Environnement

L’odyssée de l’arbre de fer

17 novembre 2022 by osuadmin

Savez-vous que les forêts européennes comptent bien moins d’espèces de plantes que leurs équivalentes nord-américaines ou asiatiques ? Cette réalité d’aujourd’hui n’était pas le cas hier. Non, il ne s’agit pas d’impact humain, mais de l’histoire biogéographique des taxons végétaux qui autrefois présents en Europe ont, pour beaucoup, disparu de la région des suites des glaciations compte tenu de la particularité géographique européenne. Dans une étude publiée dans Review of Palaeobotany and Palynology, une équipe de chercheurs eurasiatiques s’est intéressée particulièrement à l’un de ces taxons dont l’histoire biogéographique apparaît désormais bien plus complexe que nous le pensions.

Pour restituer et comprendre l’histoire biogéographique des plantes et des écosystèmes en général, les chercheurs s’intéressent à une multitude de restes végétaux (feuilles fossiles, grains de pollen, fruits, graines) qui sont souvent très bien conservés dans les sédiments. Ils s’accumulent dans les bassins sédimentaires d’où ils peuvent être extraits et analysés des millions d’années plus tard, une approche essentielle de la paléoécologie. Parmi les restes végétaux, les grains de pollen ont mis en lumière la diminution importante de la biodiversité végétale en Europe au cours des cinq derniers millions d’années. En effet, la morphologie du pollen permet d’identifier la plante qui l’a produit, le plus souvent jusqu’au niveau du genre.

Pourtant, une équipe internationale est parvenue à différencier les deux espèces actuelles du même genre Parrotia, ce qui constitue une avancée capitale.

En effet, le Parrotie de Perse, encore appelé Arbre de fer (Parrotia persica C.A.Mey) fut pendant des décennies considéré comme la seule espèce du genre. Aujourd’hui cette espèce est endémique de la forêt hyrcanienne (sud de la mer Caspienne) mais fut autrefois très répandue sur le continent européen. Les pollens de Parrotia trouvés dans les archives sédimentaires étaient automatiquement affiliés à P. persica. Cela signifie également que tous les paramètres écologiques de P. persica étaient transposés dans les restitutions paléoécologiques. À vrai dire les pollens fossiles sont morphologiquement très proches en microscopie optique de ceux de l’espèce P. persica et il en va de même pour les feuilles fossilisées. Mais voici une dizaine d’années que l’existence d’une autre espèce, Parrotia subaequalis (Hung T. Chang) R.M.Hao & H.T. Wei, a été mise en évidence en Chine à plus de 600 km de la forêt caucasienne.

Les feuilles ont été étudiées en premier avec des conclusions sans appel : les feuilles, à bords lisses, du Parrotie de Perse sont aisément distinguables de celles de son cousin chinois aux bords dentés. Notre étude met en lumière des différences morphologiques significatives entre les grains de pollens des deux espèces en microscopie électronique à balayage, appuyées par une différenciation biométrique. Ces différences morphologiques ont été décelées dans le registre fossile, les spécimens antérieurs à 15 millions d’années paraissant attribuables au Parrotie chinois alors que les spécimens plus récents s’apparentent au Parrotie persan, ce qui ouvre de nouvelles perspectives de recherche sur le matériel pollinique fossile abondamment disponible.

Cette étude illustre combien notre connaissance de la biodiversité des forêts est encore incomplète. Sachant que les forêts européennes étaient plus riches avant les glaciations, il apparaît que leur richesse passée reste sous-estimée. Aujourd’hui, ces aires de répartition résiduelles minuscules comme la forêt hyrcanienne, sont des puits de connaissance inestimables et leur préservation est cruciale pour éclairer le passé de nos forêts afin d’anticiper leur devenir.

Le cas de Parrotia n’est certainement pas une exception et la variabilité dans le temps de nombreux autres taxons végétaux restent encore à approfondir. Ces études visent inexorablement à clarifier l’évolution de la diversité végétale sur notre le continent européen.

Comparaison du pollen de Parrotia persica (à gauche) et Parrotia subaequalis (à droite) observé en microscopie électronique à balayage.

Aujourd’hui l’espèce P. persica est endémique de la forêt hyrcanienne située au nord de l’Iran et sur l’est de l’Azerbaïdjan ; l’espèce P. subaequalis est endémique d’une petite aire géographique à l’est de la Chine.

Crédit : B. Adroit

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

25 novembre 2022 by osuadmin

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

Les 12000 dernières années révèlent une histoire climatique plus complexe que prévu

25 novembre 2022 by osuadmin

Une équipe internationale de scientifiques dont certains relèvent du CNRS-INSU (voir encadré) révèle la complexité de l’évolution des températures au cours des 12 000 dernières années.

Comprendre l’histoire du climat de la Terre sur une si longue période nous donne une occasion inestimable de tester les modèles climatiques sur des échelles de temps longues afin de réduire les incertitudes des prévisions climatiques. Les changements de la température moyenne à la surface de la Terre pendant l’époque interglaciaire actuelle, l’Holocène (environ les 12 000 dernières années), ont fait l’objet de débats au cours des dernières décennies. Les reconstructions des températures passées semblent indiquer que la température moyenne mondiale a atteint un maximum il y a environ 6 000 ans et a ensuite baissé jusqu’au début de la crise climatique actuelle. En revanche, les simulations des modèles climatiques suggèrent un réchauffement continu depuis le début de l’Holocène. En 2014, les scientifiques ont nommé ce décalage majeur entre les modèles et les observations climatiques passées « l’énigme de la température de l’Holocène ».

Dans cette nouvelle étude, les scientifiques ont utilisé la plus grande base de données disponible de reconstructions, couvrant sur les 12 000 dernières années les températures passées, afin d’étudier le schéma géographique des changements de températures au cours de l’Holocène. Ils ont découvert que, contrairement à ce que l’on pensait, il n’y a pas eu de période chaude synchrone au niveau mondial pendant l’Holocène. Au contraire, les températures les plus chaudes sont observées à différents moments, non seulement dans différentes régions, mais aussi entre l’océan et les surfaces continentales. Cela remet en question la pertinence de la comparaison entre la reconstruction des moyennes mondiales et la simulation des modèles au cœur de la dite « énigme de la température de l’Holocène ». Ces nouveaux travaux constituent donc une base importante pour les modèles climatiques, car la capacité de ces derniers à reproduire les variations climatiques au cours de l’Holocène dans l’espace et dans le temps augmentera la confiance dans leurs projections régionales du changement climatique futur.

: Iceberg de l’ouest du Groenland provenant du glacier Jakobshavn Isbræ

Crédit : Vincent Jomelli

Pression Hyperbar, le retour !

21 novembre 2022 by osuadmin

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

Persister face aux changements climatiques : l’importance des microrefuges en région méditerranéenne

19 décembre 2022 by osuadmin

Comment expliquer le maintien de populations végétales dans des régions hostiles à leur survie ? Dans une publication parue dans Global Change Biology, des scientifiques ont démontré que certains sites abritant des populations marginales pourraient être associés à des microrefuges. Ces zones de faible surface caractérisées par des conditions microclimatiques favorables à la survie de populations en dehors de leur aire de répartition pourraient ainsi modérer les conséquences du changement climatique actuel.

Les microrefuges ont eu une importance primordiale lors des précédentes périodes de changements climatiques, puisqu’ils ont permis la survie d’espèces dans des régions où le climat régional de l’époque ne permettait pas leur maintien. Ces sites seraient conditionnés par la présence d’un microclimat stable, relativement déconnecté du climat régional environnant et de ses fluctuations dans le temps. Ils ont ainsi constitué des territoires d’ultime persistance pour des populations d’espèces alors menacées de perdre l’ensemble de leur niche climatique. Dans le contexte actuel, les microrefuges pourraient atténuer les effets négatifs du changement climatique, en limitant les besoins migratoires de certaines espèces menacées, ne pouvant s’adapter ou migrer avec la même magnitude que le réchauffement global. Nombre d’études ont permis d’identifier et de quantifier l’influence de multiples facteurs topographiques et forestiers pouvant influencer le microclimat et ainsi favoriser la présence de microrefuges. Toutefois, l’hypothèse de l’existence d’un microclimat plus froid au sein des microrefuges restait à prouver.

Oxalis acetosella en situation de microrefuge

Crédit : K. Diadema

Pour ce faire, des scientifiques de l’Institut méditerranéen de biodiversité et d’écologie marine et continentale (IMBE – CNRS / Aix-Marseille Université / Avignon Université / IRD)) et du Conservatoire botanique national méditerranéen (CBNMed), soutenus par la Région Sud-Provence-Alpes-Côte d’Azur, ont adopté une démarche « ascendante » innovante, visant à étudier comment les populations actuellement en situation de microrefuges bénéficient de la forte singularité du paysage et des conditions environnementales locales pour subsister, et ce afin de mieux comprendre le fonctionnement de ces microsites si particulier.

L’objectif premier fut d’identifier des sites pouvant être assimilés aux microrefuges actuels d’une espèce, c’est-à-dire là où des populations se maintiendraient de manière isolée dans une région globalement inadaptée à leur survie. Pour se faire, l’étude s’est intéressée aux populations les plus méridionales du Pin de coucou (Oxalis acetosella L.), une espèce herbacée en limite d’aire de répartition dans la région méditerranéenne française. En se basant sur les relevés botaniques effectués par le CBNMed au sein de la région Provence-Alpes-Côte d’Azur, les scientifiques ont identifié les populations disjointes de l’aire de répartition de l’espèce les plus méridionales ainsi que celles situées à des altitudes exceptionnellement basses. Ces populations sont assimilées à des microrefuges actuels pour l’espèce considérée. Les caractéristiques climatiques, paysagères et écologiques de chacune de ces stations ont été comparées à celles d’un site témoin « voisin », situé à seulement 50 à 100 m de distance du microrefuge.

Protocole de suivi mis en place au sein des différentes stations de microrefuges actuels de l’espèce Oxalis acetosella au sein de la région Provence-Alpes-Côte d’Azur

Crédit : M. Finocchiaro

Cette étude montre que le climat au sein des microrefuges est systématiquement plus froid comparé au voisinage proche, phénomène d’autant plus accentué durant la période estivale. Les microrefuges exceptionnellement bas en altitude sont ceux exprimant les plus forts contrastes avec les sites voisins, avec des différences de températures moyennes journalières atteignant 1,1°C, et qui atteignent même 1,6°C en été pour les températures maximales. Ces sites, dits « abyssaux », sont généralement situés dans des dépressions topographiques et ils se caractérisent par un couvert forestier composé de feuillus leur permettant de bénéficier d’une inversion thermique tout au long de l’année. Les cortèges végétaux répondent clairement à ces contrastes microclimatiques, avec la présence d’espèces à optimums de températures et humidité plus froids et plus humides dans les microrefuges.

Ces résultats font état du lien fort entre microrefuge et microclimat, et mettent ainsi en avant les possibilités pour certaines populations de se maintenir dans des régions de plus en plus inhospitalières, et ce grâce à l’hétérogénéité du climat dans le paysage. La stabilité climatique de ces refuges floristiques reste toutefois à préciser, afin d’évaluer le potentiel de ces microsites à minimiser les impacts du réchauffement sur le long terme.

Voir en ligne : L’actualité sur le site de l’INEE

Conférence : épuisement des sols, notre sécurité alimentaire est-elle en danger ?

27 janvier 2011 by osuadmin

Conférence-débat organisée par wiki2d et La Provence.

Épuisement des sols, notre sécurité alimentaire est-elle en danger ?

Avec la participation de Daniel Nahon, professeur de géosciences à l’Université Paul Cézanne, chercheur au CEREGE et auteur du livre « L’épuisement de la terre » aux éditions Odile Jacob, Thierry Gauquelin, Professeur d’Ecologie Fonctionnelle à l’Université de Provence et Marie-Josephe Amiot-Carlin, médecin nutritionniste de l’Université de la Méditerranée.

27 janvier 2011 à 18h00
Université de Provence, Faculté Saint Charles, 3 place Victor-Hugo, à Marseille.

Entrée libre sur inscription par mail à l’adresse : debat@wiki2d.org. Afin d’enrichir le débat, vous pouvez également poser vos questions aux conférenciers à l’adresse debat@wiki2d.org.