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Connaissances
des ressources végétales tropicales et de leurs usages
Le Laboratoire de Botanique existe depuis 1963 et contribue depuis plus de 40 ans à la connaissance générale de la flore de la Nouvelle-Calédonie [Publications Laboratoire].
Il collabore avec le Muséum National d’Histoire Naturelle de Paris (P) et de nombreux partenaires étrangers. Les activités de recherche du Laboratoire de Botanique et d’Ecologie Appliquées, s’inscrivent dans deux grands thèmes de l’US 084 BIODIVAL :
Thème 1 - Floristique, écologie, et espaces protégés
Les
forêts humides de Nouvelle-Calédonie représentent
une formation encore très insuffisamment connue, tant au point
floristique que fonctionnel. Pourtant celles-ci demeurent les plus riches
avec 2013 espèces répertoriées à ce jour,
(Jaffré et
al. 2004), sur une superficie d’environ 3900
km².
Cette méconnaissance
est en partie due aux difficultés d’études propres à ce
type de formation [végétation haute, souvent restreinte
aux montagnes ou dans des talwegs humides et éloignés].
En réponse au manque de connaissances sur ces forêts
humides calédoniennes et en adéquation avec la politique
d’aide au développement de l’IRD,
un grand programme d’étude
a été commencé. Celui-ci vise à l’acquisition
de données d’ordre floristique, biologique et structurale
des forêts humides du territoire (programme FHNC de l’US
084).
 1. Inventaire des îlots forestiers dans
le grand sud calédonien
Un
premier grand chantier, objet d’une convention
de recherche entre la Province Sud et l’IRD, comprend l’étude
des îlots forestiers dans le grand sud calédonien. En
effet, les forêts humides de basse altitude dans le grand sud,
sur roches ultramafiques, ont fortement régressé et
sont dans beaucoup de cas uniquement représentées par
des lambeaux forestiers, réfugiés
dans des fonds de vallée. Ces lambeaux sont de taille
variable et leur valeur patrimoniale est peu connue, de même
que leur capacité à se maintenir ou à se développer.
De plus, des projets miniers menacent la pérennité de
certains d’entre eux. Au delà des nouvelles connaissances acquises, ce travail permettrait de définir si de nouvelles mesures de protection et de gestion sont à mettre en œuvre.
2. Inventaire
du Massif du Kouakoué
Un
site particulièrement intéressant en Nouvelle-Calédonie
est le massif du Kouakoué, que les autorités de la Province
Sud de Nouvelle-Calédonie envisagent de classer en réserve
de la Biosphère. La zone d’étude s’étend
du niveau de la mer à 1500 m, sur la côte est de la Grande-Terre,
dans la région surnommée « la côte oubliée » en
raison du peu d’accès et de l’absence quasi-totale
de présence humaine. Ce massif peu connu comprend entre autre
du maquis de haute altitude, qui n’est connu que de ce sommet
ainsi que du Humboldt (1618 m) et des étendues de forêt
supposées indemnes car inaccessibles. Un projet d’inventaire
est en cours depuis 2002, en collaboration avec des chercheurs du Muséum et du Missouri
Botanical Garden.
Depuis le message d’alerte, lancé par Tanguy Jaffré en 1994, sur la forte régression et le risque de disparition des forêts sèches de Nouvelle-Calédonie, celles-ci étant extrêmement menacées, un grand programme visant l’étude et la préservation de ce milieu a vu le jour. Ce programme lie l’Etat, la Nouvelle-Calédonie, WWF France, l’Université de la Nouvelle-Calédonie (UNC), l’Institut Agronomique néo-Calédonien (IAC), Conservation International (CI) et l’IRD à travers un accord cadre. Le laboratoire de Botanique participe au programme en apportant sa connaissance de la flore néo-calédonienne.
Le laboratoire poursuit l’acquisition de connaissances sur les maquis miniers et sur le dynamisme maquis/forêts humides sur sol ultramafique. De nombreux inventaires sont réalisés dans ce type de formation, majoritairement à la demande de sociétés minières. Ces travaux contribuent à la connaissance générale de la flore de ces milieux, tant au point de vue écologique que taxonomique, tout en donnant des recommandations pour leur conservation.
Écologie fonctionnelle, reproduction des angiospermes 1. Caractérisation des systèmes sexuels de la flore de Nouvelle-Calédonie Au niveau mondial, la distribution des systèmes sexuels chez les plantes à fleur est de l’ordre de 80% de plantes hermaphrodites, 15% de plantes monoïques (et variants) et 5% de plantes dioïques. Partant de l’observation, chez les Araliaceae de Nouvelle-Calédonie, d’un taux de dioécie très important (environ un tiers des espèces), la caractérisation des systèmes sexuels de la quasi-totalité des plantes néo-calédoniennes a été réalisée (Vary et al., 2004a, b).
2. Relations plante-pollinisateur La préservation d’un écosystème nécessite de bien connaître celui-ci, notamment les capacités de ses composantes biologiques à se reproduire. Le laboratoire réalise des observations sur la pollinisation, notamment sur les Apoïdes (abeilles). Un premier bilan de la faune des Apoïdes de Nouvelle-Calédonie avait été publié intégrant des données sur les interactions plantes-abeilles (Pauly & Munzinger, 2003), d’autres travaux sont en cours.
3. Relations plante-mycorhize Dans un but premier de restauration des zones dégradée notamment par les activités minières, le laboratoire participe aux études menées sur les relations plante–mycorhize (endo et ecto) mais également sur les plantes fixatrices d’azote. Nos principaux partenaires pour ces thèmes de recherches sont l’UNC (Université de la Nouvelle-Calédonie) et le LSTM (Laboratoire des Symbioses Tropicales et Méditerranéennes - Montpellier).
Thème 2 - Systématique opérationnelle et fondamentale Systématique, taxonomie et évolution 1. Phylogénie et taxonomie des Sapotaceae de Nouvelle-Calédonie Les Sapotaceae sont extrêmement diversifiées en Nouvelle-Calédonie (80 sp. signalées dans la Flore de Nouvelle-Calédonie, probablement plus d’une centaine en réalité). Elles représentent un élément structurel important des forêts humides et existent dans presque toutes les formations importantes du territoire : maquis, forêt sclérophylle, mangrove, forêts littorales. Un premier travail de phylogénie moléculaire, basé sur des séquences de l’ADN nucléaires (ITS), en collaboration avec Ulf Swenson (Muséum de Stockholm), a confirmé la mauvaise délimitation des genres présents en Nouvelle-Calédonie et mis en évidence de multiples événements de dispersions à partir de l’Australie (Bartish et al., 2005). Une phylogénie visant à inclure la totalité des Sapotaceae de Nouvelle-Calédonie est en cours. Ce travail permettra de mettre à jour la taxonomie générique. Parallèlement, la révision des espèces, a révélé qu’une quinzaine de taxons reste à décrire dans la famille des sapotaceae, ce qui contribuait aux problèmes d’identifications rencontrés. Une révision des genres présentant des espèces inédites est en cours.
2. Phylogénie des Cunoniacées de Nouvelle-Calédonie ; adaptation aux sols métallifères. Ce travail, sujet de thèse de Yohan Pillon, a pour but de comprendre l’origine de la diversité et de l’originalité de la flore de la Nouvelle-Calédonie, à partir de l’étude d’une famille jugée représentative de cette flore, les Cunoniacées. A l’aide de marqueurs moléculaires, nous allons essayer d’établir une phylogénie complète de toutes les espèces de cette famille en Nouvelle-Calédonie soit environ 90 espèces. En utilisant une horloge moléculaire, nous allons replacer l’établissement et la diversification de cette famille sur une échelle de temps et rechercher d’éventuelles corrélations avec de grands évènements géologiques ou biologiques. Les facteurs ayant favorisé la spéciation de cette famille seront recherchés, en particulier l’adaptation à différents types de sols. En effet, la Nouvelle-Calédonie est caractérisée par l’abondance de roches ultramafiques riches en nickel, un élément toxique à haute dose pour la plupart des plantes. L’adaptation aux sols riches en métaux lourds comme facteur favorisant la diversification sera une des hypothèses testée. Le rôle des symbiotes mycorhiziens dans cette adaptation sera exploré.
3. Contribution générale à la flore de Nouvelle-Calédonie.. L’étude de la flore est un projet à long terme, auquel participe le Laboratoire de Botanique depuis près de 40 ans. Ce travail comprend l’enrichissement et la gestion de l’herbier, ainsi qu’un appui aux études taxonomiques réalisées dans le cadre de la révision de la Flore. Le laboratoire participe à des révisions taxonomiques sur des nouveautés de la flore de la Nouvelle-Calédonie.
Herbier : Informatisation de collections et connexion au GBIF, référentiel taxonomique L’herbier du Centre IRD de Nouméa (NOU) est estimé à 75 000 spécimens, c’est un outil indispensable pour l’identification de nouveau matériel, mais également une source de données considérable pour les travaux de taxonomie. Les échantillons permettent également d’appréhender l’écologie des espèces, leur période de floraison-fructification (phénologie), leur distribution, d’estimer leur rareté etc. A terme cet herbier devrait être transféré au territoire. Afin de faire don d’un outil le plus performant et le plus utile possible, l’informatisation de l’herbier est en cours.
Roches ultramafiques (ou ultrabasiques) : comprennent des péridotites et des serpentinites. Ce sont des roches constituées de silicates de magnésium renfermant du fer et des traces de nickel, cobalt, manganèse... Leur altération conduit à la formation de latérites dont le constituant principal est un oxy-hydroxyde de fer : la goethite. Plantes monoïques : Plantes à fleurs unisexuées où chaque pied porte des fleurs mâles et des fleurs femelles. Plantes dioïques : Plantes qui ont les fleurs mâles et les fleurs femelles sur des pieds séparés. Plante–mycorhize : association d'un champignon inférieur avec les racines d'une plante. Endo et ecto : dedans et dehors. Sols ferralitiques : Sol composé principalement d'oxydes et d'hydroxydes de fer. Phylogénie : Étude de la formation et de l'évolution des espèces animales et végétales, en vue d'établir leur parenté.
Le Laboratoire de Botanique et d’Ecologie Appliquées est fortement impliqué dans les travaux d’expertise sur la flore néo-calédonienne. Du fait du « boom » du Nickel, les projets miniers se multiplient sur le territoire, ayant comme conséquence la destruction d’importantes surfaces de végétation. La demande auprès de l’IRD est donc très forte. Ces études permettent de conseiller des sociétés minières et les autorités en charge de l’environnement pour tenter de limiter les impacts sur la flore néo-calédonienne, dans une perspective de développement économique en harmonie avec la préservation de ce patrimoine naturel d’exception, (Munzinger et Jourdan 2005). Au point de vue scientifique, ces études constituent bien souvent de véritables acquisitions de connaissances, permettant d’alimenter la base de données floristique et écologique du laboratoire.
Nos principaux partenaires institutionnels sont : - L'herbier du Muséum National d'Histoire Naturelle. - Les services chargés de l'environnement en Nouvelle-Calédonie, Direction des Ressources naturelles de la Province Sud (DRN) et la Direction du Développement Économique et de l'Environnement de la Province Nord (DDEE). - L'Université de la Nouvelle-Calédonie. - L'Institut Agronomique néo-Calédonien. - L'Unité de Recherche UR 040 de l'IRD : Laboratoire des Symbioses Tropicales et Méditerranéennes (LSTM). - Le département de botanique du Muséum de Stochkolm, ainsi que de nombreux herbiers étrangers. Nos principaux partenaires privés sont les grandes sociétés minières opérant en Nouvelle-Calédonie (SLN, INCO, SMSP/Falconbridge) et des bureaux d'étude spécialisés en environnement.
Le laboratoire accueille régulièrement des stagiaires et étudiants en botanique et en écologie, et participe également aux enseignements de biologie végétale à l’Université de la Nouvelle-Calédonie. Cette activité vise notamment à sensibiliser les jeunes calédoniens à la botanique. Thèses Yohan Pillon, Doctorant de l’Université de Nouvelle-Calédonie (Dir. Hamid Amir), accueilli au Laboratoire de Botanique et d’Ecologie Appliquées. « Phylogénie des Cunoniacées de Nouvelle-Calédonie ; adaptation aux sols métallifères », en co-direction avec Mark Chase (Royal Botanical Garden de Kew, Angleterre). Stages Laure Barrabé, étudiante en deuxième année à l’INA-PG, stage de 6 mois, Février-Juillet 2005, « Analyse de données relatives aux forêts humides en Nouvelle-Calédonie », en cours.
BARTISH, I. V., U. SWENSON, J. MUNZINGER, & A.
A. ANDERBERG. 2005. Phylogenetic relationships among New Caledonian
Sapotaceae
(Ericales): molecular evidence for generic polyphyly and repeated dispersal.
American Journal of Botany 92: 667-673.
Christian MORETTI, Directeur de l'US
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