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Résultats des projets de recherche

L’océan est un formidable réservoir de biodiversité dont la richesse est encore peu connue. Si nous avons pu faire l’inventaire d'une partie des êtres vivants qui les peuplent, il reste encore de grands territoires et compartiments mal connus, comme les grands fonds marins ou les milieux extrêmes dans lesquels règnent des conditions de vie très différentes de celles que nous connaissons. En effet, l’océan abrite des milieux hyper-salés, des sources chaudes ou froides, des zones très chargés en souffre, en arsenic, dépourvu d’oxygène ou très acides. Nous avons également très peu de connaissance de leur richesse en micro-organismes : virus, bactéries, micro-algues, à tel point que les chercheurs estiment que nous n’en connaissons que 1%…

Or les océans sont essentiels à la survie de l’humanité, tant en terme de ressources alimentaires que de régulation du climat ou encore de source d’énergie, de médicaments, ou de minéraux. Réussir à les protéger est devenu un enjeu mondial reconnu par les Nations Unis au travers d’un des 17 objectifs de développement durable adoptés en septembre 2015 : « Conserver et exploiter de manière durable les océans, les mers et les ressources marines aux fins du développement durable ». Cet objectif, en particulier, nécessite de la part des Etats des actions fortes, car l’absence de régulation de la pêche au niveau mondial menace gravement la biodiversité océanique et en particulier les poissons. L’ONU organise donc du 5 au 9 juin, un sommet à New York pour inciter les Etats à mettre en œuvre rapidement des solutions d’exploitations durables des mers et des océans et lutter notamment contre les effets néfastes des subventions à la  pêche. En effet, les scientifiques et les associations de défense de l’environnement sont de plus en plus formels : continuer sur notre lancée dans un contexte de réchauffement de la température de l’eau et de son acidification conduira à l’extinction d’une grande partie des espèces pêchées d’ici 2050.
Il est donc indispensable de comprendre comment les activités humaines modifient les océans et comment il est possible d’y remédier. C’est pourquoi la Fondation pour la recherche sur la biodiversité se mobilise pour améliorer la connaissance sur les océans depuis sa création en 2008.

Cette année, le ministère en charge de l’écologie, en lien avec la Fondation, soutiendra huit projets de recherche sur l’acidification des océans et ses conséquences sur les écosystèmes, sur certaines espèces vivantes comme le bar, la seiche, les huitres, les micro-algues.

Il reste beaucoup à faire et notamment maitriser la pollutions par les plastiques qui menacent l'ensemble de la biodiversité océanique, mais également les populations humaines qui consomment les poissons et les coquillages marins. Il faudrait également mieux comprendre et anticiper l’évolution des stocks de poissons au moment où les eaux se réchauffent, les glaciers fondent et les relations entre proies et prédateurs sont durablement modifiées. Enfin, il est urgent d’évaluer les impacts des méthodes d’exploitation des océans, de plus en plus performantes et de plus en plus efficaces, afin de proposer des solutions plus durables et garantes du droit des pays les plus pauvres à accéder aux ressources marines et du droit des générations futures à disposer d’un océan en bonne santé et productif.

 

 

Congrès ICCB-ECCB 2015: le rendez-vous scientifique mondial de la biologie de la conservation

Du 2 au 6 août 2015,
Montpellier (Corum)

 

La FRB est co-organisatrice avec Agropolis international du rendez-vous scientifique mondial de la biologie de la conservation, à Montpellier du 2 au 6 août 2015.*

Le 27éme colloque de l’ICCB (International Congress for Conservation Biology) et le 4ème de l’ECCB (European Congress for Conservation Biology) vont accueillir plus de 2000 scientifiques, étudiants et gestionnaires autour du thème de la conservation de la biodiversité.

La FRB, en partenariat avec le Fonds Français pour l'Environnement Mondial (FFEM), organise une présentation autour de son programme «  Modélisation et scénarios de la biodiversité », illustrée par l'appel à projets 2013 qui avait pour thème « Les scénarios de la biodiversité en Afrique sub-saharienne ».
 

Site web / Programme du congrès (en anglais)
 

Communiqué de presse
 

Retour d'expérience des participants du programme CoForSet


*Le Corum - Esplanade Charles De Gaulle - BP 2200 - 34000 Montpellier
Le stand FRB se situera dans le hall Berlioz.

 


 

Retrouvez aussi les sessions :

CHALLENGES AND IMPLICATIONS OF SPECIES TRANSLOCATIONS TO RESTORE AND INCREASE "WILDNESS" IN HUMAN-DOMINATED LANDSCAPES
Portée par François Sarrazin (Président du CS)
Mardi 4 août, 13h30 - Salle Joffre A/B

PRESERVING WILDERNESS IN THE ANTHROPOCENE
Portée par Vincent Devictor (Membre du CS), François Sarrazin (Président du CS) et Virginie Maris
Mercredi 5 août, 8h30 - Salle Antigone 1

BIODIVERSITY AND INFECTIOUS DISEASES: A ROLE FOR CONSERVATION BIOLOGY
Portée par Benjamin Roche avec le soutien du CESAB
Jeudi 6 août, 13h30 - Salle Barthez 2

 


 

Side Event FRB-FFEM at ICCB/ECCB joint Conference


FRB's « Modeling and Scenarios of Biodiversity »
Program for predicting and managing the future
of biodiversity:
The example of the FFEM/FRB call
for research projects in Sub-Saharan Africa

Wednesday, August 5th 2015,
18h15-19h30

Salle Joffre
The Corum Conferences Center
Esplanade Charles De Gaulle
34000 Montpellier, France


FRB, in partnership with the Fonds Français pour l'Environnement Mondial (FFEM), is organizing a scientific session around the theme of modeling and scenarios of the future of biodiversity, illustrated with their partnership on the 2013 call for research proposals in Sub-Saharan Africa.

Four projects are funded, and the project CoForSet (Scenarios of Biodiversity and Biodiversity Offsetting Mechanisms in the Forests of the Congo Basin) will be presented. CoForSet regroups scientists from Belgium, Cameroun, France, Gabon, Republic of Congo, and the United Kingdom research institutes around the organization and impact of ecological offsetting mechanisms, in particular in terms of social relevance.

Players (talks should be in english) :

  • Jean-François Silvain, FRB President
  • Pierre-Edouard Guillain, FRB Director
  • Professor Stephen Awoyemi, Conservation Policy & Campaign Officer/Head Of Abuja Office, Nigerian Conservation Foundation
  • Dr Doyle McKey, Scientific and Technical Committee, FFEM
  • Dr Claude Garcia, Forest Management and Development (ForDev) CIRAD / ETH Zurich
  • Dr Paul N'goran, WWF coordinateur regional bio-monitoring - Afrique Centrale
  • Dr Donald Midoko Iponga, IRET/CENAREST - Gabon
  • Dr Mathurin Tchatat, CSFSE/IRAD - Cameroun
  • Fabien Quétier, Biotope - France

Website
 

Contact FRB :

 

Le sol est le support de la vie terrestre. Il est indispensable aux plantes et permet l’agriculture. L'essentiel de notre alimentation et celle d’une large partie des animaux terrestres en dépend donc. Il y a aussi de fortes interactions entre les sols et le changement climatique. Les enjeux autour des sols sont donc nombreux et très forts.

Bien qu’essentiels, les sols comptent certainement parmi les écosystèmes les plus complexes et les moins bien connus de la planète. Les mécanismes sous-jacents à leur fonctionnement et au maintien de leur biodiversité sont loin d’être complètement décryptés par les scientifiques et les travaux et les expérimentations sur les liens entre biodiversité et fonctionnement des sols ne permettent pas encore de répondre à toutes les questions. A l’occasion de l’année des sols en 2015, vous trouverez ci-dessous un ensemble de projets qui ont été financés par la FRB et ses partenaires dans le domaine des sols.

 


 

Appel à projets FRB Innovants 2009

DiVaLor : Valorisation de la diversité bactérienne des sols et de son service écologique rendu : application à la protection de cultures légumières afin de limiter l’utilisation de produits phytosanitaires toxiques.
Denis FAURE, Institut des Sciences du Végétal, CNRS, Gif-sur-Yvette

DNAworm : Tracking earthworm communities from DNA remains in soil samples using next generation sequencers.
Pierre Taberlet, Laboratoire d’Ecologie Alpine, Université Joseph Fourier, CNRS UMR 5553, Grenoble

ANGIODRY : Réponses plastiques des angiospermes aquatiques aux exondations/déterminismes morphologiques, anatomiques et phylogénétiques, et conséquences dans le contexte du changement climatique.
Gudrun BORNETTE, UMR CNRS 5023 Ecology of Fluvial Hydrosystems, Université C. Bernard Lyon 1, Villeurbanne

INDICS : Indicateurs participatifs de la biodiversité et des services éco systémiques du sol.
Patrick LAVELLE, UMR 211 BIOEMCO, IRD, Cali, Colombie

ToPoBiov : Tolérance aux polluants au sein de la biodiversité végétale de sites contaminés.
Cécile SULMON, UMR UR1, CNRS 6553 ECOBIO, Université de Rennes 1, Rennes

RESPIRS : Root Economics Spectrum and InfraRed Spectroscopy.
Catherine ROUMET, UMR 5175, CEFE, CNRS, Montpellier

 


 

 Appel à projets FRB - Nord-Pas de Calais

Recolonisation des sols

UNION BIODIV : Evaluation écologique et sociologique de la biodiversité au cours de la requalification d’une friche urbaine. Implication pour l’aide à la décision en contexte de planification et de travaux d’aménagements urbains. 
Thomas Bur, Chef de projet – Responsable Innovation chez Sol Paysage

Transfert de contaminants

BIOTROPH : Influence de la biodiversité sur les transferts de contaminants dans les réseaux trophiques. 
Francis Raoul, Laboratoire Chrono- Environnement (Besançon)

ORDYNORD Origine et dynamique de la biodiversité sur les milieux calaminaires du Nord-Pas de Calais. 
Pierre Saumitou-Laprade, Laboratoire de Génétique et Evolution des Population Végétales (Lille)

RESBIOFONC Evaluation et propositions de modes de gestion favorisant la restauration d’une biodiversité fonctionnelle en lien avec des changements d’usage des sols.
Christelle Pruvot, Laboratoire de Génie Civil et géo-Environnement (Lille)

 


 

 Appel à projets FRB - FFEM Modélisation et scénarios de la biodiversité en Afrique subsaharienne 2013

CAMMiSolE : Écologie fonctionnelle et biogéochimie des sols – ECOSOLS, Madagascar
Laetitia Bernard, IRD

 


 

Appels à projets du CESAB

BETSI : Traits fonctionnels, biologiques et écologiques, d’invertébrés du sol. Liens espèces/facteurs environnementaux. Réponse des organismes du sol aux facteurs environnementaux et développement de bio-indicateurs
Mickaël Hedde, INRA Versailles - Grignon

 


 

Clé pour comprendre : Sols vivants, La face cachée de la biodiversité (2015)

 


 

4 groupes de travail ont été retenus suite à l'appel à projet 2010 du CESAB.

Brochure des résultats de cet appel et de ces projets.


Voici quelques articles qui expliquent ces résultats :

BETSIsmallPixBETSI : Traits fonctionnels, biologiques et écologiques, d’invertébrés du sol. Liens espèces/facteurs environnementaux. Réponse des organismes du sol aux facteurs environnementaux et développement de bio-indicateurs

Porteur du projet : Mickaël Hedde, INRA

Quand on change les pratiques de labour, les caractéristiques des vers de terre sont plus diversifiées.
Les vers de terre jouent un rôle essentiel dans le fonctionnement des écosystèmes. Le groupe de travail BETSI a essayé de comprendre comment les propriétés écologiques et biologiques de ces infatigables laboureurs étaient affectées par une modification de leur milieu. Une piste qui avait encore très peu été explorée chez ces organismes.
Rédaction : Mathilde Lagier, journaliste

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DIVGRASSsmallPixDIVGRASS : Diversité végétale et fonctionnement des prairies permanentes

Porteur du projet : Philippe Choler, Université Joseph Fourrier, Grenoble

L’émergence de la biogéographie fonctionnelle pour l’étude des prairies permanentes

La biogéographie fonctionnelle est un nouveau champ de recherche qui pourrait permettre de mieux comprendre le fonctionnement des écosystèmes et notamment la contribution des prairies permanentes* aux grands cycles comme celui de l’eau, du carbone et de l’azote à l’échelle de la planète. Associé à l’émergence de cette jeune discipline, le groupe de travail DIVGRASS a pu déterminer, pour la première fois, la relation existant entre les caractéristiques fonctionnelles des plantes, le climat et la fertilisation en azote dans les prairies permanentes.
Rédaction : Mathilde Lagier, journaliste

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GAPSARSmallPixGASPAR
Relations  "diversité-abondance", une clé pour comprendre les conséquences des changements globaux sur les écosystèmes : les poissons coralliens comme modèle

Porteur de projet : Kulbicki Michel, IRD  

Les fonctions écologiques des poissons. Des données clés pour la protection des récifs coralliens.

Le groupe de travail GASPAR, formé de chercheurs issus de neuf institutions scientifiques internationales, a étudié pour la première fois la vulnérabilité fonctionnelle de groupes de poissons de récifs tropicaux. Ce travail souligne l’importance de la prise en compte des fonctions* écologiques des poissons dans les politiques de protection des récifs coralliens.

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NETSEEDSmallPixNETSEED
Agrobiodiversité et réseaux sociaux : comment les systèmes d’échange de semences agissent sur la diversité des plantes domestiquées

Porteur de projet : Doyle McKey, Université Montpellier 2

Des réseaux sociaux au secours de l’agrobiodiversité

La conservation de l’agrobiodiversité est l’un des enjeux majeurs du XXIe siècle. Retour sur cette composante essentielle de la biodiversité globale et sur le rôle clé des réseaux d’échanges de semences dans sa préservation.

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BETSIsmallPixBETSI : Traits fonctionnels, biologiques et écologiques, d’invertébrés du sol. Liens espèces/facteurs environnementaux. Réponse des organismes du sol aux facteurs environnementaux et développement de bio-indicateurs

Porteur du projet : Mickaël Hedde, INRA

Quand on change les pratiques de labour, les caractéristiques des vers de terre sont plus diversifiées.
Les vers de terre jouent un rôle essentiel dans le fonctionnement des écosystèmes. Le groupe de travail BETSI a essayé de comprendre comment les propriétés écologiques et biologiques de ces infatigables laboureurs étaient affectées par une modification de leur milieu. Une piste qui avait encore très peu été explorée chez ces organismes.
Rédaction : Mathilde Lagier, journaliste


400 à 800. C’est le nombre de vers de terre que l’on peut trouver en explorant seulement 1 m2 de terre ! Parmi tous les organismes vivant dans le sol, ils ont un rôle crucial en creusant leurs galeries, ils brassent la terre et aèrent le sol, le rendant ainsi plus meuble et favorisant la circulation de l’eau et de l’air. Par leur transit intestinal, ils dégradent la litière des forêts ou les résidus laissés par les cultures, facilitant le travail des microorganismes et entretenant la fertilité du sol ce qui en fait également de précieux alliés des plantes.
Malheureusement les pratiques agricoles actuelles, et notamment le labour intensif, menacent fortement la biodiversité des vers de terre. « Les charrues peuvent tuer les vers en les découpant, le retournement du sol peut aussi enfouir les résidus de cultures privant les vers de nourriture » précise Benjamin Pey, Docteur en sciences agronomiques et membre du groupe BETSI. Des études ont ainsi montré une diminution de 20 à 90 % de la masse totale de lombrics en trois ans lors de la mise en culture d’une prairie. Des méthodes d’agriculture plus douces et plus respectueuses de l’environnement sont en train de se développer comme l’agriculture de conservation*. Les vers de terre semblent profiter pleinement de ces nouvelles techniques puisque l’on constate une augmentation de leur abondance et de leur nombre d’espèces dans les sols cultivés selon ce principe. Mais qu’en est-il des propriétés biologiques et écologiques des vers de terre ? Trouve-t-on plus de gros vers ou plus de petits vers dans un sol très labouré ? Les vers présents dans ces sols mangent-ils la même chose que ceux vivant dans un sol peu travaillé ? Leurs œufs sont-ils plus petits ?

L’étude des propriétés des vers de terre : une approche innovante

La taille des vers, leur masse, leur croissance, leur capacité à se reproduire, ce dont ils se nourrissent, à quelle profondeur du sol ils vivent… Toutes ces propriétés écologiques et biologiques des vers qui contrôlent leur réponse à l’environnement sont appelées des traits fonctionnels. Jusqu’ici, lorsque l’on souhaitait étudier les conséquences d’une modification de l’environnement sur les vers de terre présents dans le sol, on s’intéressait uniquement au nombre d’espèces présentes et à l’abondance des vers dans le sol, avant et après la perturbation. « Le problème de relier un stress comme par exemple le labour à un nombre d’espèces, c’est que chaque espèce peut répondre différemment à ce stress » explique Benjamin Pey. Le concept des traits fonctionnels apparait donc comme un moyen prometteur pour mieux comprendre les mécanismes qui entrainent les réponses des organismes à des perturbations environnementales. Jusqu’à présent, les études basées sur les traits fonctionnels avaient surtout été développées chez les plantes, il restait donc à les appliquer aux vers de terre… Grâce au soutien financier et logistique du CESAB, le groupe de travail BETSI a pu mettre en place une étude basée sur cette approche inédite et prometteuse.

Les auteurs de l’étude ont cherché à savoir si les propriétés écologiques et biologiques des vers de terre retrouvés dans un sol labouré étaient différentes de celles des vers présents dans un sol travaillé en surface ou pas labouré et, surtout, si la diversité de ces traits fonctionnels variait selon l’intensité du travail du sol. Et c’est bien le cas ! Les perturbations du milieu causées par l’intensité du travail du sol diminuent la diversité de traits fonctionnels des vers de terre. Cela signifie que les vers de terre présents dans un sol peu labouré auront tendance à avoir des propriétés biologiques et écologiques différentes, c'est-à-dire à avoir des tailles, des stratégies de reproduction, ou un mode de croissance différents alors que ceux retrouvés dans les sols fortement travaillés auront tous à peu près la même taille et mangeront la même chose. Des études antérieures ont par ailleurs prouvé qu’il existe une relation entre les propriétés des vers de terre comme par exemple ce dont ils se nourrissent et les fonctions qu’ils assurent au sein des écosystèmes comme par exemple l’aération du sol ou la dégradation de la matière organique. Cette étude du groupe de travail BETSI confirme que des systèmes de cultures alternatifs comme l’agriculture de conservation ont bien un impact positif sur les communautés de vers de terre : un travail du sol plus « doux » favorise la diversité de propriétés des vers de terre et donc probablement la diversité des fonctions assurées par les vers au sein de ces écosystèmes. Reste pour les chercheurs de BETSI à déterminer précisément si un écosystème agricole fonctionnera mieux si les vers de terre qui y vivent ont une plus grande diversité fonctionnelle… Ce qui serait un nouvel argument fort en faveur de l’agriculture de conservation.


Encadrés :
L’Agriculture de conservation : Contrairement aux systèmes de cultures intensifs traditionnels, l’agriculture de conservation consiste en un travail minimal du sol. Les espèces cultivées sont plus variées et une couverture végétale permanente est maintenue sur le sol pour empêcher les mauvaises herbes de s’installer, pour prévenir les nuisibles et réduire l’érosion.


Publication : “Reducing tillage in cultivated fields increases earthworm functional diversity”, Pelosi, C., et al. Applied Soil Ecology (2013)


 


DIVGRASSsmallPixDIVGRASS : Diversité végétale et fonctionnement des prairies permanentes

Porteur du projet : Philippe Choler, Université Joseph Fourrier, Grenoble

L’émergence de la biogéographie fonctionnelle pour l’étude des prairies permanentes

La biogéographie fonctionnelle est un nouveau champ de recherche qui pourrait permettre de mieux comprendre le fonctionnement des écosystèmes et notamment la contribution des prairies permanentes* aux grands cycles comme celui de l’eau, du carbone et de l’azote à l’échelle de la planète. Associé à l’émergence de cette jeune discipline, le groupe de travail DIVGRASS a pu déterminer, pour la première fois, la relation existant entre les caractéristiques fonctionnelles des plantes, le climat et la fertilisation en azote dans les prairies permanentes.
Rédaction : Mathilde Lagier, journaliste


Quels seront les effets du réchauffement climatique sur le stockage du carbone dans les forêts, sur la filtration de l’eau au niveau des zones humides, ou encore sur la productivité des prairies permanentes ? Pouvoir prédire les conséquences des changements planétaires sur les services rendus par les écosystèmes est l’un des défis majeurs rencontré par l’écologie aujourd’hui. Défi, qu’un tout nouveau champ de recherche pourrait permettre de relever : la biogéographie fonctionnelle. Le groupe de travail DIVGRASS a participé à l’émergence de cette discipline dans le domaine d’étude des prairies permanentes. Alors que la biogéographie classique s’intéresse uniquement à la répartition spatiale des espèces, (c'est-à-dire pourquoi telle plante pousse dans telle prairie), la biogéographie fonctionnelle prend aussi en compte leurs caractéristiques fonctionnelles, morphologiques et physiologiques. On mesurera par exemple la longueur des racines, la hauteur de la plante, la forme de ses feuilles, sa concentration en azote ou en matière sèche, le poids de ses graines, etc. Pourquoi s’intéresser à ces propriétés fonctionnelles ? Parce qu’elles jouent un rôle primordial dans le cycle des nutriments, de l’eau et du carbone au niveau des écosystèmes. La quantité d’azote présente dans les feuilles d’une plante aura par exemple un impact direct sur la production de matière organique végétale, alors que la décomposition des feuilles mortes qui recouvrent le sol dépendra de leur teneur en matière sèche (c'est-à-dire la proportion d’eau que contient une feuille). Chaque pissenlit, sauge des prés ou trèfle blanc assurera donc un certain nombre de fonctions au sein de la prairie. Et c’est l’abondance et la diversité des caractéristiques fonctionnelles de toutes les plantes poussant dans une prairie qui vont conditionner le rôle écologique de cet écosystème. « L’analyse des propriétés des plantes va nous permettre d’évaluer précisément la contribution des prairies permanentes dans les grands cycles comme le cycle de l’eau, de l’azote et du carbone et donc dans le fonctionnement global de la planète », explique Philippe Choler, chargé de Recherche au CNRS au sein du Laboratoire d'Ecologie Alpine et porteur du projet DIVGRASS.

Etude de la relation entre les fonctions des plantes, le climat et l’utilisation des terres

Comment l’environnement extérieur et notamment le climat influence-t-il les caractéristiques fonctionnelles des plantes d’une prairie permanente? On peut se demander par exemple si l’on trouvera davantage de plantes avec de grosses feuilles ou de petites feuilles sous un climat très froid, ou si la concentration en azote des feuilles d’une plante poussant dans une prairie très humide sera plus ou moins élevée que celle d’une plante vivant dans une prairie plus sèche. Plusieurs projets de recherches ont été menés par le passé mais aucun n’a pu apporter de réponse claire à ces questions. Décidé à y remédier, le groupe de travail DIVGRASS a donc mis en place une nouvelle étude. Pour cela, les chercheurs ont analysé plus de 20000 relevés botaniques issus de la base de données DIVGRASS qui rassemble des informations sur plusieurs milliers de plantes de prairie permanente. Les chercheurs se sont intéressés à quatre caractéristiques fonctionnelles des plantes : la surface des feuilles, leur concentration en phosphore et en azote et leur teneur en matière sèche. Ils ont ensuite combiné une multitude de données sur ces traits, la composition en espèces, le climat, l’apport en azote et la structure du sol. 


Ce travail présente deux avancées majeurs par rapport aux études précédentes : en plus du facteur climatique, les chercheurs ont étudié l’impact de la gestion des terres et notamment des apports en azote sur les caractéristiques des plantes. Deuxième élément innovant, les chercheurs de DIVGRASS ont travaillé à l’échelle des communautés végétales ce qui leur a permis de tenir compte de l'abondance locale des espèces et pas uniquement de leur absence ou de leur présence. Par exemple, en plus de noter la présence d’une graminée dans une prairie, les chercheurs ont aussi pris en compte le fait que cette graminée était plus ou moins abondante sur ce site. Cette notion d’abondance est très importance lorsque l’on s’intéresse aux caractéristiques fonctionnelles des espèces. « Si cette graminée est beaucoup plus présente que d’autres plantes dans la prairie, ses caractéristiques fonctionnelles auront davantage de poids dans le fonctionnement global de la prairie » explique Philippe Choler.

Grâce à cette étude, les chercheurs de DIVGRASS ont réussi à montrer un lien fort entre les caractéristiques des plantes et le climat. L’analyse des propriétés fonctionnelles des plantes a ainsi permis de révélé un gradient de stratégies chez ces plantes en fonction du climat : les plantes qui ont peu d’azote et de phosphate dans leurs feuilles poussent lentement, elles sont plus résistantes au stress, et seront donc trouvées sous des climats plutôt rudes. Au contraire, les plantes qui ont beaucoup d’azote et de phosphate dans leurs feuilles sont des plantes qui poussent rapidement et qui sont moins résistantes au stress. On les trouvera plutôt dans les prairies qui bénéficient d’un climat favorable. Entre ces deux types de stratégies extrêmes, on trouve toutes les stratégies intermédiaires. Il existe donc une relation importante entre le climat et les caractéristiques des feuilles. Qu’en est-il de l’apport en azote ? D’après cette étude, ce facteur affaiblit la relation entre le climat et les caractéristiques des plantes. Dans les sols très fertilisés, les plantes sont beaucoup moins dépendantes du climat.

Les résultats de ce travail constituent une avancée majeure dans la compréhension du fonctionnement des prairies permanentes. Ils révèlent qu’il est essentiel de prendre en compte à la fois la gestion des terres et le climat pour pouvoir prédire la répartition de la diversité fonctionnelle des plantes (c’est-à-dire leurs différentes caractéristiques fonctionnelles) dans les prairies. Un modèle explicatif inédit qui pourra être utilisé par toutes les scientifiques travaillant sur ce domaine d’étude.


Encadré :
*Prairie permanente : On appelle prairie permanente une prairie qui n’a pas été labourée durant une grande période (au moins 5 ans). Ce type de prairie est le plus souvent associé à un pâturage extensif, c'est-à-dire un faible nombre d’animaux qui, en broutant l’herbe, assurent un entretien naturel du milieu. Véritables réservoirs de biodiversité et à l’origine d’un grand nombre de services écologiques, les prairies permanentes sont des sujets d’étude très pertinents.


Publications : “The emergence and promise of functional biogeography”, Violle et al. PNAS (2014)
“The climate signal on leaf traits fades away with fertilization in temperate grasslands”, Borgy et al, PNAS (2014)


 


GAPSARSmallPixGASPAR
Relations  "diversité-abondance", une clé pour comprendre les conséquences des changements globaux sur les écosystèmes : les poissons coralliens comme modèle

Porteur de projet : Kulbicki Michel, IRD  

Les fonctions écologiques des poissons. Des données clés pour la protection des récifs coralliens.

Le groupe de travail GASPAR, formé de chercheurs issus de neuf institutions scientifiques internationales, a étudié pour la première fois la vulnérabilité fonctionnelle de groupes de poissons de récifs tropicaux. Ce travail souligne l’importance de la prise en compte des fonctions* écologiques des poissons dans les politiques de protection des récifs coralliens.

Poisson-perroquet, poisson-papillon, labre nettoyeur, poisson-demoiselle… Toutes ces espèces  colorées se reproduisent, se nourrissent et trouvent refuge dans les récifs coralliens à proximité des côtes. Tour à tour prédateurs et proies, ces poissons font partie intégrante de la chaine alimentaire. Certains, comme plusieurs espèces de poissons demoiselle, sont de véritables jardiniers : ils broutent le substrat à la recherche d’algues débarrassant ainsi les récifs de ces hôtes parfois envahissants. Les poissons coralliens jouent donc un rôle essentiel dans le fonctionnement des écosystèmes tropicaux. Ils constituent également la principale source de protéine de millions d’habitants des zones tropicales côtières qui les pêchent pour se nourrir. Le changement climatique, mais aussi les activités humaines comme la surpêche ou la pollution, fragilisent les populations des poissons les plus vulnérables et peuvent amener certaines espèces à disparaitre ou à devenir rares perturbant ainsi le fonctionnement des écosystèmes tropicaux.

L’étude de la vulnérabilité fonctionnelle

Alors qu’on parle beaucoup de « vulnérabilité » dans d’autres champs de recherche comme en sociologie par exemple, ce concept a été peu appliqué à l’écologie marine. Dans une étude récente, le groupe de travail GASPAR s’est intéressé à la vulnérabilité de groupes de poissons coralliens. « Nous avons défini la vulnérabilité d’un groupe de poissons comme une combinaison de sa sensibilité, de son exposition aux menaces comme l’intensité de la pêche, la pollution ou le changement climatique et des mesures de protection mises en place », explique Michel Kulbicki, Directeur de recherche à l’IRD (Institut de recherche pour le développement) et porteur du projet GASPAR.

Principale originalité de ce travail, les chercheurs du groupe GASPAR n’ont pas étudié seulement la vulnérabilité taxonomique des poissons, qui se rapporte aux populations d’espèces qui pourraient fortement décroître, voire disparaitre. Le groupe de travail GASPAR a concentré ses recherches sur leur vulnérabilité fonctionnelle, qui se rapporte au nombre de fonctions qui pourraient disparaitre. En effet, le bon fonctionnement d’un écosystème et notamment celui d’un récif corallien n’est pas uniquement lié au nombre d’espèces présentes mais également à l’étendue des fonctions assurées par ces espèces comme la construction et l’érosion du récif, la filtration de l’eau, etc. « Le fonctionnement à long terme de l’écosystème corallien va aussi dépendre du nombre d’espèces supportant chaque fonction. Si une espèce assurant une certaine fonction disparait, une autre ayant la même fonction pourra la remplacer dans ce rôle et ainsi maintenir le bon fonctionnement du récif », ajoute Michel Kulbicki.

Certains outils de protection d’espèces menacées, comme la liste rouge de l’IUCN (Union internationale pour la conservation de la nature) reconnaissent que la perte d’espèces peut perturber le fonctionnement des écosystèmes en diminuant la diversité de fonction des organismes, mais d’une manière générale cette question restait peu étudiée, surtout à l’échelle planétaire.

Pour mener ces recherches, le groupe de travail GASPAR a bénéficié de l’appui du CESAB, qui a notamment permis la construction d’une importante base de données. Les informations ont été récoltées sur 169 sites à travers le monde et concernent plus de 6000 espèces de poissons coralliens.

Une protection actuelle mal adaptée

Premier résultat marquant de cette étude : les sites où les poissons coralliens sont les plus vulnérables ne correspondent pas à ceux abritant le plus d’espèces. Ces recherches permettent donc déjà d’avoir une première idée des régions importantes à protéger pour empêcher une perte de biodiversité de poissons : l’ouest de l’Océan indien par exemple. L’analyse menée par le groupe de travail GASPAR révèle également que la distribution actuelle des aires marines protégées ne correspond pas à celle des récifs où les espèces sont les plus vulnérables. Selon cette étude, seul le parc marin de la grande barrière de corail australienne ainsi que celui du nord d’Hawaï sont réellement efficaces pour réduire la vulnérabilité des groupes de poissons.

Cette étude souligne donc la nécessité de changer d’optique sur la protection des poissons coralliens. « Si jusqu’à présent, les efforts de protection étaient concentrés sur la sauvegarde d’un maximum d’espèces ou d’espèces endémiques*, il est maintenant nécessaire de prendre également en compte les processus écologiques sous-jacents, c'est-à-dire les fonctions assurées par ces espèces », résume Michel Kulbicki.

D’autres paramètres doivent encore être étudiés par le groupe GASPAR, comme l’abondance des individus assurant une fonction ou encore la répartition de ces fonctions… avec l’objectif que tous ces éléments soient intégrés, à terme, dans les politiques de protection des récifs coralliens.


 Encadrés :

*Endémisme : une espèce est endémique lorsqu’elle est présente exclusivement dans une région géographique délimitée.

*Fonctions des espèces : Chaque espèce possède une ou plusieurs fonctions qui peuvent être essentielles au bon fonctionnement de l’écosystème. Le poisson-perroquet à bosse, par exemple, assure des fonctions indispensables au sein des récifs coralliens. Ce grand poisson grignote le corail et les algues qui recouvrent les récifs. En créant une perturbation naturelle du corail, ce comportement permet à de nouvelles espèces de venir coloniser la zone de récif mise à nue, conduisant à un renouvellement de la faune et de la flore. En plus, les petits morceaux de corail que le poisson n’aura pu digérer seront excrétés sous forme d’un nuage de sable fin qui participera à des zones de sédiments fins qui abritent des espèces spécifiques.


Publication :
“Global mismatch between species richness and vulnerability of reef fish assemblages”, Parravicini et al. Ecology Letters

(2014) 17, 1101–1110.


 


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Agrobiodiversité et réseaux sociaux : comment les systèmes d’échange de semences agissent sur la diversité des plantes domestiquées

Porteur de projet : Doyle McKey, Université Montpellier 2

Des réseaux sociaux au secours de l’agrobiodiversité

La conservation de l’agrobiodiversité est l’un des enjeux majeurs du XXIe siècle. Retour sur cette composante essentielle de la biodiversité globale et sur le rôle clé des réseaux d’échanges de semences dans sa préservation.

Les plantes, les animaux, les insectes, mais aussi les bactéries et les champignons du sol… Toute cette diversité du vivant cultivée ou sauvage associée au fonctionnement de l’écosystème agricole est englobée sous le terme d’agrobiodiversité. La conservation et la gestion de l’agrobiodiversité sont des enjeux majeurs pour une agriculture planétaire qui devra nourrir 9 milliards d’êtres humains en 2050. Le maintien de l’agrobiodiversité est également l’une des clés de l’adaptation des écosystèmes agricoles au réchauffement climatique. En effet, des écosystèmes qui hébergent une grande diversité d’espèces montrent une plus grande résilience* aux perturbations et aux évènements imprévus. Des systèmes agricoles avec de multiples espèces permettent aussi de diminuer les pertes dues à des maladies et des parasites puisqu’avec davantage d’espèces, on augmente la probabilité que certaines ne soient pas atteintes. « La diversité de plantes d’un écosystème permet aussi d’améliorer ses capacités de fonctionnement », explique Doyle McKey, professeur à l’université Montpellier II et porteur du projet NETSEED. Par exemple, plusieurs variétés de plantes avec différentes tailles de racines peuvent pousser sur un même sol. Les plantes avec des racines courtes pourront capter plus facilement les éléments dont elles se nourrissent en surface. Par contre, si une sécheresse survient, les plantes avec de plus longues racines seront favorisées puisqu’elles pourront aller chercher l’eau en profondeur. Grâce à cette diversité de plantes, le bon fonctionnement de l’écosystème sera donc assuré même sous de mauvaises conditions climatiques.

L’érosion de l’agrobiodiversité

Dans de nombreuses régions du monde, l’agrobiodiversité est en déclin. Selon la FAO (Organisation des nations unis pour l’alimentation et l’agriculture), 75 % de la diversité des cultures aurait disparu au cours du siècle dernier et seules douze espèces végétales et quatorze espèces animales assureraient désormais l’essentiel de l’alimentation de la planète.

On assiste par exemple à une disparition généralisée des variétés locales* avec des causes nombreuses et très variables selon les régions du monde. Le changement climatique, des politiques agricoles mal adaptées, l'intensification de l’utilisation des terres, mais aussi la commercialisation qui nécessite des plantes « standard » sont les causes les plus souvent évoquées pour expliquer l’érosion de la biodiversité. « Une diminution de la diversité culturelle peut également entraîner une baisse de la biodiversité agricole », explique Sophie Caillon, ethnobiologiste spécialiste des relations Homme-milieux et de l’agrobiodiversité et membre du groupe de travail NETSEED. Pour illustrer ses propos, la chercheuse raconte qu’au Vanuatu, un archipel d’Océanie, les habitants font pousser 96 variétés différentes de Taro. Ces plantes ne sont pas cultivées pour leur intérêt agricole ou culinaire, mais pour des raisons culturelles puisque chaque variété porte le nom d’un ancêtre. Si cette tradition culturelle se perd, en raison par exemple de l’introduction de l’écriture qui permettrait de conserver autrement ce souvenir des ancêtres, les habitants vont arrêter de cultiver toutes ces variétés de Taro.

Le rôle clé des réseaux sociaux d’agriculteurs

Comment est-il encore possible aujourd’hui de maintenir une diversité dans les espèces cultivées ? « Les agriculteurs jouent un rôle essentiel dans cette conservation », explique Sophie Caillon. En effet, partout dans le monde, des agriculteurs produisent, sélectionnent et conservent la biodiversité agricole. Intégrés dans des réseaux sociaux plus ou moins organisés, ils peuvent échanger des semences, des plantes, mais aussi des savoir-faire. Ces réseaux d’échanges de semences permettent donc le maintien de la diversité des cultures. Le groupe de travail NETSEED, constitué d’anthropologues, d’écologues, d’ethnobiologistes, de géographes et de modélisateurs, mène des études sur des réseaux d’échanges de semences dans différentes régions de la planète. Par une approche multidisciplinaire inédite, ces chercheurs développent des outils et des méthodologies permettant de mieux comprendre le fonctionnement et la structure de ces réseaux sociaux de manière à améliorer la conservation des variétés locales et leur utilisation durable autour du monde. D’une manière plus générale, ces recherches pourront permettre de révéler des liens encore inconnus entre la société et la biodiversité et d’aider les communautés à s’adapter aux changements culturels, économiques et environnementaux à venir.


Encadrés :

*Une variété locale : Il s’agit d’une variété traditionnelle de culture adaptée à un environnement, avec des origines historiques et une signification culturelle forte.

* La résilience d’un écosystème : Ce terme désigne la capacité d’un écosystème à retrouver son fonctionnement initial après avoir subi une perturbation importante comme une pollution, un incendie, une sécheresse, une inondation, etc.


Publication :

“Seed exchange networks for agrobiodiversity conservation. A review”, Pautasso et al. Agronomy for Sustainable Development (2013) 33, 151–175.


 

Petits et percutants, tels ont été les résultats des 56 projets de recherche soutenus par l'appel à projets 2009. Nous vous invitons à lire les récits de ces projets innovants, aux thématiques et champs d'investigation variés dans les actes du Colloque du 4 décembre 2013.

En voici quelques exemples :

ADEPOL : Adaptation des plantes au déclin des pollinisateurs

Porteur du projet : Pierrre-Olivier Cheptou, Cefe, CNRS, Montpellier

Le projet ADEPOL visait à analyser la réponse adaptative des plantes sauvages face au déclin des pollinisateurs. Quelles "stratégies" les plantes vont-elles pouvoir mettre en place ?  L'étude du bleuet a montré l'avancée de la date de floraison de cette fleur, un renforcement de l'attraction des pollinisateurs et un affranchissement de la dépendance de la plante vis-à-vis des pollinisateurs avec un mécanisme d'auto fécondation.

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BIOMER : Modélisation bio-économique, théorie des jeux, et co-viabilité pour la gestion des pêches et de la biodiversité marine

Porteur du projet : Jean-Christophe Pereau, CNRS, Bordeaux

Le projet BIOMER a mené des recherches théoriques et empiriques sur le cas de la pêche cotière en Guyane Française dont le défi à venir est de concilier des objectifs de sécurité alimentaire, de profitabilité des flottilles et de préservation de la biodiversité.

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COREPOM : Exploration de diverses collections de ressources génétiques de pommier pour la construction d'une core collection représentative de la biodiversité cultivée à l'échelle nationale

Porteur du projet : Charles-Eric Durel, INRA, Angers

Le projet CorePom a rassemblé 15 partenaires impliqués dans la conservaion et la valorisation des ressources génétiques du pommiers en France. Il a analysé la diversité et la structuration génétique de variétés, majoritairement anciennes, conservées au sein d'un réseau national de collections de pommier domestique. Plus de 2 000 accessions ont été caractérisées génétiquement à l'aide de marqueurs moléculaires.

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SENTIMIEL : Des abeilles et des hommes : savoirs locaux naturalistes, apicollecte et changement global

Porteur du projet : Edmond Dounias et Geneviève Michon, Cefe et IRD, Montpellier

Face à la disparition massive des colonies d’abeilles, les efforts de recherche et de développement s’intensifient, mais concernent presque exclusivement l’abeille domestique Apis mellifera mellifera, en contexte d’apiculture intensive des pays développés. Le projet SENTIMIEL a mis en réseau et procédé à une analyse pluridisciplinaire des savoirs "locaux" — dans des sociétés à économie de subsistance du Sud où sont présentes d’autres espèces d’abeilles mellifères, et chez de petits apiculteurs marginaux du Nord. À travers leurs observations régulières de l’activité des insectes mellifères, les collecteurs de miel sont détenteurs d’observations et de données précieuses pour comprendre l’incidence des changements globaux sur leur environnement.

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