Soutenance mémoire
Généralités sur la réintroduction
Vers le milieu du XIXe siècle, l’introduction d’espèces exotiques était très généralement considérée comme un atout potentiel pour les faunes et flores en place dans les divers pays. A ce titre, ces introductions étaient recherchées et même encouragées. Pourtant, dès la fin de ce même siècle, un nombre de plus en plus important d’espèces commençait à diminuer de manière significative, du fait d’une surexploitation de leurs effectifs ou de la dégradation de leurs habitats. L’idée est de protéger ces espèces menacées, et plus généralement la nature dans son ensemble. Il faudra en effet attendre le milieu du XXe siècle pour que soit créée l’Union Internationale de Conservation de la Nature (future UICN) en 1948 à Fontainebleau (France), et 1979 pour que soit signée, à l’initiative du Conseil de l’Europe, la Convention de Berne, puis celle de Bonn. Tout au long du XXe siècle, les relations entre l’homme et son patrimoine naturel vont évoluer progressivement. En premier lieu, à la volonté d’acclimater à tout prix des espèces venues d’ailleurs, va succéder la volonté de conserver en priorité les faunes et les flores locales. Dans les esprits, cette conservation a d’abord été synonyme de protection stricte des espèces les plus menacées. En particulier, malgré quelques réticences ou prudences initiales tout à fait justifiées, la communauté scientifique et naturaliste s’accorde maintenant à reconnaître que les actions de réintroduction et renforcement de populations, si elles sont utilisées de manière raisonnée, constituent des outils qui peuvent être mis à la disposition des gestionnaires du patrimoine naturel. De ce fait, la démarche actuellement proposée pour les populations animales et végétales se rapproche du principe de conservation patrimoniale admise par tous dans le cas du patrimoine historique bâti. Les réintroductions d’espèces ont débuté au tournant des années 1970-1980, parallèlement à l’émergence des problématiques environnementales auprès du grand public. Les premières tentatives étaient souvent l’œuvre de passionnés, et souffraient du manque de repères dans ce domaine. Réintroduire des espèces sauvages (sous-espèces ou variétés), c’est tenter de les réimplanter dans leur aire de répartition traditionnelle, où elles ont disparu. En pratique, on parle aussi de « réintroduction » lorsqu’il s’agit de renforcer des populations animales ou végétales encore existantes. Les Parties à la Convention sur la diversité biologique doivent restaurer les écosystèmes endommagés, et il leur est possible d’envisager la reconstitution des populations. Toute conservation ex situ doit compléter les efforts de conservation in situ, et il faut y procéder dans l’habitat d’origine de la population considérée. En se fondant sur l’expérience accumulée, l’UICN a établi en 1987 un protocole général d’action pour la réintroduction d’espèces qui se résume en quatre points :
– une espèce ne peut être réintroduite que là ou elle existait préalablement et où elle a disparu ;
– on doit avoir éliminé les causes de l’extinction ;
– l’habitat doit réunir les conditions nécessaires pour la survie d’une population viable de l’espèce ;
-le programme de base pour n’importe quelle réintroduction doit comprendre une étude de faisabilité, une phase de préparation, une phase de libération ou réintroduction et une phase de suivi.
La question des réintroductions d’espèces, tant floristiques que faunistiques, est particulièrement importante pour la conservation de la biodiversité et représente pour l’a venir un enjeu majeur, dans la mesure où des réintroductions contrôlées permettront assurément desauver certaines espèces ou populations d’une extinction probable. . (http://1)
Histoire de la mycorhize
Il y a environ 450 millions d’années au Paléozoïque, L’endosymbiote originel (un Gloméromycète semble-t-il) serait apparu au même moment que les premières plantes terrestres. Et environ 400 millions d’années, des mycorhizes morphologiquement identiques aux Glomales avaient été trouvées dans les fossiles de la flore de Rhynie (Aglaophyton.). Ceci laisse penser que les mycorhizes ont été l’instrument d’une colonisation accélérée des terres émergées, par leur capacité à extraire l’eau et les minéraux du sol. (http:// 1) Les autres chercheurs ont pu aussi découvrir que les associations mycorhiziennes (arbusculaires et ectomycorhiziennes) existent aussi dans les écosystèmes froids (température moyenne inférieure à 15°C). Elles contribuent sans doute à une meilleure survie du champignon dans les sols gelés en hiver où les microchampignons subissent ce facteur de sélection supplémentaire (http:// 2). L’apparition d’ectomycorhizes a été corrélée deux fois à des radiations évolutives des plantes :
Au Crétacé (apparition des Pinaceae et des Rosideae)
Lors de la transition Éocène-Oligocène (apparition des forêts « actuelles » de l’hémisphère Nord).
À l’heure actuelle, 85% des Archégoniates, ainsi que des Hépatiques, sont endomycorhizés par des Glomales. La symbiose avec ce dernier suppose qu’elle est la plus ancienne chez les Archégoniates et qu’elle aurait permis l’impressionnante radiation de ces derniers (diversité, lignification) (http:// 2). Les autres familles de Gloméromycètes (Acaulosporaceae et Gigasporaceae) sont apparues plus tard vers -250/-230 millions d’années. Elles possèdent des capacités supérieures pour l’exploitation des ressources minérales des sols (http:// 2).
Amélioration de la nutrition phosphatée
Les zones tropicales et subtropicales ont des sols acides très déficients en phosphore ainsi plusieurs expériences par différents chercheurs ont montré l’effet bénéfique des champignons mycorhiziens sur la nutrition phosphatée des plantes. Dans le cas des CMA, cette amélioration est de l’ordre de 5 à 14 fois par rapport aux plantes non mycorhizées (Durrieu, 1993). D’après Bowen et al., en 1975, les racines mycorhizées ou non présentent des zones d’absorption dans les régions d’élongation en arrière de l’apex. Pour les plantes non mycorhizées, les sites d’absorption au niveau des racines subérisées sont très limités. La colonisation racinaire par les mycorhizes accroît le nombre de ces sites, favorisant alors l’absorption intense de phosphate (Sanchez et Buol, 1975 ; Date et al., 1995). Les hyphes extra-radicaux transportent le phosphate jusqu’à plus de 7cm de la racine. C’est le cas d’oignon endomycorhizé par Glomus mossae et Glomus fasciculatus. (Hanttig et al, 1973). Pour une bonne mycorhization, les hyphes extra-radicaux des endomycorhizes peuvent atteindre jusqu’à 14,20m par centimètre de racine infectée.
Rôle des mycorhizes à arbuscules et à vésicules dans la protection phytosanitaire
Les champignons mycorhiziens accroissent la protection des racines de différentes espèces de plantes contre les microorganismes pathogènes (Baum et al., 2002). Pour les CMA, la protection des végétaux repose sur la nature de l’espèce de plante considérée et de la souche ou substrat fongique impliquée. En effet, l’attaque des plants de soja par Phytophtora est accrue s’il est endomycorhizé par Glomus macrocarpum var. geosporum (Ross, 1972) mais des faits inverses ont été observés lors d’une expérience réalisée avec le Glomus mossae (Chou et Schmitthenner, 1974). Une bonne mycorhization réduit l’effet des pathogènes sur la plante hôte. C’est le cas de l’attaque de Fusarium sur la tomate, de Phytophtora parasitica sur le citronnier etc.… (Durrieu, 1993). Les CMA peuvent aussi protéger la plante contre les maladies dues aux attaques des nématodes (Bagyaraj, 1984). D’après Traquair en 2003, l’endomycorhization est un moyen de lutter biologiquement contre les agents phytopathogènes et cela repose sur la compétition nutritionnelle. Dans ce cas une grande quantité d’hydrates de carbone présentent dans la racine est utilisée par le champignon mycorhizien.L’exsudation racinaire est alors limitée, réduisant ainsi la stimulation des pathogènes. Un autre mécanisme de cette lutte biologique est la domination spatiale exercée par les mycorhizes au niveau de l’environnement rhizosphérique qui entraîne l’élimination des microorganismes fongiques pathogènes (Traquair, 2003). En outre, certains auteurs ont mentionné que des champignons mycorhiziens peuvent synthétiser des antibiotiques (Traquair, 2003), des antibactériens et des antifongiques (Dommergue, 1970).
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Table des matières
INTRODUCTION
PARTIE I : ETAT DE CONNAISSANCE
I. Généralités sur la réintroduction
II. Compartiments biologiques du sol
II.1. Rhizosphère
II.2. Mycorhizosphère
II.3. Mycosphère ou hyphosphère
III. Symbiose mycorhizienne
III.1. Histoire de la mycorhize
III.2. Définition des mycorhizes
III.3. Classe et type de champignons mycorhiziens
III.3.1. Endomycorhizes
III.3.2. Ectomycorhizes
III.3.3. Ectendomycorhizes
III.4. Rôles de la symbiose mycorhizienne dans la nutrition hydrominérale
III.4.1. Amélioration de la nutrition phosphatée
III.4.2. Amélioration de la nutrition azotée
III.4.3. Tolérance de la plante au calcium et aux oligoéléments
III.4.4. Rôle dans l’alimentation en eau
III.4.5 Autres nutriments
III.5. Rôle des mycorhizes à arbuscules et à vésicules dans la protection phytosanitaire
III.6. Rôle des mycorhizes à arbuscules et à vésicules dans l’amélioration du sol de culture
PARTIE II : MATERIEL ET METHODES
I. Site d’étude pour la réintroduction des deux espèces SOCs (Gravesia sp nov. cf. baronii et Helichrysum sp nov. aff. ambondrombeense)
I.1.Situation géographique
I.2. Climat
I.3. Flore et végétation
II. Matériel végétal
II.1. Gravesia sp nov. cf.baronii
II.2. Helichrysum sp nov. aff. ambondrombeense
II.3. Phaseolus vulgaris
II.4. Zea mays
III. Préparation de l’inoculum à CMA (Champignon Mycorhizien à Arbuscules et à vésicules)
IV. Analyses microbiologiques de la litière forestière et de l’inoculum à CMA
IV.1. Vérification de l’effectivité de l’endomycorhization
IV.2. Extraction et dénombrement des spores endomycorhiziens
IV.3. Mesure de la longueur des hyphes
V. Analyses physico-chimiques de la litière forestière, du sol et de l’inoculum à CMA
V.1. Préparation des échantillons
V.2. Analyses granulométrique du sol forestier
V.3. Analyses chimiques du sol ; de la litière forestière et du substrat amélioré
V.3.1. Mesure du pH
V.3.2. Dosage du carbone total
V.3.3 Dosage de l’azote total
V.3.4. Dosage du phosphore assimilable
V.3.5. Mesure de la Capacité d’Echange Cationique (CEC) du sol
VI. Inoculation et suivi des plants en pépinière d’Ambatovy
VI.1. Inoculation des plants en pepinière
VI.2.Suivi après inoculation
VI.3.Paramètres d’évaluation
VII. Essai de réintroduction in situ
VII.1. Détermination et réintroduction des deux espèces SOCs dans les trois zones et dans le verger à graines
VII.1.1. Transplantation proprement dite
VII.1.2. Installation d’un verger à graines
VII.1.3. Zone de conservation
VII.1.4. Zone de transition forestière ou lisière
VII.1.5. Zone aménagée
VII.2. Suivi des plants réintroduits
VIII. Traitement statistique des données
PARTIE III : RESULTATS ET INTERPRETATIONS
I. Inoculum à CMA ou Substrat amélioré par CMA (Champignons Mycorhiziens à Arbuscules et à vésicules)
II. Caractéristiques physico-chimiques de la litière forestière, du sol forestier et de l’inoculum à CMA
III. Vérification de la présence de CMA dans les racines de maïs et d’haricot
IV. Comparaison du nombre de spores endomycorhiziens dans 100g la litière forestière et dans 100g d’inoculum à CMA
V. Comparaison de la longueur des hyphes dans la litière forestière et dans l’inoculum à CMA
VI. Influence l’inoculum à CMA sur les plants inoculés de Gravesia sp nov. cf.baronii et Helichrysum sp nov. aff. ambondrombeense en pépinière d’Ambatovy
VI.1. Gravesia sp nov. cf. baronii
VI.2. Helichrysum sp nov. aff. ambondrombeense
VII. Test d’efficience des plants de Gravesia sp nov. cf. baronii et de Helichrysum sp nov. aff. ambondrombeense réintroduits dans les trois zones de réintroduction et dans le verger à graines
VII.1. Gravesia sp nov. cf. baronii
VII.1.1. Zones de réintroduction
VII.1.2. Verger à graines
VII.2. Helichrysum sp nov. aff. ambondrombeense
VII.2.1. Zones de réintroduction
VII.2.2. Verger à graines
PARTIE IV : DISCUSSION
DISCUSSION
CONCLUSION ET PERSPECTIVES
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ET WEBOGRAPHIES
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