Fiche AFB/ONEMA –AGROCAMPUS

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Formes terrestres de Jussies –

Fiche AFB/ONEMA – AGROCAMPUS OUEST

Professeur Jacques HAURY

& Docteure Dominique BARLOY

UMR Ecologie et Santé des Ecosystèmes – équipe EPIX

[email protected] [email protected]

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Introduction

• 1 - Les deux espèces

• 2 - Où sont-elles présentes ?

• 3 - Quelles adaptations au milieu terrestre ?

• 4 - Les solutions actuelles de gestion

• 5 - Les perspectives de recherche ?

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1 - Les deux espèces

Ludwigia grandiflora subsp. hexapetala

Fleurs de 4 à 5 cm, pilosité repérable, feuilles assez aiguës Stipules en triangle, aigües, noires

Ludwigia peploides subsp. montevidensis

Fleurs plus petites, moindre pilosité, feuilles plus arrondies et souvent luisantes

Stipules arrondies vertes ou brunes

10n = 80

2n = 16

Allogame

(croisement de 2 populations)

Autogame

(reproduction sur le même pied

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2 – Etat des connaissances sur la distribution des Jussies en France et sur la présence de formes terrestres

21 – Les sources de données

* nationales : CBN et autres sources

* régionales

22 – Les résultats de nos enquêtes / 2 espèces et formes terrestres

Quelques questions sur l’exactitude et la précision de

ces distributions

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Distribution de L. grandiflora en France en novembre 2016 (Tela Botanica (1))

Distribution de L. peploides en France en novembre 2016 (Tela Botanica (1))

Recensements des réseaux d’observateurs – Conservatoires Botaniques Nationaux

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22 - Distribution  pas forcément de synthèse et qu’en est-il des formes terrestres ?

Géolocalisation des sites ayant répondu à l'enquête (géolocalisation 2015/2016/2017) (A. Lorrain – ArcGIS)

391 envois 2017

120 réponses

 Taux de

réponse = 30%

Enquête nationale

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Quelques questions sur l’exactitude et la précision de ces distributions

• Pas forcément de recensement systématique (même si inventaires communaux des CBN)

• On ne connaît pas la localisation exacte ni l’importance des populations

• Les milieux colonisés sont-ils fermés (étangs) ou ouverts (marais alluviaux) ?

• Quelle colonisation / habitats potentiellement favorables ?

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3 – Adaptations au milieu terrestre : production, phénoplasticité et

génétique

31 – Biomasses comparées et adaptations morphologiques

32 – Phénoplasticité et adaptation : analyse des morphotypes terrestres

et aquatiques

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31 – Biomasses comparées et adaptations morphologiques

• Analyse sur les quatre campagnes, les principales variables sont significatives

– Site (Pc<2.2e-16), campagne (Pc<2.2e-16) et régime hydrique (Pc<2.2e-16)

– Les interactions entre variables (site et campagne (Pc<2.2e-16) ; campagne et régime hydrique (Pc=1.6e-7))

 Il est donc à ce stade difficile de mettre en évidence des tendances globales.

• Biomasses maximales importantes (Nézyl terrestre 5450 gMS/m² ; Apigné aquatique 5130 gMS/m²)

Evolution des biomasses du Nézyl et comparaison avec Apigné (campagne 4) - 2011 (avec erreur-standards)

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

Campagne 1 Campagne 2 Campagne 3 Campagne 4 Campagne 4

Nézyl Apigné

Biomasse (g/m2)

Terrestre Aquatique

Evolution des biomasses de Mazerolles 2011 - terrestre (avec erreur-standards)

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

Campagne 1 Campagne 2 Campagne 3 Campagne 4

Biomasse (g/m2)

Terrestre

Campagnes : (1) Avril – Mai, (2) Juin-Juillet, (3) Août et (4) Octobre

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• Analyse de la structure (juin)

 Plus de 11 caractéristiques structurales mettant en avant des différences entre les formes terrestre et aquatique

Caractérisation des différentes réponses morphologiques au régime hydrique

A gauche : Jussie sur prairie (Nézyl, A. Druel) ; A droite : Jussie en fossé (Etang de Trunvel, Y. Paulet)

10 cm 50 cm

Forme terrestre en « buisson » Forme aquatique

Jussie terrestre / forme prairiale Jussie aquatique

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Analyse de la structure (glm)

– 11 variables décrivant le régime hydrique – 7 variables décrivant l’espèce

– la jussie sur prairie (terrestre)

• tiges et ramifications plus courtes

• moins de ramifications primaires

• plus de ramifications secondaires.

 forme « buisson » Haury et al., 2015

Tableau 2. Caractérisation des variables issues de la phénométrie (Moyenne ± écart-type)

Sur fond blanc, les variables explicatives non significatives

Variable testée

Espèce (G ou P) Type de site (A ou T) Modèle (P peploides

T terrestre) Ludwigia

grandiflora

Ludwigia peploides

Proba

Critique Aquatique Terrestre Proba Critique

Longueur de la tige principale

118,2

±89,2

128,0

±19,4 0,26 180,0 ± 66,1

61,3 ±

25,8 <2.10^-16 180-119T Taille moyenne

des ramifications I

8,5

±5,2

9,5

±5,3 0,33 11,9 ±

5,1

5,6 ±

2,9 <2.10^-16 11,9-6,3T Nombre de

ramifications II

0,7

±1,9

0,0

±0,0 8,8.10^-7 0,2 ±0,8 0,9 ±

2,2 0,005

Exp (-1,2- 17P+1,1T)

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Adaptation de la Jussie à grandes fleurs Ludwigia grandiflora Aux conditions terrestres

(1) Ecology of Invasive Species (EIB) UMR Ecology and health Ecosystems

Agrocampus Ouest CFR Rennes

Sfécologie-2016, International Conference of Ecological Sciences, Marseille – 24-27 Octobre 2016

BARLOY D.

⁽¹⁾

, GENITONI J.

⁽¹⁾

, BILLET K.

⁽¹⁾

and RENAULT D.

⁽²⁾

(2) ) University of Rennes 1 - UMR CNRS 6553 Ecobio - 35042

Rennes Cedex France

1

32 – Phénoplasticité et adaptation : analyse des

morphotypes terrestres et aquatiques

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Introduction

* Ludwigia grandiflora est une invasive aquatique

Aquatic condition

Terrestrial condition

Problème et Question de recherche

Qui envahit

Notamment les prairies humides inondables

Question : est-ce que l’adaptation de L. grandiflora aux conditions terrestres induit des modifications morphologiques et/ou métaboliques.

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Impact du stress sur les variations morphologiques

Plan factoriel des individus (PCA) / variables des morphotyped

* Difference entre morphotypes terrestres et aquatiques :

s

Toutes les variables morphologiques et de biomasses sont plus élevées dans le morphotype terrestre qu’aquatique,

indépendamment des conditions écologiques

Biomasses aériennes

Biomasses racinaires

Sfécologie-2016, International Conference of Ecological Sciences, Marseille – 24-27 Octobre 2016 T

T A

A T

A

5 T

A

Transplantations croisées

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Tous les résultats convergent pour montrer que les conditions terrestres sont perçues comme stressantes pour les deux morphotypes.

CONCLUSION

Mais seul le morphotype terrestre semble capable d’ajuster son métabolisme en réponse au stress et

de maintenir une croissance efficace.

Pour confirmer ce résultat, une analyse transcriptomique différentielle sera menée  perspectives de recherche

Les differences de comportement entre les morphotypes aquatique et terrestre révèlent-elles (ou non) l’émergence d’un nouveau morphotype avec de nouvelles capacités adaptatives ?

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4 – Gestion

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41 – Gestions pratiquées 42 – Expérimentations

43 – Gestion par le sel

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0% 1% 1% 3%

3%

4%

7%

17%

40%

Action de déprimage (pâturage des regains)

Broyage Rotavator

Pâturage + Fauche Autres travaux du sol Pâturage

Fauche Autres

Arrachage précoce (Récolte boutures) Arrachage mécanique

Arrachage manuel

Réponse à la question « Quelles actions avez-vous mené (ou mènerez-vous) contre la propagation de la forme terrestre de Jussie ? » (choix multiples, n=72)

51 – Les gestions pratiquées en France sur

les formes terrestres de Jussie

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Tests Restauration prairiale / Mazerolles

Tirot 2012

52 – Différentes expérimentations réalisées de 2001 à 2015

Des fauches répétées + pâturage races

Rustiques  tapis graminéen dominant mais Jussie toujours présente (forme prostrée)

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GESTION DIRECTE : EPANDAGE DE SAUMURE OU DE SEL GESTION INDIRECTE : SALINISATION DES RESEAUX

21

53 - Suivis expérimentaux des gestions pratiquées par le sel

cf pacte Jussie

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Canal Priory - Caloyau août 2014

22

53 - Suivis expérimentaux des gestions pratiquées par le sel

cf pacte Jussie en Brière

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Canal Priory - Caloyau août 2015

23

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Canal Priory - Caloyau août 2016

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Bilan 2014/2015

 Réduction des peuplements de jussie et de myriophylle du Brésil sur tous les sites [taux de colonisations à la reprise de 7% dans les secteurs fortement colonisés et 1% dans les secteurs faiblement colonisés pour respectivement 90% et 3% au début 2014], avec une éradication potentielle sur certains sites aval peu colonisés (Lavenac).

 Intensification de l’efficacité 2015 par rapport à 2014 : envois plus précoces, salinisation plus forte et possible effet cumulatif de la gestion.  confirmation en 20016 et 2017

 Début de la recolonisation par d’autres espèces aquatiques, adaptées à la salinisation du milieu (Zannichellia palustris, Myriophyllum spicatum et Ranunculus sp.).

2-Evolution espèces envahissantes / flore locale

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5 – Perspectives de recherche (réponse favorable Feder – Novembre 2017)

51 – Mieux connaître la distribution des Jussies : Micro- répartition de terrain, télédétection, usages des prairies

et modélisation des pertes en fonction du % de recouvrement de Jussie / Effets climat et niveau d’eau 52 – Reproduction sexuée et génétique des populations : existences d’hybrides ? Rôle de la reproduction sexuée dans la structure génétique des populations en place ?

Restauration de la fertilité ?

53 – Biologie des prairies et conduite des troupeaux, recensement des ennemis dans les populations en place, recherche bibliographique sur la lutte biologique

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Conclusion générale … transition

• Une gestion territorialisée en fonction des enjeux

• Une veille et une surveillance généralisée : tout point d’eau ou zone humide peut être colonisé !

• Stratégie européenne / stratégie nationale / stratégie locale  Listes

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Perspectives

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Naturalistes Gestionnaires Intérêts écologiques

Eleveurs

Chambre d’Agriculture Intérêts économiques

Scientifiques Pêcheurs Chasseurs Intérêts

patrimoniaux

Habitants Association

locales

Municipalités

Impact négatif

Eco-sociosystème (zone humide)

Conditions

hydrogéomorphologiques

Existence d’une référence commune

 Concertation possible autour de cet objet commun ?

(Beuret et al., 2006)