Impact du changement climatique sur les interactions biotiques en forêt méditerranéenne : approches chimique, écophysiologique et fonctionnelle

Soutenance de thèse d’Hazem Hashoum

Impact du changement climatique sur les interactions biotiques en forêt méditerranéenne : approches chimique, écophysiologique et fonctionnelle

Jeudi 21/12/2017 à 9h30, Amphithèatre de Sciences Naturelles - Campus Saint-Charles

Composition du Jury

  • Christiane Gallet Université de Savoie Mont-Blanc (rapporteur)
  • Arnaud Elger Université Toulouse 3 (rapporteur)
  • Isabelle Laffont-Schwob Université d’Aix-Marseille (examinatrice)
  • Robin Duponnois IRD Montpellier (examinateur)
  • Anne Bousquet-Mélou Université d’Aix-Marseille (directrice de thèse)
  • Thierry Gauquelin Université d’Aix-Marseille (directeur de thèse)

Résumé

L’objectif de cette thèse est d’étudier les interactions allélopathiques dans la forêt de chêne pubescente en région méditerranéenne et d’envisager comment ces interactions peuvent être affectées par le changement climatique. Les interactions allélopathiques constituent en effet l’un des principaux processus biotiques jouant un rôle essentiel sur la diversité, la dynamique et le fonctionnement des écosystèmes, particulièrement dans les forêts méditerranéennes où les plantes présentent une grande diversité de métabolites secondaires. D’autre part, l’impact de la sècheresse et de l’augmentation de la température sont des préoccupations particulières dans cette région, en raison de précipitations déjà rares. Cependant, très peu d’études ont porté sur la relation entre la diversité, la régénération et les interactions allélopathiques dans les forêts de chêne matures, et sur son évolution dans un contexte de changement climatique.
Dans un premier temps, nous avons étudié les potentialités allélopathiques des feuilles des espèces principales composant la forêt de chêne pubescent (Quercus pubescens, Acer monspessulanum et Cotinus coggygria) en fonction de leurs stades phénologiques (feuilles vertes, sénescentes et litière). Dans un second temps, nous avons étudié l’impact d’un stress hydrique et/ou thermique accru, tels qu’attendu dans le cadre du changement climatique, sur les interactions allélopathiques plante-plante in vitro et en pépinière.
Nous avons montré que l’arbre dominant Q. pubescens et ses espèces compagnes A. monspessulanum et C. coggygria ont des potentialités allélopathiques, évaluées in vitro sur des plantes cibles herbacées, différentes en fonction du stade phénologique des feuilles, ce qui pourrait in natura affecter, la germination et la croissance des plantes herbacées de sous-étage. Ces différences d’effet allélopathique peuvent résulter non seulement de différences dans la quantité des composés allélopathiques produits, mais aussi de différences qualitatives observées en fonction du stade phénologique. Cela suggère que l’effet allélopathique puisse varier dans le temps de manière à correspondre au stade de développement des plantes herbacées cibles. Sur l’une des plantes cibles utilisées dans les bioessais, les effets allélopathiques ont d’autre part été accentués en changeant les conditions environnementales (température élevée et/ou faible potentiel hydrique) ce qui suggère des modifications éventuelles des potentiels allélopathiques des plantes à attendre avec le changement climatique.
Nos résultats en pépinière ont montré le potentiel allélopathique de C. coggygria et Pinus halepensis sur la croissance des jeunes plants de Chêne pubescent, et ce, quelques soient les conditions d’arrosage (stressé ou non stressé), car nous n’avons pas mis en évidence d’effet du stress hydrique sur ces interactions allélopathiques. En affectant notamment la biomasse du système racinaire dont la croissance est un élément clé des espèces méditerranéennes pour résister à la sécheresse estivale prolongée, ces interactions pourraient jouer un rôle important dans les processus de régénération du Chêne pubescent.