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Comment le myrte a survécu dans les montagnes-refuges du Sahara ?

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Cousin du myrte commun de Méditerranée, le myrte de Nivelle subsiste depuis 1 million d’années en plein cœur du Sahara. Grâce aux travaux de l’Institut Méditerranéen de Biodiversité et d’Ecologie marine et continentale à Marseille (IMBE – CNRS/Université Aix-Marseille/IRD/Université d’Avignon), on en sait plus aujourd’hui sur la façon dont cette plante a fait face à la succession d’épisodes climatiques humides puis arides qui ont marqué l’histoire de la région.

C’est une plante arbustive qu’on trouve exclusivement dans les massifs montagneux du Sahara central. Arrivée il y a 1 million d’années des rives méditerranéennes à la faveur d’un des nombreux épisodes humides qui ont jalonné l’histoire de ce désert, le myrte de Nivelle survit depuis dans ces forteresses de pierre séparées de plusieurs centaines de kilomètres. Pour percer le secret de cette longévité, des chercheurs de l’Institut Méditerranéen de Biodiversité et d’Ecologie marine et continentale de Marseille (CNRS/Université Aix-Marseille/IRD/Université d’Avignon) se sont livrés à une vaste étude génétique dont les résultats sont publiés ces jours-ci dans PLOS ONE. « Au total, 215 échantillons de myrte récoltés dans trois massifs du sud algérien – Hoggar, Tassili n’Ajjer et Tassili n’Immidir – ont été analysés » détaille Jérémy Migliore, le premier auteur de l’article, post-doctorant à l’Institut Méditerranéen de Biodiversité et d’Ecologie marine et continentale (IMBE).

Le myrthe de Nivelle
Présent dans les seuls massifs montagneux du Sahara, le myrte de Nivelle a fait preuve d’une remarquable capacité de survie face aux changements climatiques successifs.
Crédit : Jérémy Migliore

Première découverte : les myrtes de chaque massif constituent des groupes génétiques bien distincts, une différenciation due à l’isolement de ces massifs durant les périodes arides. Quelques individus, notamment du Tassili n’Ajjer, sont néanmoins proches de ceux du Hoggar, n’excluant pas d’anciennes connexions durant les épisodes pluviaux – une hypothèse renforcée par les pollens fossiles qui suggèrent une distribution du myrte beaucoup plus étendue lors des deux dernières périodes humides. « Lorsque les conditions sont réunies, la plante fait preuve d’un remarquable dynamisme », commente le chercheur.

Mais les capacités de réponse du myrte du Sahara vont bien au-delà : les chercheurs ont en effet eu la surprise de découvrir une cinquantaine de clones – des individus au profil génétique rigoureusement identique – parmi leurs échantillons ! Preuve que la plante utilise le clonage pour se reproduire, en plus de la reproduction sexuée par pollinisation et essaimage des fruits par les oiseaux : arrachés par le vent ou les crues violentes des oueds, certains morceaux de plante vont faire racine un peu plus loin. « Cette stratégie qu’on ne retrouve pas chez le myrte commun de Méditerranée augmente les chances de reproduction dans des environnements difficiles », explique Jérémy Migliore. Des découvertes rassurantes, qui confirment que les plantes ne sont pas sans ressources face aux bouleversements climatiques actuels.

 

Penser globalement, agir localement : comment gérer le pâturage en zone aride dans un climat qui se réchauffe

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Une équipe internationale d’une centaine de scientifiques, coordonnée par INRAE, le CNRS et l’Université d’Alicante (Espagne), a mené une première étude mondiale afin d’évaluer l’impact du pâturage sur les écosystèmes arides de la planète, où se situent 78 % des parcours. Leurs résultats, publiés le 24 novembre dans la revue Science, montrent que le pâturage est bénéfique sous des climats relativement froids, et dans des zones géographiques montrant une forte biodiversité animale et végétale. A l’inverse, ces effets deviennent largement délétères dans les régions plus chaudes de la planète et pauvres en biodiversité. Les conclusions de cette étude peuvent contribuer à développer une gestion plus durable des pâturages, ainsi qu’à établir des actions de gestion et de restauration efficaces visant à atténuer les effets du changement climatique et de la désertification.

Le pâturage est une activité essentielle à l’élevage d’animaux domestiques. Il assure la subsistance d’une grande partie de la population mondiale, soutient d’importantes activités culturelles et spirituelles et est étroitement lié à de nombreux objectifs de développement durable des Nations Unies. Dans les zones arides, le pâturage est particulièrement important, puisque ces terres constituent 78 % des terres de parcours dans le monde et font vivre plus d’un milliard de personnes qui dépendent directement du bétail comme source de protéines et de revenus. Cependant, le pâturage est également considéré comme un facteur majeur de dégradation des sols et accélérant la désertification dans le monde. Malgré ces enjeux, aucune étude à ce jour n’avait tenté de caractériser l’effet du pâturage à une échelle mondiale. INRAE, le CNRS et l’Université d’Alicante (Espagne) ont associé plus de 100 scientifiques de 26 pays pour mener une vaste enquête de terrain sur 326 zones arides situées sur tous les continents. Ils ont pour cela développé des protocoles standardisés pour évaluer les impacts de la pression croissante du pâturage sur la capacité des écosystèmes mondiaux à fournir neuf services écosystémiques essentiels, parmi lesquels la fertilité et la protection contre l’érosion des sols, la production de fourrage/bois et la régulation du climat.

Des effets contrastés qui dépendent du climat et de la biodiversité

Leurs résultats montrent que l’effet du pâturage peut varier de manière importante à l’échelle globale et dépend directement des conditions climatiques, des sols et de la biodiversité locale. Ainsi, le pâturage est généralement bénéfique en zones arides sous des climats relativement froids comme les steppes de la Mongolie ou de la Patagonie, et dans des écosystèmes montrant une forte biodiversité animale et végétale comme les savanes africaines et le maquis méditerranéen. La diversité des plantes et des mammifères herbivores – tant domestiques que sauvages – promeut dans ces zones la fourniture de services essentiels comme la production de fourrage pour le bétail (qualité et quantité), ou le stockage de carbone, et la fertilité des sols, tout en limitant leur érosion. A l’inverse, les effets du pâturage deviennent largement délétères dans les zones arides plus chaudes et pauvres en biodiversité, par exemple dans certaines zones subdésertiques proches du Sahel, en Namibie, en Australie ou au Mexique (aux marges du désert de Sonora). Ainsi, le surpâturage tend à diminuer les stocks de carbone et la fertilité des sols et à augmenter l’érosion des sols à mesure que le climat devient plus chaud.

Si le pâturage est plutôt bénéfique sous des climats relativement froids, cette étude suggère que le pâturage pourrait interagir avec le changement climatique en cours et réduire la fourniture de services écosystémiques dans les zones arides les plus chaudes de la planète, avec des effets potentiellement dévastateurs pour le devenir de ces écosystèmes et leurs habitants [par exemple, dégradation accrue des sols et désertification]. Dans ce contexte, elle met également en lumière l’importance de préserver la biodiversité des zones arides mondiales dans leur intégralité (animale et végétale), non seulement pour conserver la capacité des écosystèmes aride à fournir des services essentiels pour les êtres humains, mais aussi pour atténuer le changement climatique et maintenir un élevage en climat plus chaud. La réponse des écosystèmes aux changements climatiques en cours – et leur atténuation – pourrait largement dépendre de la manière dont les pâturages sont gérés à l’échelle locale à mesure que le climat global se réchauffe. En résumé il s’agit de « penser globalement, agir localement ».

« Qu’est-ce qu’une zone aride ?

Les zones arides se définissent comme zones tropicales et tempérées avec un indice d’aridité inférieur à 0,65 couvrent 45 % de la surface terrestre et abritent un tiers de la population mondiale. Ils regroupent des écosystèmes subhumide, semi-aride, aride et hyperaride comme le maquis méditerranéen, les steppes, les savanes et les déserts. »

Voir en ligne : Le communiqué sur le site de l’INRAE

Pression Hyperbar, le retour !

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Le rapport du GIEC est sans équivoque ! Face au réchauffement climatique il est plus qu’urgent d’agir. Dans ce contexte, l’Observatoire des Sciences de l’Univers Institut Pythéas (CNRS, AMU, IRD, INRAE) relance l’afterwork « pression Hyperbar » qui avait été initié début 2022 avec l’ONG Surfrider Foundation Méditerranée à la Brasserie Zoumaï à Marseille. Pour cette nouvelle saison, Bleu Tomate Média rejoint l’équipe projet. Rendez-vous les mardis 6 décembre 2022, 10 janvier 2023, 7 février et 7 mars.

Quatre rendez-vous pour échanger avec les chercheur.e.s de l’Observatoire des Sciences de l’Univers Institut Pythéas. Des temps d’échanges au cours desquels ils partagent les derniers développements de leurs recherches tout en répondant aux questions du public. Une occasion de mieux comprendre les processus en jeu et les conséquences de ce changement sur nos sociétés et les actions que l’on peut mettre en œuvre pour en limiter les effets négatifs. Des scientifiques de multiples disciplines viendront ainsi parler de leurs recherches actuelles et futures.

Le principe reste le même, après un court temps de présentation du sujet et de la problématique par les scientifiques, place sera donnée à l’échange. Au cours de ces échanges animés par Pauline Castaing, médiatrice scientifique de Bleu Tomate, réseau d’info dédié à la transition écologique en Provence, chacun pourra apporter son point de vue, débattre ou poser des questions. Les scientifiques seront là pour éclairer les discussions de leur expertise tout en brisant la distance entre les sciences et les participants, le tout une bière en main et le sourire aux lèvres.

Et, comme il est essentiel de se mobiliser pour protéger notre planète, les chercheur.e.s de l’OSU Institut Pythéas, les équipes de Bleu Tomate ainsi que l’ONG Surfrider Foundation Méditerranée, également partenaire de cette nouvelle édition de « Pression Hyperbar », pourront donner des exemples d’actions que l’on peut mettre en place individuellement et collectivement au quotidien… mais vous aussi, si vous avez des bonnes actions à partager, ce sera le moment !

À deux pas de la place Castellane, la brasserie Zoumaï accueille donc de nouveau Pression HyperBar de décembre à mars … tandis qu’une troisième session est déjà en cours de préparation. Quatre Bars des sciences – Afterworks – sont ainsi d’ores et déjà programmés les mardis 6 décembre 2022, 10 janvier, 7 février et 7 mars 2023… Autant de moments où sciences et détente seront de la partie.

Demandez le programme !

 

L’homme, l’océan et le climat

6 décembre 2022

 

Le climat change. Le réchauffement de la Terre est bien caractérisé et sans équivoque. Ce réchauffement est principalement à mettre en relation avec l’activité humaine et la combustion des combustibles fossiles, source majeure d’énergie, et à l’origine de l’augmentation de la concentration en C02 de l’atmosphère. Le contexte de l’altération du climat sera abordé ainsi que le rôle de l’océan. Dans ce contexte, que peut-on attendre des scientifiques ? La transition énergétique n’a jamais eu lieu, dans l’histoire les sources d’énergie se sont toujours additionnées, il est illusoire de penser qu’elle va advenir dans le temps imparti pour limiter le réchauffement à 2°C.

Les scientifiques ne nous sauveront pas grâce à la géo-ingénierie, les techniques ne sont ni transposables à l’échelle, ni suffisamment fiables. Il nous reste la sobriété et la transformation systémique de tous les secteurs de la société. La science ne sera pas en reste et devra évoluer vers des pratiques plus sobres et plus frugales, dans un avenir en contraction énergétique et matérielle.

Thierry Moutin, Professeur Aix-Marseille Université à l’Institut Méditerranéen d’Océanologie [1] (MIO – OSU Institut Pythéas / CNRS, AMU, IRD, INRAE), Karine Leblanc, Chargée de Recherche CNRS à l’Institut Méditerranéen d’Océanologie (MIO – OSU Institut Pythéas / CNRS, AMU, IRD, INRAE)

 

Ces espèces venues d’ailleurs

10 janvier 2023

 

Poissons lapins, fourmis électriques, … ? D’où nous viennent ces espèces ? Pourquoi arrivent-elles sur notre territoire ? Quels impacts peuvent-elles avoir sur les écosystèmes méditerranéens ? … Autant de questions qui seront développées à l’occasion de ce bar des sciences.

Thierry Thibaut, Professeur Aix-Marseille Université à l’Institut Méditerranéen d’Océanologie (MIO – OSU Institut Pythéas / CNRS, AMU, IRD, INRAE), Olivier Blight, Maître de conférences Université d’Avignon à l’Institut Méditerranéen de Biodiversité et d’Écologie marine et continentale [2] (IMBE – OSU Institut Pythéas / CNRS, AMU, IRD, INRAE).

 

Démographie et changement climatique : quelles connexions ?

7 février 2023

 

On entend régulièrement depuis quelques temps la thèse selon laquelle il faudrait arrêter de faire des enfants, ou tout du moins contrôler la natalité pour lutter contre le réchauffement climatique. Mais d’où vient cette thèse ? Est-elle réellement fondée ? Pour le savoir, venez donc échanger avec nos deux chercheurs !

Bénédicte Gastineau, Chargée de recherche IRD au Laboratoire Population Environnement Développement [3] (LPED – OSU Institut Pythéas / CNRS, AMU, IRD, INRAE), Joël Guiot, Directeur de Recherche CNRS au Centre Européen de Recherche et d’Enseignement des Géosciences de l’Environnement [4] (CEREGE– OSU Institut Pythéas / CNRS, AMU, IRD, INRAE).

 

Les composés organiques volatils : le langage secret des organismes vivants

7 mars 2023

 

Les composés organiques volatils sont des petites molécules clefs dans les interactions entre les organismes vivants et leur environnement. Plantes, algues, coraux, organismes du sol… Venez découvrir leur langage secret du fond des océans jusqu’à la cime des arbres et leurs rôles dans la chimie de l’atmosphère.

Salomé Coquin, Thibaud Legros, Justine Laoue – Tous les trois sont doctorants à Aix-Marseille Université à l’Institut Méditerranéen de Biodiversité et d’Écologie marine et continentale2 (IMBE – OSU Institut Pythéas / CNRS, AMU, IRD, INRAE).

 

L’Observatoire des Sciences de l’Univers Institut Pythéas

 

L’Observatoire des Sciences de l’Univers (OSU) Institut Pythéas fédère six laboratoires de recherche dans les domaines des sciences de l’Univers, de la Terre et de l’Environnement. Il est placé sous la tutelle du CNRS, de l’IRD et de l’INRAE et est une composante de l’Université d’Aix Marseille. Ses grandes missions sont de contribuer à l’enrichissement des connaissances, de valoriser les recherches de ses équipes, de participer à la formation universitaire et au partage de la culture scientifique. https://www.osupytheas.fr/

Informations pratiques

Brasserie Zoumaï, 7 Cr Gouffé, 13006 Marseille

Voir en ligne : Retrouvez l’évènement Facebook du bar des sciences

 

En Méditerranée, la faible connectivité des aires marines protégées menace la préservation de la biodiversité

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Enjeu majeur de préservation de la biodiversité la mer Méditerranée compte plus d’une centaine d’Aires marines protégées (AMP). Afin d’évaluer l’efficacité de ce réseau d’AMP, des chercheurs de l’IRD, du CNRS, de l’Université Montpellier 2, d’Aix-Marseille Université (AMU), de Mercator Océan et de l’Université du Québ ec ont pour la première fois quantifié un élément déterminant : le degré de connectivité entre ces aires. A partir de modèles biophysiques de dispersion larvaire et en étudiant le cas du mérou brun (Epinephelus marginatus), espèce emblématique locale, ils ont démontré que le réseau d’AMP est faible ment connecté, menaçant potentiellement la préservation d’espèces présentant des caractéristiques biologiques similaires. Les résultats de cette étude, qui s’inscrivent dans le cadre du programme « modélisation et scénarios de la biodiversité » animé par la Fondation pour la recherche sur la biodiversité (FRB), sont publiés dans la revue Plos One le 8 juillet 2013.

A la recherche des microalgues fertilisantes

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En plus de la physique, la campagne BIFURCATION est aussi l’occasion d’étudier les communautés de microalgues de la mer de Corail. Cette région est particulièrement riche en microalgues fixatrices d’azote atmosphérique, et elles permettent donc d’enrichir (à la manière d’un engrais naturel) le milieu afin que les autres microalgues (n’ayant pas cette capacité), puissent s’y développer.

La suite avec Sophie Bonnet et Anne Desnues…

Risque de déclin annoncé des arbres dans les milieux les plus arides de la planète

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Les arbres des milieux arides chauds vont-ils résister à l’aridification du climat ? Des scientifiques publient dans la revue Global Change Biology une étude portant sur 1 016 espèces d’arbres des milieux arides chauds de la planète. Plus de la moitié de ces espèces devront faire face à un climat encore plus aride dans le futur et connaitront probablement un déclin de leurs populations.

 

Les milieux arides chauds (en opposition aux milieux arides froids comme la toundra) couvrent environ 20 % des surfaces continentales et abritent plus d’un millier d’espèces d’arbres. Ces arbres occupent une position clé dans le fonctionnement des écosystèmes et ils rendent des services essentiels pour les sociétés humaines qui y vivent : approvisionnement de combustible et matériaux de construction, maintien de conditions favorables à l’agriculture, etc. Avec le changement climatique en cours, lié aux activités humaines, le climat de nombreuses régions du monde devrait devenir de plus en plus aride dans le futur. Au sein des régions arides, cela contribuera au phénomène de désertification, c’est-à-dire la réduction de la productivité des écosystèmes, de leur intégrité et des services qu’ils rendent aux sociétés humaines. Les écosystèmes des milieux arides sont ainsi parmi les plus vulnérables au changement climatique mondial. Conserver les peuplements arborés, voire planter des arbres indigènes à la région aride considérée, font partie des moyens mobilisés pour tenter d’enrayer le phénomène de désertification. Mais ces arbres seront-ils capables de résister à une aridité accrue, dans des milieux où la ressource en eau est déjà très limitée ?

Les scientifiques de l’Institut méditerranéen de biodiversité et d’écologie marine et continentale (IMBE – CNRS / Aix-Marseille Université / Avignon Université / IRD) ont évalué le risque de déclin face à l’aridification du climat de plus de 1 016 espèces d’arbres des milieux arides chauds à travers le monde. Dans ce but, leur étude confronte les données d’occurrences géoréférencées de ces arbres, issues des grandes bases de données en ligne, avec des données d’aridité de la période actuelle, et celles prédites pour le futur (2080-2100) par plusieurs modèles climatiques.

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Arbre phylogénétique des 1 016 espèces d’arbres des environnements arides chauds étudiées et leur risque de déclin face à l’aridification du climat (barres allant du violet pour un risque nul, au rouge pour un risque très fort). Les zones grisées indiquent les lignées évolutives les plus riches en espèces.

Crédit : M. Cartereau, A. Leriche, F. Médail & A. Baumel

Les résultats sont préoccupants : entre 44% et 88% (selon le modèle climatique considéré) des espèces étudiées devront faire face à un climat encore plus aride dans le futur, au-delà des conditions qu’elles connaissent actuellement, ce qui devrait provoquer un fort risque de déclin. Ces arbres très menacés se situent dans toutes les régions arides chaudes du monde et ils se positionnent dans toutes les grandes lignées évolutives des végétaux vasculaires. Certains arbres déjà menacés d’extinction sont endémiques de zones très restreintes, et montrent un héritage évolutif original, tel que le Cyprès de Duprez, seul conifère du désert du Sahara. Cependant, toutes les espèces ne seront pas affectées de manière égale : les espèces marginales dans les milieux arides, c’est-à-dire celles qui ne comportent qu’une petite proportion de leurs populations dans ces milieux, risquent d’être plus fortement affectées par l’aridification du climat que les espèces spécialisées à un climat très aride.

Bien que cette étude ne permette pas directement de prédire le risque d’extinction de chaque espèce étudiée, elle alerte sur la menace que représente l’aridification du climat y compris pour les arbres des milieux arides chauds à l’échelle planétaire. Si le fort risque de déclin prédit se traduisait par l’extinction de nombreuses populations ou d’espèces dans leur totalité, tout un ensemble de fonctions écologiques et de services écosystémiques portés par ces arbres serait fortement altéré.