Archives pour la catégorie Articles documentaires

La biodiversité va mal… en quoi cela nous concerne ?

Dans une série de nouveaux rapports publiés en Mars 2018, l’IPBES (Intergovernemental Science-Policy Plateform on Biodiversity and Ecosystem Services) tire la sonnette d’alarme sur l’état actuel de la biodiversité et des services écosystémiques sur la planète. Outre la question éthique de la dégradation de l’environnement et de la disparition des espèces directement causées par les activités humaines, c’est aussi notre propre bien-être qui sera impacté, et ce, plus rapidement que nous le pensions.

prairies cool (1)

Figure 1 – Les mares temporaires sont des milieux rares, menacés, où poussent des plantes que l’on ne retrouve pas dans d’autres écosystèmes.

C’est quoi la Biodiversité et les services écosystémiques ?

On entend beaucoup parler de la biodiversité ces derniers temps sans vraiment avoir une définition claire de ce qu’est la biodiversité et surtout de son importance pour l’homme et la nature. Une tentative de définition serait celle faite lors de la conférence de Rio, en 1992, première rencontre internationale sur le thème de l’environnement, où tous les états se sont engagés à prendre des mesures pour réduire la perte de biodiversité (sauf les Etats-Unis). Plus de 25 ans après, rien n’a vraiment changé, si ce n’est l’échéance avant laquelle nous devons agir. Voici la définition proposée à l’issue de cette rencontre :

« […] variabilité des organismes vivants de toute origine y compris, entre autres, les écosystèmes terrestres, marins et autres écosystèmes aquatiques et les complexes écologiques dont ils font partie ; cela comprend la diversité au sein des espèces et entre espèces ainsi que celle des écosystèmes »

Pour faire simple, la diversité des gènes (allèles), des individus, des espèces mais aussi des habitats et des paysages, bref tout ce qui touche à la vie (bio- diversité). Cette diversité n’est pas simplement une manière de combler les passions de chercheurs bizarres et autres hippies amoureux de l’environnement, elle est en fait d’une importance capitale pour le bon fonctionnement des écosystèmes et des services qu’ils nous rendent. On les appelle services écosystémiques, ou contribution de la nature au bien-être de l’homme.

Ces derniers regroupent tout ce qui est directement d’origine naturel et qui permet à l’humanité de survivre, et même, de bien vivre. Quelques exemples pour bien comprendre : la production de nourriture, la qualité du sol, la production de dioxygène que nous respirons par les plantes, la filtration de l’eau par les forêts et les étangs, la pollinisation des plantes et arbres fruitiers par les insectes pour notre production de fruits, la régulation des maladies, des espèces envahissantes ainsi que du climat, mais aussi la récréation et les loisirs tels que les balades dans la nature, la vue sur les montagnes ou la mer etc.

DSC03485

Figure 2 – La beauté des paysages et la spiritualité sont aussi des contributions de la nature à notre bien être. On les appelle des services culturels.

Mais alors, quel est le lien entre la biodiversité et les services écosystémiques ?

En lisant les exemples de services écosystémiques, vous vous êtes probablement rendu compte que certains ne fonctionnaient déjà plus très bien… La régulation du climat et des espèces envahissantes par exemple.

Une forte biodiversité permet un fonctionnement optimal des écosystèmes et donc un panel très important de services pour notre développement et notre bien être, dont on ne se rend compte de l’existence que lorsqu’ils disparaissent. Vous connaissez la fameuse citation de Jacques Prévert « on reconnaît le bonheur au bruit qu’il fait quand il s’en va », ici c’est exactement la même chose. La perte de biodiversité va lentement éroder le fonctionnement des écosystèmes jusqu’à la disparition totale des services contribuant, entre-autre, à notre bien être.

prairies cool (5)

Figure 3 – Les orchidées entretiennent des relations étroites avec certains insectes pollinisateurs sans lesquels elles ne pourraient survivre et se reproduire.

Aujourd’hui, nombre de ces services ont déjà disparu : les habitats naturels sont si dégradés et si petits que les prédateurs disparaissent et ne régulent plus les populations d’herbivores qui vont alors dévorer toutes les espèces végétales, entraînant une disparition des insectes qui vivaient de la consommation de ces plantes et donc des animaux qui se nourrissaient de ces insectes. Il faut alors abattre tous les ans des herbivores (la chasse) pour réguler les populations que la nature ne peut plus réguler seule. Je vous propose de regarder cette superbe vidéo qui résume bien les interactions trophiques dans les écosystèmes et l’importance des top prédateurs tel que le loup :

 

Ainsi, la diversité des gènes et des individus permet une adaptation rapide des populations aux maladies et au changement climatique par exemple. Mais les habitats naturels n’étant plus connectés entre-eux, le brassage des populations s’affaiblit et la consanguinité augmente, amenuisant la diversité génétique et donc la capacité des espèces à survivre aux changements à venir. Ne parlons même pas des plantes cultivées pour notre nourriture qui ont toutes exactement le même génome, ce qui représente un risque considérable en cas d’épidémie de maladies ravageuses de culture.

La diversité des espèces et des habitats permet le bon fonctionnement des écosystèmes et donc notre propre bien-être. Nous allons maintenant voir rapidement les résultats de l’IPBES concernant la biodiversité du monde entier.

Hebergeur d'image

Figure 4 – Les forêts tropicales renferment une biodiversité exceptionnelle. Il y a en effet plus d’espèces végétales dans quelques hectares de forêt amazonienne que dans toute la France !

Les résultats de l’IPBES en Mars 2018

Cette agence intergouvernementale des Nations Unies se veut comme un trait d’union entre la Science et la Politique, deux domaines extrêmement déconnectés l’un de l’autre alors que leur synergie est une condition sine qua none si nous souhaitons vivre correctement dans les années à venir. Travail fort ambitieux donc ! Leur mission principale est de regrouper toutes les études scientifiques sur un sujet et d’en tirer de grandes conclusions sur une échelle très large.

Un des rapports commence comme cela, attention, ça vous met directement dans le bain :

« Biodiversity – the essential variety of life forms on Earth – continues to decline in every region of the world, significantly reducing nature’s capacity to contribute to people’s well-being. This alarming trend endangers economies, livelihoods, food security and the quality of life of people everywhere »

« La biodiversité continue de décliner dans toutes les régions du monde réduisant significativement la capacité de la nature à contribuer à notre bien être. Cette tendance alarmante met en danger notre économie, notre mode de vie, la sécurité alimentaire et la qualité de la vie des gens partout sur la planète »

Voici quelques chiffres clés issus du rapport et de ses projections pour la moitié du 21e siècle. 38 à 46% des espèces pourraient avoir disparues d’ici 2050 si l’on suit les courbes actuelles d’extinction de masse des animaux, des plantes et des champignons. On parle même de 6e extinction de masse des espèces avec un rythme d’extinction aussi voire plus rapide que lors de la collision de la météorite qui a anéanti les dinosaures (c’était la 5e grande extinction). Cela signifie que les espèces disparaissent plus rapidement à cause des activités de l’homme aujourd’hui, qu’à cause d’une météorite dont la puissance a littéralement vaporisé une partie de l’océan et recouvert la terre de débris pendant des dizaines voire des centaines d’années entrainant la disparition des dinosaures.

En Europe et en Asie centrale, 42% des animaux terrestres ont disparu ces 10 dernières années. Cela n’est pas sans rappeler les récents articles signalant que 75% des insectes volant ont disparu ces 30 dernières années en Allemagne (c’est aussi vrai pour la France et l’Europe en général). Je me rappelle très bien, étant plus jeune, des nuées de fourmis volantes, de hannetons, de sauterelles dans les hautes herbes mais aussi de lucioles visibles la nuit. Ces insectes sont aujourd’hui plus rares et nous voyons des invasions de Pyrales du Buis, un ravageur incontrôlable venu d’Asie dont l’impact écologique sur les forêts européennes est encore très incertain. Un autre article signale une diversité en chute libre des oiseaux des campagnes, devenues silencieuses, avec des chiffres allant jusqu’à -70% d’individus pour certaines espèces en moins de 20 ans.

Le changement climatique, l’appauvrissement et la dégradation des sols va presque doubler le nombre de personnes vivant en zone aride pour arriver à 4 milliards d’êtres humains en 2050, entraînant des migrations vers des zones climatiques plus favorables. De même, le réchauffement de l’eau entraîne une diminution fulgurante de la barrière de Corail australienne et il ne devrait rester que 10% des coraux dans trentaine d’années.

Hebergeur d'image

Figure 5 – Des phénomènes de désertification posent déjà de gros problèmes dans certaines régions du monde, notamment en Bolivie ou en Afrique du Sud où les lacs s’évaporent et les réserves d’eau potables pour les habitants s’assèchent.

 

Des solutions existent-elles ?

Oui. Il existe tout un tas de solutions trouvées par les scientifiques depuis des dizaines d’années mais qui ne sont pas appliquées ou pas prises en considération par les gouvernements à cause des divergences de priorités (prochain mandat vs le sort de l’humanité d’ici la fin du siècle, pour caricaturer).

Nous savons que les causes de la majorité de ces problèmes sont les suivantes : un système agricole intensif ne respectant pas les capacités naturelles des milieux, une pollution des écosystèmes aux intrants (pesticides, herbicides) mais aussi aux déchets humains (plastiques), un changement de la chimie des écosystèmes à cause de l’abus d’engrais, une urbanisation croissante et l’expansion des villes au détriment des habitats naturels, une déconnexion des habitats entre-eux ne permettant plus le brassage génétique et les migrations d’espèces entrainant un appauvrissement de la diversité génétique globale, un rejet de gaz à effet de serre qui a déjà atteint le point de non retour entrainant un changement climatique incontrôlable, une société de manière générale basée sur la surconsommation et le profit plutôt que sur le besoin et le respect des limites naturelles amplement suffisantes au bien être de toute l’humanité.

prairies cool (8)

Figure 6 – L’agroécologie est une discipline scientifique visant à implémenter les connaissances en écologie dans l’agriculture pour la rendre plus respectueuse de l’environnement.

Chacune des ces causes ont leur lot de solutions : agroécologie, agriculture biologique, recyclage, protection efficace de l’environnement, changement du style de vie à son échelle (covoiturage, transport en commun, achat de nourriture produite localement), développement d’énergie propre (c’est un euphémisme, disons « moins sale »), mise en place de lois contraignantes en faveur de la biodiversité, plantation d’arbres en ville pour réduire la chaleur et plus largement, une communication efficace pour toucher et sensibiliser un maximum de personnes à ces problématiques.

Chacun peut piocher au moins 1 élément dans cette liste et l’appliquer sans trop bousculer son petit confort. Si tout le monde s’y met et que de nouveaux marchés financiers semblent rentables, alors les gouvernements suivront !

Cette vision peut paraître optimiste, voire naïve… C’est pour cette raison que l’année prochaine, l’IPBES va rendre publique la plus importante évaluation scientifique sur la biodiversité et les services écosystémiques réalisées depuis 2005 en dictant aux États la marche à suivre pour limiter notre impact sur la nature et notre propre bien être. États qui ont pour le moment complètement foiré à s’organiser entre-eux de manière responsable afin de lutter contre les grands problèmes que nous rencontrons au 21e siècle.

Enjoy !

prairies cool (4)

Figure 7 – Une prairie sèche non fauchée peut accueillir près d’une centaine d’espèces de plantes uniquement, et probablement bien plus d’insectes.

 



Quelques références :

IPBES : https://www.ipbes.net/

Un des rapports publiés : https://www.ipbes.net/news/media-release-biodiversity-nature%E2%80%99s-contributions-continue-%C2%A0dangerous-decline-scientists-warn

Le détail par continent : https://www.ipbes.net/outcomes

Des articles de vulgarisations

Biodiversité : l’état d’urgence, CNRS : https://lejournal.cnrs.fr/articles/biodiversite-letat-durgence

Campagnes françaises : ces oiseaux en voie de disparition, Libération : http://www.liberation.fr/france/2018/03/22/campagnes-francaises-ces-oiseaux-en-voie-de-disparition_1637881

Les chiffres alarmants de cette étude sur la disparition des insectes volants, Huffingtonpost : https://www.huffingtonpost.fr/2017/10/19/les-chiffres-alarmants-de-cette-etude-sur-la-disparition-des-insectes-volants_a_23248522/

La sixième extinction de masse des animaux est sous-estimée, Futura planète : https://www.futura-sciences.com/planete/actualites/zoologie-sixieme-extinction-masse-animaux-sous-estimee-58704/

Des articles scientifiques :

Ceballos, G., Ehrlich, P. R., Barnosky, A. D., García, A., Pringle, R. M., & Palmer, T. M. (2015). Accelerated modern human–induced species losses: Entering the sixth mass extinction. Science advances, 1(5), e1400253.
Barnosky, A. D., Matzke, N., Tomiya, S., Wogan, G. O., Swartz, B., Quental, T. B., … & Mersey, B. (2011). Has the Earth’s sixth mass extinction already arrived?. Nature, 471(7336), 51.
Newbold, T., Hudson, L. N., Arnell, A. P., Contu, S., De Palma, A., Ferrier, S., … & Burton, V. J. (2016). Has land use pushed terrestrial biodiversity beyond the planetary boundary? A global assessment. Science, 353(6296), 288-291.

3 nouveaux hybrides Phagophytos à découvrir !

Bonjour à toutes et à tous

Pour vous souhaitez une bonne et heureuse année 2018, je vous propose de découvrir 3 nouveaux hybrides personnels que je souhaite garder dans ma collection. Les descriptions de ces hybrides sont disponibles dans la page regroupant les hybrides PhagoPhytos, vous pouvez aussi les retrouver ci-dessous !

Sarracenia « Angine »

Sarracenia « Guirlande »

Sarracenia « Mojito »



Sarracenia « Angine »

Description

  • Déterminer la parenté exacte de cet hybride est difficile car je n’ai effectué aucun suivi. Cette plante a en effet poussé dans un bac depuis de nombreuses années sans que je n’y prête attention, jusqu’à l’année dernière quand j’ai remarqué ses motifs de coloration particuliers. Néanmoins, il a tout l’air d’être issu d’une autopollinisation de Sarracenia x mitcheliana. La plante est robuste et pousse vigoureusement.
  • Les pièges sont relativement classiques pour cet hybride, avec un opercule quelque peu réduit, verts veinés de rouge. Des ocelles blanches apparaissent, surtout au moment de la seconde poussée de croissance. Le plus intéressant est la coloration de la gorge des pièges qui rougit petit à petit jusqu’à devenir rouge vif, comme peint ou laqué, au bout de quelques semaines.

x mitcheliana f1 août 2016 (3)hybride perso x mitcheliana octobre 2015sarracenia angine juin 2017 (2)hybride perso fond noir juin 2016 (11)



Sarracenia « Guirlande »

Description

  • Vieil hybride produit dans les années 2007-2008, sans parenté exacte connue mais clairement à base de Sarracenia leucophylla. En effet, il a une seconde période de croissance autour du mois d’Août qui est exceptionnel, il produit alors beaucoup de pièges avec des ocelles blanches. La croissance au printemps est plus timide. Pour la petite histoire, je suis passé à deux doigts de le jeter à la poubelle en 2015 car il n’avait aucun intérêt. Je l’ai rempoté et laissé une dernière chance en 2016 où il a littéralement explosé en taille et en coloration. La plante est vigoureuse et produit un bon nombre de pièges dans l’année.
  • A l’ouverture, les pièges sont verts veinés de rouge. Mais, si la luminosité est suffisante, ils se colorent vivement d’un rouge plus ou moins intense au mois de Décembre comme le montre les photos ci-dessous. Les pièges restent bien vivants jusqu’au milieu de l’hiver, c’est un plaisir assez exceptionnel en cette saison ! La fleur est d’un rouge vif somptueux.
  • Le nom « Guirlande » n’est pas encore fixé. Je cherchais un nom en rapport avec Noël étant donné qu’il est au maximum de sa coloration rouge et blanche en Décembre.

Photos

Au moment de l’ouverture, les pièges sont verts clair

hybride base leuco fin septembre 2016 (1)hybride base leuco fin septembre 2016 (3)sarracenia flamenco aout 2017 (1)

Puis deviennent complètement rouges au mois de Décembre
hybride base leuco décembre 2016 (5)hybride base leuco décembre 2016 (3)hybride base leuco décembre 2016 (1)

La fleur

fleur hybride perso base leuco mai 2016



Sarracenia « Mojito »

Description

  • Cet hybride peut atteindre une taille importante et produit de nombreux pièges vert clair, jaunâtre durant l’année, à la fois au printemps et en automne. Les deux poussées de croissance sont bien marquées et produisent des pièges différents. Au printemps, les urnes sont larges et hautes, de couleur verte clair et peuvent laisser apparaître une belle tâche rouge au niveau de la gorge (comme S. flava var rugelii) si les conditions de températures et de luminosité sont optimales (ça n’arrive malheureusement pas tous les ans). En automne, les pièges sont plus petits, délicats, montrant régulièrement une petite vague au niveau des lèvres, la coloration tire plus sur le jaune anis et les ocelles blanches sont bien visibles. La fleur est d’un jaune profond, de belle taille et apparaît au printemps.
  • Tout d’abord considéré comme une autopollnisation de Sarracenia x moorei H12A (green and white), je pense de plus en plus qu’il peut en fait s’agir d’un hybride plus complexe. La forme du piège peut parfois rappeler celle de S. alata et les fleurs sont de couleur jaune vif comme S. flava. De plus, la large tâche rouge qui peut apparaître dans la gorge peut faire penser à un back-cross avec un flava, même s’il n’est absolument pas impossible que ce soit effectivement un x moorei F1. Néanmoins, n’ayant pas effectué un suivi de ce clone et par soucis de facilité, il est préférable de le nommer simplement par son nom.

HP2010E octobre 2017 (2)HP2010E octobre 2017 (3)HP2010E octobre 2017 (4)sarracenia mojito début juin 2018 (3)hybride perso fond noir juin 2016 (2)



Enjoy !

Expérimentations scientifiques sur le genre Sarracenia

Bonjour à toutes et à tous,

 

Il y a environ deux semaines, un chercheur est venu tout spécialement de Tours pendant plusieurs jours afin de faire des expériences scientifiques sur les Sarracenia de la collection PhagoPhytos à Chambéry en Savoie.

expériences sylvain juin 2017 (2)Image 1 – S. Pincebourde (CNRS) à droite et moi-même à gauche

 

Ce genre de plantes carnivores est particulièrement sous étudié alors que les feuilles sont profondément modifiées afin d’attirer, de capturer et de digérer des insectes. Nous nous sommes alors posés les questions suivantes :

  • Quelles sont les conditions abiotiques (températures principalement) des différentes parties du piège à savoir : zone de digestion, zone cireuse, opercule et extérieur du piège ? Les températures internes sont-elles différentes de celles à l’extérieur ? Cela peut-il jouer un rôle dans l’attraction ou la digestion des proies ?
  • Comment ces feuilles photosynthétisent-elles ? Certaines parties sont-elles exclusivement réservées à la photosynthèse et d’autres au piégeage ?
  • Les conditions abiotiques et la génétique des plantes permettent-elles d’expliquer l’efficacité de la digestion ? Les pièges doivent-ils être stimulés pour produire des enzymes digestives ou le font-ils en continu ?
  • Comment varie le spectre d’absorption des pièges en fonction de leur coloration ?

expériences sylvain juin 2017 (15)Image 2 – Pour chacune des expériences, nous avons choisi un large panel de forme et de coloration allant de vert pomme à rouge pourpre en passant par le blanc.

Des mesures de températures

Nous avons tout d’abord mesuré la température au niveau du liquide digestif en continu sur environ 40 pièges divers et variés. Les plantes étaient toutes situées dans la même partie de la serre afin de ne pas biaiser les résultats. De plus, 3 fois par jour, nous mesurions la température au niveau de la zone cireuse et nous prenions des images thermiques de l’extérieur du piège et de l’opercule. Enfin, des sondes disposées dans la serre ainsi qu’à l’extérieur de celle-ci ont pris la température environnante de manière continue.

Nous avons récolté un nombre très importants de données qu’il faudra traiter et analyser pour dire s’il y a réellement une différence entre la température extérieure et intérieure des pièges. Néanmoins, les premiers résultats semblent montrer qu’il fait en moyenne plus chaud à l’intérieur des pièges qu’à l’extérieur, la partie la plus chaude étant le fond du piège au niveau de la zone de digestion. De plus, les plantes rouges semblaient plus chaudes que celles qui étaient vertes.

expérience sylvainexpériences sylvain juin 2017 (10)Images 3 et 4 – les sondes de températures utilisées

Si ces résultats sont avérés, nous pouvons nous demander quelle est la température optimale pour la digestion des proies, et s’il y a une raison particulièrement pour que l’intérieur des pièges soit plus chaud que l’extérieur. Cela pourrait permettre de mieux attirer les insectes en dégageant de la chaleur ou en émettant les molécules volatiles odorantes plus efficacement.

 

Une photosynthèse particulière ?

Chez les Sarracenia, le limbe de la feuille (organe normalement plat et photosynthétique) est l’opercule et le tube est en fait le pétiole (partie normalement rigide liant le limbe à la tige). Nous avons donc étudié l’activité photosynthétique des opercules de différentes espèces aux colories variées. Sans grande surprise, nous avons remarqué que les opercules verts (pure ou veiné) photosynthétisent plus que ceux de couleur rouge, eux-même photosynthétisant plus que les opercules blancs (S. leucophylla) qui sont proches de 0.

expériences sylvain juin 2017 (6)Image 5 – Une grosse machine mesurant l’activité photosynthétique des plantes.

Néanmoins, nous avons poursuivi l’étude aux tubes mais aussi aux phyllodes et aux ailes, cette partie feuillue du tube. Surprise, alors que les tubes ne semblent pas photosynthétiser beaucoup (tout comme les opercules dont la valeur étaient globalement basse), les ailes et les phyllodes avaient une activité photosynthétique jusqu’à 2 fois plus importantes.

Ces résultats restent à confirmer mais cela expliquerait les différents développements des pièges : chez certaines espèces, ils sont d’abord ailés puis bien formés (S. leucophylla, alata), chez d’autres, c’est l’inverse (S. flava, oreophila). Cela pourrait provenir de la priorité accordée par la plante à la photosynthèse (pièges ailés qui capturent peu de proies mais font de la photosynthèse) ou à la carnivorie (pièges bien formés mais peu photosynthétiques). Cela pourrait même être lié à la qualité du sol : s’il est « riche » en nutriments, la plante va plutôt faire de la photosynthèse, mais s’il est pauvre, la plante va favoriser la carnivorie. Tant de nouvelles questions en perspective !

expériences sylvain juin 2017 (14) (1)Image 6 – Mesure de la photosynthèse

Quid de la digestion et de l’absoption UV ?

Pour mesurer la digestion des plantes, nous les avons nourries avec des larves de drosophile. Nous avons récupéré ces larves après deux jours et je récupérerai le reste après deux semaines et deux mois pour voir la vitesse et l’efficacité de digestion en fonction de la taille des pièges, de leur forme, leur couleur et de l’espèce.

J’avais bouché certains des pièges avant l’expérience afin de les laisser vierges jusqu’à l’ajout de proies. L’idée est de savoir s’ils ont besoin d’être stimulé pour produire des enzymes digestives. Dans ce cas, les pièges qui n’étaient pas bouchés (avec donc potentiellement quelques proies à l’intérieur) devraient digérer plus rapidement les larves car les enzymes sont déjà présentes dans le tube.

Concernant l’absorption lumineux, nous avons remarqué une nette différence, prévisible, entre les plantes vertes et rouges. Néanmoins, certaines plantes particulièrement pourpres semblaient absorber beaucoup dans l’Ultra Violet (UV) qui est une longueur d’onde connue pour être vue par… les insectes ! Les plantes aux pièges rouges foncés ont donc une activité photosynthétique moindre que celles aux pièges verts, mais pourraient capturer plus d’insectes en rayonnant dans l’UV.

frt04 juin 2017 (2)Image 7 – Ce tube est si foncé que les veines apparaissent presque bleu… Et pour cause, cette plante rayonne dans l’ultra violet (Sarracenia flava var rubricorpora).

 

Beaucoup de données et beaucoup de questions sans réponse, pour l’instant. L’analyse de toutes les données va prendre du temps et nous espérons à terme pouvoir mettre en lumière certains procédés physiologiques des plantes carnivores, les sacrifices et coûts qu’engendre la carnivorie dans le règne végétal.

 

Affaire à suivre donc…