Leçons tirées des forêts monospécifiques |

Lukas Meysick, de l’Université Carl von Ossietzky d’Oldenburg, discute de son article : Facilitation et contrainte : l’exposition aux vagues et les interactions intraspécifiques influencent la morphologie des semis de mangrove et leur résistance au délogement

Lorsque l’on pense aux forêts de mangroves, beaucoup de gens imaginent des côtes tropicales bordées de diverses communautés d’arbres, comprenant parfois plus de 20 espèces dans une seule région. Grâce à cette grande richesse spécifique, différentes espèces se sont adaptées à la fois morphologiquement et physiologiquement à différentes parties du gradient de marée, depuis les pionniers épris d’eau salée au bord de la mer jusqu’aux espèces presque terrestres plus haut. Pourtant, même au sein de ces schémas de zonage des marées, la compétition pour l’espace, la lumière et les nutriments reste féroce, tant entre les espèces qu’au sein de celles-ci.

Les mangroves d’Aotearoa en Nouvelle-Zélande racontent une histoire différente. À la limite sud de l’aire de répartition mondiale de la mangrove, une seule espèce existe : Marina d’Avicennia. Ici, toutes les variations de forme qui couvrent plusieurs espèces dans les communautés tropicales s’expriment en grande partie au sein d’une seule espèce. A. marina peut pousser comme n’importe quoi, des arbustes bas aux grands arbres. Et contrairement à la plupart des régions tropicales, de nombreuses forêts de mangroves néo-zélandaises se sont lentement étendues vers la mer au cours des dernières décennies, suscitant des discussions et parfois des conflits entre les résidents locaux, les chercheurs et les décideurs. Alors que certains considèrent les mangroves comme des écosystèmes essentiels qui assurent la protection côtière et l’habitat de nombreuses espèces, d’autres les perçoivent comme une végétation nuisible qui obstrue la vue sur la côte et restreint l’accès à la mer.

Ces forêts monospécifiques présentant une large variation morphologique et une expansion active vers la mer font des mangroves de Nouvelle-Zélande un système incontournable pour examiner comment les interactions au sein des espèces déterminent les modèles d’abondance et la forme des plantes le long des gradients de stress environnemental, processus particulièrement importants au début du développement des semis.

Pour explorer cela, nous avons mesuré la force d’enlèvement des semis, les traits morphologiques et l’abondance sur 12 sites d’énergie de vague différente. Sur chaque site, nous avons échantillonné des plants provenant de trois habitats : la forêt de mangrove, la zone pneumatophore (racines aériennes denses mais pas d’arbres) et le platier sans végétation. Nous avons utilisé des balances à ressort pour quantifier la force nécessaire pour déloger les plants individuels. Après avoir doucement tiré chaque plant vers le haut jusqu’à ce qu’il se libère, nous l’avons emmené au laboratoire pour quantifier la biomasse et les traits morphologiques. Nos mesures ont révélé que pour les jeunes recrues ayant une biomasse racinaire limitée, les forces d’élimination étaient systématiquement plus élevées en présence de racines d’arbres voisins, ce qui indique que la structure souterraine complexe des arbres offre un avantage mécanique et une protection contre les vagues et les marées.

Mais cette protection a eu un coût, comme en témoignent les changements importants dans la forme des plantules. Sur les estrans ouverts, les semis ont investi dans des tiges courtes mais épaisses et de grands systèmes racinaires latéraux, qui sont des caractéristiques adaptées pour résister à l’impact des vagues et améliorer l’ancrage. En revanche, les semis situés près de la lisière de la forêt ont développé des tiges longues et minces et une biomasse de racines latérales bien moindre. Ici, le risque de délogement est plus faible en raison de l’atténuation des vagues par les arbres adultes et d’un meilleur ancrage, mais la concurrence pour la lumière et l’espace est grande, tant avec les arbres adultes qu’avec d’autres semis. Ces conditions semblent favoriser une croissance verticale rapide, une réponse d’étiolement classique, où les individus tentent d’atteindre rapidement la canopée pour obtenir de la lumière.

Étonnamment, sur les sites exposés à une énergie de vague plus forte, ces différences spécifiques à l’habitat ont diminué. Les semis ont convergé vers un ensemble commun de caractéristiques viables : ils avaient des tiges plus courtes et plus épaisses et un plus grand investissement dans les racines. Cette convergence met en évidence la façon dont les forces physiques peuvent fortement contraindre l’établissement précoce des mangroves, façonnant finalement la structure et la résilience des forêts en développement. Bien que la convergence des traits au niveau communautaire ait été documentée dans divers systèmes, les preuves d’une convergence des traits intraspécifiques en réponse au stress environnemental restent rares.

Nos résultats contribuent donc à combler cette lacune et à mettre en lumière la manière dont la plasticité des caractères, le filtrage environnemental et les rétroactions interagissent au cours des premières étapes de l’établissement de la plante. Autrement dit, les semis de mangrove « suivent littéralement le courant », ajustant leur forme en réponse aux voisins et aux vagues. Comprendre ces stratégies peut nous aider à restaurer et à gérer plus efficacement les forêts de mangrove dans un monde en évolution.