Qun Zhang et Xincheng Li sur la diversité génétique : la clé cachée de la restauration des marais salants

Imaginez-vous en train de marcher le long d’un marais salant côtier. La boue molle sous vos pieds, le chœur des cris d’oiseaux et le miroitement lointain de la mer : cette scène apparemment ordinaire est en réalité un écosystème dynamique en action. Les marais salants sont bien plus que de simples zones humides pittoresques ; ils sont multitâches dans la nature, abritant d’innombrables espèces, protégeant nos côtes des tempêtes et contribuant même à la lutte contre le changement climatique en stockant le carbone.

Mais ces habitats vitaux sont en train de disparaître. Prenez le Scirpus marqueter par exemple, dominait les marais salants de l’estuaire du Yangtsé en Chine. Cette zone humide unique disparaît lentement en raison de la remise en état des terres et des espèces envahissantes, menaçant non seulement la biodiversité locale mais potentiellement perturbant l’équilibre de l’écosystème côtier dans son ensemble. Face à ce défi, les scientifiques explorent des moyens innovants pour restaurer ces habitats critiques. Une découverte particulièrement intrigante ? La diversité génétique au sein des espèces végétales pourrait être l’ingrédient secret d’une restauration réussie.

Imaginez si nous pouvions sélectionner les individus végétaux les plus adaptés à la restauration, un peu comme un jardinier choisit soigneusement les variétés de fleurs. C’est la magie potentielle de la diversité génétique. Cependant, la recherche scientifique n’est pas toujours simple. Parfois, une grande diversité génétique fait des merveilles, tandis que d’autres fois, elle semble échouer. Cette incohérence soulève des questions fascinantes : pourquoi cela se produit-il ? Quels facteurs influencent l’efficacité de la diversité génétique dans les efforts de restauration ?

Plus intrigant encore, des recherches ont montré que les plantes présentent davantage de variations au sein de leur espèce (variation intraspécifique) dans les caractères liés à l’expansion plutôt qu’à la croissance. C’est comme si dans une communauté, certains individus excellaient dans l’exploration de nouveaux territoires, tandis que d’autres étaient meilleurs dans la gestion des ressources existantes. Cela pourrait-il signifier que la diversité génétique est particulièrement cruciale lors de la phase d’expansion d’une population végétale ? Le jury n’est toujours pas statué sur cette question.

Cette variabilité a éveillé notre curiosité. Nous avons émis l’hypothèse qu’à mesure que le stress environnemental augmente, l’importance de la diversité génétique dans la restauration augmente également. De plus, cette importance peut varier en fonction du stade de vie de la plante et de ses caractéristiques spécifiques. C’est comme si différentes compétences étaient nécessaires pour bâtir une communauté prospère à différentes étapes de son développement.

Pour tester notre hypothèse, nous avons mis en place une expérience de jardin qui ferait la fierté de tout amateur de plantes. Nous avons créé différents environnements de stress en manipulant les niveaux de salinité et d’azote, et nous avons varié la diversité génétique en utilisant différents génotypes de Scirpe. C’était comme créer des communautés modèles miniatures avec différents défis pour voir comment notre groupe diversifié de résidents s’en sortirait.

Les auteurs cultivé 74 genettes de Scirpus marqueter. L’étang 1 de l’expérience du jardin commun a été soumis à des conditions de stress modéré avec des traitements à faible salinité et à faible teneur en azote (photos : Qun Zhang).

Nos résultats ont révélé des informations fascinantes. Même si la diversité génétique ne semble pas affecter la survie ou la croissance des plantes dans différentes conditions nutritionnelles, elle joue un rôle crucial dans le succès de la reproduction, en particulier dans des conditions de stress élevé. Plus précisément, les plantes des mélanges à forte diversité ont produit plus de talles et de graines que les plantations à génotype unique lorsqu’elles étaient confrontées à une salinité élevée et à de faibles nutriments. En d’autres termes, lorsque les choses se sont compliquées, les groupes génétiquement diversifiés ont mieux prospéré que leurs homologues moins diversifiés.

Nos découvertes ont des implications passionnantes pour la restauration des marais salants du monde réel. Même si la diversité génétique ne semble pas importante au début de la plantation, elle pourrait être la clé du succès à long terme. Pensez-y comme à la construction d’une communauté : au début, vous avez juste besoin que les gens s’installent, mais pour que la communauté prospère au fil du temps, vous avez besoin d’un mélange diversifié de compétences et de talents. De même, dans des environnements stressés, les populations génétiquement diverses étaient plus aptes à se reproduire et à se propager. Cela signifie que les projets de restauration dans des sites difficiles pourraient bénéficier de la plantation d’un mélange de génotypes, même si les effets immédiats ne sont pas évidents. Pour les gestionnaires de terres travaillant sur des paysages variés, utiliser un stock de plantes diversifié est un peu comme souscrire une assurance : ce n’est peut-être pas toujours nécessaire, mais cela augmente vos chances de succès.

Bien entendu, notre étude n’est qu’un début. Nous avons besoin de davantage de recherches sur les marais salants réels pour bien comprendre comment la diversité génétique se joue dans le monde réel complexe. Mais pour l’instant, nos résultats suggèrent que lorsqu’il s’agit de restaurer ces écosystèmes vitaux, la diversité génétique pourrait être l’ingrédient caché de la résilience et du succès à long terme.

Alors la prochaine fois que vous serez à proximité d’un marais salant, prenez un moment pour apprécier non seulement les plantes que vous pouvez voir, mais aussi la diversité génétique cachée qui pourrait être la clé de leur survie. En tant qu’écologistes, comprendre et exploiter cette diversité pourrait être crucial pour protéger et restaurer ces précieux écosystèmes côtiers.

Qun Zhang et Xincheng Li sont issus de l’Académie des sciences et de la planification de l’architecture paysagère de Shanghai et de l’Université Fudan. Découvrez leur article complet ici : ‘La diversité génétique est importante pour la restauration d’une plante menacée des marais salants dans des environnements difficiles‘.

Suivez le travail de Qun Zhang ici : https://www.shsyky.com/sites/yanjiuyuan/dyn/ViewKygg_pg.ashx?ctgId=588113c3-fc9e-40ef-8eb0-186b968bc7a4&leftBarId=41882bd9-0e18-48d3-979f-697a121a67ba

Vous pouvez également consulter le profil ResearchGate de Qun Zhang ici: https://www.researchgate.net/profile/Qun-Zhang