflora) et enfin, de petites annuelles (Hoffmannseggia minor, Bouteloua simplex etc.).

Hebergeur d'imagePhoto 4 – Une graminée (Jarava leptostachya) a élu domicile dans un arbuste très piquant (Adesmia sp) ce qui la protège des herbivores.

 

D’autres plantes facilitent l’implantation de nouvelles espèces là où les conditions sont particulièrement difficiles. Sur les plages des îles du salar d’Uyuni, le sol est principalement constitué de sable, très pauvre en nutriments, et de sel qui brûle les racines des plantes. De plus, la couche supérieur du sol est très dur à cause justement d’une croûte salée, vestige des crues et décrues du salar pendant la saison des pluies. Seules très peu d’espèces arrivent à s’installer dans cet écosystème particulier et elles sont en forme…. de coussin (Frankenia triandra, Sarcocornia pulvinata etc. photo 6). Leur croissance est très lente à cause du manque de nutriments et leur « carapace » très dure pour supporter le soleil et le piétinement des herbivores. La encore, le manque d’eau forme de petits patchs de coussins entourés de zones stériles (photo 5).

Hebergeur d'imagePhoto 5 – Auréole stérile autours d’un coussin de Frankenia triandra.
Hebergeur d'imagePhoto 6Frankenia triandra, un coussin géant qui facilite l’implantation d’autres espèces végétales. Les parties marrons sont mortes et deviennent un sol idéal pour les plantules.

 

Au fur et à mesure de leur développement, la partie centrale de la plante meurt et se dégrade, très lentement (photo 6). Cela offre une place de choix pour des petites herbacées ou des annuelles (Hoffmannseggia minor, Distichlis humilis) mais aussi des plantules d’arbustes (Chuquiraga spinosa, Atriplex imbricata etc. photos 7 à 9). En effet, à l’intérieur du coussin, les températures sont temporisées et les variations journalières ne sont plus aussi fortes : il fait moins chaud la journée et plus doux la nuit. L’humidité relative est aussi plus élevée, les nutriments plus disponibles et il n’y a ni de croûte salée à percer, ni une quantité de sel trop importante dans le sol. Sympa non ?

Hebergeur d'imageHebergeur d'imageHebergeur d'imagePhotos 7 à 9 –  Respectivement, Cumulopuntia boliviana, Hoffmannseggia minor et Atriplex imbricata facilitées par un coussin de Frankenia triandra.

 

Nous avons relevés tout un tas de données qui seront prochainement analysées afin de confirmer ces pattern de facilitation….

 

 

Enjoy !

Publicités

Laisser un commentaire

Entrez vos coordonnées ci-dessous ou cliquez sur une icône pour vous connecter:

Logo WordPress.com

Vous commentez à l'aide de votre compte WordPress.com. Déconnexion / Changer )

Image Twitter

Vous commentez à l'aide de votre compte Twitter. Déconnexion / Changer )

Photo Facebook

Vous commentez à l'aide de votre compte Facebook. Déconnexion / Changer )

Photo Google+

Vous commentez à l'aide de votre compte Google+. Déconnexion / Changer )

Connexion à %s