Soutenance mémoire
La Palynologie est l’étude des pollens. Le pollen est le gamétophyte mâle des plantes à graines. Il correspond à la phase haploïde du développement du végétal. Il est constitué habituellement de deux cellules non cloisonnées et comporte deux noyaux haploïdes, dont l’un plus gros est le noyau végétatif et l’autre le noyau génératif ou reproducteur. Il est enfermé dans une enveloppe résistante, l’exine, qui comporte des apertures, zones de moindre résistance qui permettraient l’émission du tube pollinique destiné à féconder l’oosphère (Kerhoas, 1986).
L’homologue du grain de pollen chez les végétaux inférieurs et chez les fougères est la spore.
La Palynologie a des applications multiples :
• Elle apporte des éléments utiles dans les études de la systématique végétale ;
• La paléopalynologie, étude de pollens fossiles permet de donner des informations sur le climat et la végétation au cours de l’ère quaternaire ;
• L’aéropalynologie, étude de la dispersion des grains de pollens dans l’atmosphère, a des applications en médecine (pathologie allergiques), en agronomie (permet de mettre en évidence une relation directe entre l’importance de la pollinisation et le volume régional de récoltes) ;
• La melissopalynologie étude des pollens présents dans les produits de la ruche, permet de détecter les mélanges et les fraudes.
L’Aéropalynologie est une discipline qui étudie les différents mouvements du contenu sporopollinique de l’atmosphère. Les pollens qu’on retrouve dans l’air proviennent essentiellement des plantes anémophiles (Aylor & Ferrandino, 1985) qui ont, en général, des inflorescences discrètes, en chatons ou en épis (Uribelarrea et al. 2002).
Les courants de convection aériens permettent à certains pollens d’atteindre une altitude élevée et de se déplacer sur de longues distances. Certains pollens, ainsi transportés par le vent peuvent faire plus de 100 kilomètres (Guérin, 1993). La production pollinique varie d’une espèce à l’autre. Les espèces anémophiles, dont les pollens sont transportés par le vent pour assurer leur dissémination, produisent généralement un nombre important de grains de pollen, alors que les espèces entomophiles, dont les pollens sont transportés par les insectes, produisent moins de grains (Jones & Newell, 1946). Les espèces anémophiles produisent en outre, des grains de pollen plus petits et moins ornementés (Driessen et al., 1988), contrairement aux espèces entomophiles qui ont des grains de pollen plus gros et collants (Durham, 1943 ; Wodehouse, 1971). La production pollinique est fonction des conditions climatiques qui ont prévalu, depuis la mise en place des bourgeons floraux jusqu’à la floraison.
La dispersion des grains de pollens est directement influencée par l’incidence des facteurs physiques comme la turbulence de l’air, la direction du vent, l’ensoleillement, les précipitations, les phénomènes d’inversion thermique mais également la masse, la flottabilité dans l’air, les structures plus ou moins tourmentées de l’exine et les substances d’adhérence qui l’entourent, permettant au potentiel pollinique d’être plus ou moins bien valorisé.
CARACTERISTIQUES DU SITE D’ETUDE
La région d’Antsirabe a été maintefois présentée dans les travaux déjà effectués par le Laboratoire de Palynologie (Andriamiarisoa et Andrianarivelo en 2002 ; Andriamitantsoa et Raharimanana en 2006 ; Rakotoson et Rabarison en 2007). Seules les principales caractéristiques sont rappelées dans le présent travail. Antsirabe est située entre 18°59’ et 20°03’ de latitude Sud et entre 46°17’ et 47°19’ de longitude Est, à 1300 mètres d’altitude. Elle se trouve à 168 km environ au Sud de la ville d’Antananarivo, le long de la route nationale 7 (RN7). Sa superficie est de 18000 Ha et elle est bordée au Nord par les communes rurales d’Ambano, Ambohimiarivo et d’Andranomanelatra ; au Sud par les communes rurales de Vinaninkarena et Manandona ; à l’Est par la commune rurale d’Ambohidranandriana et à l’Ouest par les communes rurales d’Antanimandry et de Belazao .
Caractéristiques géomorphologiques
Trois unités morphologiques ont été distinguées dans la région d’Antsirabe , d’après Besairie en 1973 :
– Les plaines alluviales et les cuvettes du Centre, formées par des alluvions récentes et par des coulées basaltiques qui ont bouché les bassins.
– Les régions montagneuses constituées au Nord-Est par les massifs volcaniques de l’Ankaratra, au Sud par le massif quartzitique d’Ibity et les massifs granitiques de Vavavato dans la partie Sud-Ouest
– Les pénéplaines du Sud-Ouest sur Belazao, constituées de relief granito gneissique.
Types de végétation
La zone d’étude considérée se trouve dans un rayon de 20 km autour du capteur. Elle appartient à la fois à la zone écofloristique montagnarde et à celle des versants oriental et occidental des Hauts Plateaux (Faramalala & Rajeriarison, 1999) .
La région est caractérisée par différents types de végétation climacique qui sont de plus en plus remplacées par des végétations dégradées :
– La forêt sclérophylle de montagne (1800-2000m), désignée sous le nom de « Sylve à lichens » par Perrier De La Bathie (1921). C’est une forêt basse de 10 à 12m de hauteur, sans stratification nette, qui s’observe encore dans le massif de l’Ankaratra. Sa dégradation par le feu conduit à l’installation des « fourrés à Philippia et à Helichrysum », qui, par la suite, font place à des savanes et des pseudo steppes à Aristida rufescens, Eriostema procumbens, Loudetia simplex, Trachypogon spicatus et Hyparrhenia rufa selon la topographie.
– Les forêts sclérophylles basses (800-1800m) appartenant à la série à Uapaca bojeri (Humbert, 1955), dans la partie Sud de la région (ex : sur le massif d’Ibity). Suite à l’action des facteurs de dégradation (feu de brousse, déboisement,…), la forêt primaire fait place aux savanes herbeuses ou à des pseudo steppes.
– Les forêts denses humides sempervirentes (800-1800m) de la « série à Tambourissa et Weinmannia » (Humbert, 1955). Des savanes ou des formations steppiques à base d’Aristida rufescens et de Ctenium concinum constituent le stade ultime de leur dégradation, qui, actuellement, occupe des surfaces considérables (ex. : Mont Mandray) (Andriamiarisoa & Andrianarivelo, 2002).
– Les forêts de reboisements, constituées principalement par des espèces d’Eucalyptus et de Pinus ont remplacé en grande partie la forêt naturelle.
– Les différentes cultures qui se trouvent prèsque partout dans le région, constituées essentiellement de Maîs, Soja, Riz, Pomme de terre, Carotte, …
– Les formations savanicoles à base d’espèces de graminées.
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Table des matières
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE PRESENTATION DE LA REGION D’ETUDE
I – CARACTERISTIQUES DU SITE D’ETUDE
I -1 – CARACTERISTIQUES GEOMORPHOLOGIQUES
I – 2 – CARACTERISTIQUES CLIMATIQUES
I – 3 – TYPES DE VEGETATION
I – 4 – L’HOMME ET SES ACTIVITES
I – 4 – 1 – Densité de la population
I – 4 – 2 – Agriculture
I – 4 – 3 – Elevage
I – 4 – 4 – Industrie
I – 4 – 5 – Conséquences des activités humaines
DEUXIEME PARTIE METHODOLOGIE
I – SUIVI PHENOLOGIQUE
I – 1 – BUT ET PRINCIPE
I – 2 – CHOIX DES ESPECES
I – 3 – METHODE DE SUIVI
I – 4 – RECOLTE D’ECHANTILLONS DE POLLENS POUR LES LAMES DE REFERENCE
II – TECHNIQUE DE RECUEIL POLLINIQUE UTILISEE
II – 1 – DESCRIPTION DU CAPTEUR DE HIRST ET BURKARD
II – 2 – MONTAGE ET PRELEVEMENT DU TAMBOUR
III – TRAVAUX DE LABORATOIRE
III – 1 – PREPARATION DU SUPPORT DE MONTAGE
III – 1 – a – Préparation du milieu de montage
III – 1 – b – Préparation du colorant
III – 2 – CONFECTION DES LAMES DE REFERENCE
III – 3 – CONFECTION DES LAMES HEBDOMADAIRES
III – 4 – OBSERVATION ET ANALYSE POLLINIQUE
III – 4 – a – Méthode de comptage
III – 4 – b – Détermination des pollens
III – 4 – c – Niveau de détermination
III – 5 – TRAITEMENT INFORMATIQUE DES DONNEES
III – 5 – a – Estimation de la concentration pollinique journalière
III – 5 – b – Calcul de la concentration pollinique hebdomadaire
III – 5 – c – Calcul de la concentration pollinique par tranche horaire
III – 5 – d – Calcul de la concentration pollinique décadaire
III – 6 – REGROUPEMENT DES TAXONS PAR TYPES BIOLOGIQUES
III – 7 – COLLECTE DE DONNEES METEOROLOGIQUES
III – 8 – RELATION ENTRE FACTEURS METEOROLOGIQUES ET VARIATION DE LA CONCENTRATION POLLINIQUE ATMOSPHERIQUE
IV – COMPARAISON DES RESULTATS AEROPALYNOLOGIQUES DE L’ANNEE 2005-2006 AVEC CEUX DE L’ANNEE PRECEDENTE
V- MORPHOLOGIE DES POLLENS
TROISIEME PARTIE RESULTATS ET INTERPRETATION
I – CALENDRIER DE FLORAISON DES ESPECES ETUDIEES POUR L’ANNEE 2005-2006
II – DIVERSITE POLLINIQUE DE LA REGION D’ANTSIRABE
II – 1 – COMPOSITION POLLINIQUE DE L’ATMOSPHERE D’ANTSIRABE
II – 2 – REPARTITION DES POLLENS SUIVANT LES NIVEAUX DE DETERMINATION
II – 3 – SPECTRE POLLINIQUE DES ESPECES
II – 3 – 1 – Spectre pollinique global
II – 3 – 2 – Regroupement des taxons suivant leur abondance dans l’atmosphère
II – 3 – 3 – Regroupement des taxons par types biologiques
II – 4 – SPECTRE POLLINIQUE DES TAXONS DES GRANDES MASSES
II – 4 – a – Variation de la concentration pollinique hebdomadaire
CONCLUSION PARTIELLE SUR LES VARIATIONS DE LA CONCENTRATION POLLINIQUE HEBDOMADAIRE
II – 4 – b – Variation de la concentration pollinique par tranche horaire
CONCLUSION PARTIELLE SUR LES VARIATIONS HORAIRES
III – FACTEURS CLIMATIQUES ET CALENDRIERS POLLINIQUES
III – 1 – VARIATION DECADAIRE DES FACTEURS METEOROLOGIQUES
III – 2 – INFLUENCES DES FACTEURS CLIMATIQUES SUR L’EMISSION POLLINIQUE
IV – COMPARAISON DES RESULTATS AEROPALYNOLOGIQUES ET
CLIMATIQUES DE L’ANNEE 2005-2006 AVEC CEUX DE L’ANNEE PRECEDENTE (2004-2005)
IV – 1 – COMPARAISON AU NIVEAU DES ESPECES DE GRANDES MASSES
IV – 1 – a – Spectres polliniques décadaires pour les deux années d’étude
CONCLUSION PARTIELLE SUR LA COMPARAISON DES SPECTRES POLLINIQUE DES DEUX ANNEES D’ETUDE
IV – 1 – b – Variations décadaires des facteurs météorologiques pour les deux années d’étude (2004-2005 et 2005-2006)
IV – 2 – ETUDE DE QUELQUES EXEMPLES D’INFLUENCES DE FACTEURS CLIMATIQUES SUR LES EMISSIONS POLLINIQUES POUR LES DEUX ANNEES D’ETUDE
V – DESCRIPTION PALYNOLOGIQUE DE QUELQUES ESPECES ABONDANTES
QUATRIEME PARTIE DISCUSSION
CONCLUSION
