Maëlle LE BERRE Master 1 Biodiversité Ecologie Environnement

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1 Proposition de plan de gestion des renouées exotiques invasives (Fallopia spp.) et d autres espèces envahissantes sur les digues de l Isère, du Drac et de la Romanche Maëlle LE BERRE Master 1 Biodiversité Ecologie Environnement Pour l Association Départementale Isère Drac Romanche (A.D.I.D.R.) 2, chemin des Marronniers GRENOBLE Sous la responsabilité de Jean-François GOMÈS (maître de stage) Juillet - Août 2010

2 Sommaire 1. Introduction.p Espèces invasives des digues de l Isère, du Drac et de la Romanche.p Intérêts d une gestion de ces invasives... p2 2. Les renouées exotiques invasives (Fallopia spp.)... p Historique et classification.p Données biologiques et écologiques... p Succès des renouées exotiques.p Impacts des renouées exotiques...p5 3. L expérimentation mise en place.p Terrain d étude : les digues de l Isère en amont de Grenoble...p Choix des techniques de lutte p Protocole expérimental...p7 4. Résultats après 3 années.p Prévention...p Lutte mécanique p Restauration...p9 5. Proposition de plan de gestion....p Arrachage des jeunes plantules...p Fauchage des peuplements monospécifiques..p Fauchage des peuplements de faible ou moyenne densité...p Restauration des sites p11 6. Les autres espèces invasives. p Le buddleia...p Le robinier faux-acacia.p L ailante p L érable négundo p L ambroisie..p Le solidage géant p Les asters américains. p La vergerette du Canada...p L impatiente de l Himalaya.p La fausse vigne vierge....p Propositions de gestion sur les digues....p21 1

3 1. Introduction 1.1. Espèces invasives des digues de l Isère, du Drac et de la Romanche De nombreux milieux sont soumis aux invasions biologiques. Certains milieux sont particulièrement sensibles, c est le cas des milieux perturbés de façon naturelle ou anthropique. Les digues présentent ces deux types de perturbation : ce sont des ouvrages réalisés et gérés par l homme, et elles sont régulièrement soumises aux crues des cours d eau. On retrouve donc un nombre important d espèces végétales invasives dans ces milieux. D après l Union Internationale pour la Conservation de la Nature (UICN), une espèce exotique envahissante est «une espèce exotique dont l introduction, l installation et la propagation menacent les écosystèmes, les habitats ou les espèces indigènes avec des conséquences environnementales et/ou économiques et/ou sanitaires négatives». Les renouées exotiques invasives (Fallopia japonica var japonica, Fallopia sackalinensis et Fallopia x bohemica, Polygonacées) posent des problèmes d ordre économique et écologique. Elles deviennent rapidement dominantes dans le milieu colonisé et entrainent une perte de biodiversité animale et végétale ; de plus, sur les digues, elles gênent la surveillance des ouvrages et peuvent les fragiliser. Ces espèces sont les plus voyantes et les plus problématiques des espèces invasives que l on trouve sur les digues de l Isère, du Drac et de la Romanche. Mais on peut également observer le robinier faux-acacia (Robinia pseudoacacia, Fabacées), le buddleia (Buddleja davidii, Buddleiacées), l ambroisie (Ambrosia artemisiifolia, Astéracées), les asters américains (Aster lanceolatus, Aster novibelgii, Aster x salignus, Astéracées), le solidage géant (Solidago gigantea, Astéracées), la vergerette du Canada (Conyza canadensis, Astéracées), l ailante (Ailanthus altissima, Simaroubacées), l érable négundo (Acer negundo, Acéracées), l impatiente de l Himalaya (Impatiens glandulifera, Balsaminacées) et la fausse vigne vierge (Parthenocissus inserta, Vitacées). La plupart de ces espèces entrainent une perte de biodiversité végétale, et l ambroisie a également un fort impact sur la santé humaine Intérêts d une gestion de ces invasives L Association Départementale Isère Drac Romanche (ADIDR) est un établissement public créé par décret du Conseil d Etat en Le personnel de l ADIDR intervient en tant que gestionnaire des digues de l Isère, du Drac et de la Romanche et a donc pour principale mission d assurer l entretien et la conservation de ces ouvrages, nécessaires à la protection 2

4 contre les crues, et de donner son avis sur tous les travaux à entreprendre par l état ou toute autre collectivité afin de protéger les vallées de ces rivières. Les renouées exotiques invasives doivent impérativement faire l objet d une gestion car elles empêchent la surveillance des ouvrages en formant de denses stations monospécifiques. Les renouées et l impatiente de l Himalaya laissent les berges soumises à l érosion lorsque leurs tiges meurent en automne. De plus, les tiges mortes peuvent être emportées par le courant et créer des embâcles. Les arbres invasifs, c'est-à-dire le robinier faux-acacia, l érable négundo et l ailante, sont, comme les autres arbres, indésirables sur les digues car leurs racines peuvent endommager les ouvrages. L ambroisie quant à elle fait l objet d une gestion obligatoire à cause de son pollen fortement allergène. Enfin, ces plantes invasives sont presque toutes source de perte de biodiversité végétale, et par conséquent animale. Bien que cet aspect ne soit pas primordial pour l ADIDR qui a pour mission la protection des personnes et des biens contre les crues, le contexte actuel et le projet LIFE de mise en place d un corridor biologique le long du Drac vont mener vers la nécessité d une gestion de toutes les espèces invasives. Les renouées exotiques invasives font depuis 4 ans l objet d une expérimentation de lutte mécanique sur les digues de l Isère en amont de Grenoble. Cette expérimentation débutée en 2007 teste des techniques de fauche associées à de la restauration des sites. Les premiers résultats permettent d avoir une idée de la stratégie qu il faudra employer dans les années à venir pour lutter contre ces invasives. 2. Les renouées exotiques invasives (Fallopia spp.) 2.1. Historique et classification Les renouées du Japon (Fallopia spp., Polygonacées), ont été introduites en 1849 aux Pays-Bas depuis le Japon, en tant que plantes ornementales, fourragères et fixatrices. Elles devinrent très prisées et furent largement distribuées à travers l Europe, puis l Amérique du Nord. Elles sont arrivées en France en Leur statut de plante invasive a bientôt été reconnu, et il est aujourd hui interdit de les disperser volontairement au Royaume-Uni (SIVOA, 2006 ; Shaw et al., 2009). Il n existe pas de loi similaire en France à ce jour. Les renouées exotiques invasives comprennent la renouée du Japon au sens strict (Fallopia japonica var japonica), la renouée Sakhaline (Fallopia sakhalinensis) et l hybride entre les deux, la renouée bohème (Fallopia x bohemica) (Grimsby et al., 2007). 3

5 2.2. Données biologiques et écologiques La renouée du Japon est une plante herbacée vivace géophyte qui passe la mauvaise saison sous forme de rhizome. Elle forme des fourrés denses et impénétrables, pouvant atteindre 4 m de hauteur (Dassonville et al., 2007 ; observations personnelles). La renouée du Japon possède soit des fleurs hermaphrodites, soit des fleurs femelles (fonction mâle stérile). En Europe, F. japonica var. japonica est un seul clone femelle octoploïde qui se reproduit uniquement par croissance végétative ou hybridation avec d autres Fallopia spp. (Grimsby et al., 2007 ; Rudenko, 2009). La renouée Sakhaline et la renouée bohème peuvent se reproduire de façon sexuée et asexuée. Il y a deux mécanismes de reproduction végétative : la formation de rhizomes (mécanisme principal) et le bouturage spontané des tiges. Les rhizomes emmagasinent d importantes réserves nutritives et ont une durée de vie de plus de 10 ans. (Laval, 2007). La renouée du Japon est une espèce pionnière. Dans son habitat naturel (au Japon), c est une plante de successions primaires qui colonise par exemple les pentes des volcans (Siemens et Blossey, 2007 ; Rudenko, 2009). En Europe, on la retrouve principalement au bord des cours d eau, mais également le long des routes et des voies ferrées, et d autres milieux perturbés (Urgenson et al., 2009) Succès des renouées exotiques Les renouées exotiques présentent un grand nombre caractères qui les rendent extrêmement compétitrices dans les milieux qu elles ont colonisés. En effet, leurs parties végétatives aériennes ont une vitesse de croissance très élevée, jusqu à 5 cm par jour, et peuvent atteindre 4 m de hauteur et ainsi créer une importante compétition pour la lumière. Leur biomasse peut excéder les 200 tonnes/ha. Le rhizome souterrain peut pousser jusqu à 2 m de profondeur et mesurer 20 m de long, et 3 cm de ce rhizome soit 0,7 g suffisent pour qu un nouveau plan reparte. De plus, les rhizomes résistent au gel, au feu et à la pollution (Dassonville et al., 2007 ; Laval, 2007 ; Urgenson et al., 2009). Les renouées maximisent leur rendement photosynthétique grâce à une croissance précoce, et sont extrêmement productrices (Urgenson et al., 2009). Par ailleurs, la litière des renouées invasives contient des substances allélopathiques qui empêchent la germination et/ou la croissance des autres espèces (Siemens et Blossey, 2007 ; Gerber et al., 2010). Ces plantes sont également capables d altérer les propriétés du sol car elles ont un impact négatif sur l activité des bactéries dénitrifiantes, ce qui leur permet 4

6 d accumuler de l azote dans leur rhizosphère et donc de favoriser leur auto-remplacement. Elles peuvent ainsi bloquer la succession végétale (Dassonville et al., 2007 ; Piola, 2010). Enfin, les renouées exotiques n ont pas de prédateurs en Europe, bien que des recherches sur la lutte biologique contre ces invasives soient en cours actuellement (Shaw et al., 2009) Impacts des renouées exotiques D un point de vue économique, les renouées peuvent fortement endommager les structures construites par l homme : en effet, leur important système racinaire peut pousser à travers le goudron, les fondations des bâtiments et le béton (Shaw et al., 2009). L impact sur les cours d eau est à la fois économique et écologique. Les tiges de renouées meurent toutes en même temps, déstabilisant les berges et augmentant le risque d inondation. De plus, les tiges mortes emportées par le courant peuvent créer des blocages ou «embâcles». Les renouées peuvent également bloquer l accès aux berges (ADIDR, 2006 ; Shaw et al., 2009). En terme de biodiversité, les renouées ont un impact négatif sur la végétation indigène, puisqu elles sont très compétitives pour la lumière et qu elles produisent des substances allélopathiques (Siemens et Blossey, 2007 ; Gerber et al. 2010). Il y a par conséquent une forte diminution du nombre d invertébrés dans les milieux envahis par les renouées, et celles-ci fournissent moins d azote que les espèces indigènes. Tout cela a un impact sur l ensemble du réseau trophique, terrestre ou aquatique (Shaw et al., 2009 ; Urgenson et al., 2009 ; Gerber et al., 2010). 3. L expérimentation mise en place 3.1. Terrain d étude : les digues de l Isère en amont de Grenoble Les digues de l Isère gérées par l ADIDR font 170 km : depuis l entrée dans le département (à Pontcharra en amont) jusqu à Saint Gervais (le port en aval). L endiguement de l Isère a commencé au milieu du 19 e siècle, pour s achever au début des années Les digues sont implantées à proximité immédiate de la berge et sont généralement constituées de matériaux provenant du lit de l Isère (limono- graveleux) et recouvertes de terre végétale. Les digues de l Isère sont de dimensions variables, constituées de matériaux très hétérogènes. Le secteur d expérimentation se situe sur l Isère en amont de Grenoble. Ce secteur était autrefois une zone de tressage qui s est peu à peu transformée en méandres. 5

7 Sur l Isère, nous pouvons différencier plusieurs types de peuplement de renouées : - Les peuplements monospécifiques. Sur certains sites, les renouées se développent de façon importante et agressive. En effet, aucune espèce indigène n arrive à se développer dans ces peuplements (Sites du Funérarium et du Pont du Tram). - Les peuplements de faible ou moyenne densité. Les colonisations récentes sont caractérisées par des peuplements de renouées avec des densités moyennes voire faibles. Sur ces sites, la végétation indigène est encore présente (Sites de Meylan et Murianette pour les moyennes densités, et de la Taillat et Domène pour les faibles densités). - Les nouvelles plantules. Elles apparaissent suite à une contamination anthropique ou une dissémination par les crues. Le diamètre de leur tige est faible et aucune tige sèche des années précédentes n est observable (Sites de Grangeage et Gières). Figure 1 : Carte des sites d expérimentation (ADIDR) 3.2. Choix des techniques de lutte Pour lutter contre les renouées, il existe des traitements chimiques, mécaniques, et depuis très récemment biologiques. Les traitements chimiques (principalement à l herbicide glyphosate) ne sont pas totalement efficaces, et, depuis le 1 er Octobre 2009, aucun herbicide n est autorisé à moins de 5 m des cours d eau (Hagen et Dunwiddie, 2008 ; Shaw et al., 2009 ; 6

8 Boyer, 2010). Le premier agent de lutte biologique contre la renouée du Japon (le psylle Aphalara itadori) vient d être relâché au Royaume-Uni (Shaw et al., 2010), mais les études sont encore en cours. Les techniques mécaniques sont souvent considérées comme une source importante de dissémination et en général il est conseillé, lorsque cela est possible, de laisser les peuplements tels quels et de se concentrer sur la surveillance des jeunes plantules (Boyer, 2010). De plus, Dommanget (2010) et Piola (2010) travaillent actuellement sur les interactions de compétition entre les renouées et certaines espèces indigènes, dans le but de limiter la propagation des renouées. La mission de l ADIDR est de surveiller les digues (repérer les désordres) et cela est impossible si les peuplements des renouées sont laissés tels quels. Les objectifs de la lutte sont donc de réduire les nuisances visuelles, d améliorer l accès aux berges tout en respectant la diversité des milieux. Il faut de plus favoriser des techniques peu polluantes, non traumatisantes pour les digues et faciles à mettre en œuvre. Le choix s est donc porté sur des techniques de lutte mécanique (fauchages et arrachages) et des mesures de restauration (plantations et semis) Protocole expérimental Le protocole expérimental a été établi par Amandine Roux en Le but de l expérimentation est de définir une méthode de lutte efficace en fonction du type de peuplement, que l ADIDR pourra ensuite appliquer sur l ensemble des terrains envahis dont elle a la charge. Prévention Les jeunes plantules (sites de Grangeage et de Gières) sont arrachées manuellement. Une intervention précoce sur les nouvelles plantules étant primordiale, toutes les renouées seront arrachées et le témoin sera par conséquent absent. Lutte mécanique Les parcelles sont individualisées en fonction du traitement sur le protocole expérimental, leur surface est de 100 m². Chaque technique utilisée est comparée avec une parcelle témoin afin d obtenir des résultats statistiquement exploitables. Chaque site présente des patchs de peuplements de renouées, qui sont homogènes pour les peuplements monospécifiques, mais pas pour les peuplements à faible ou moyenne densité et les jeunes plantules. Dans chaque parcelle, 5 placettes de comptage (ou quadrats) de 1 m² ont été implantées. Dans chaque placette, on compte le nombre de tiges (ou ramets), et on mesure hauteur et diamètre de chaque tige (ou ramet). 7

9 Les tableaux ci-dessous présentent les fauches prévues pour les 5 ans, 2010 étant l année 4. Table 1 : Protocole expérimental pour les peuplements monospécifiques (en vert : fauchages réalisés par l ADIDR) Table 2 : protocole expérimental pour les peuplements de faible ou moyenne densité 8

10 4. Résultats après 3 années Plusieurs tests statistiques ont été réalisés dans le but de déterminer l efficacité des techniques de fauche par rapport au témoin et entre elles, ainsi que l impact des fauches des années précédentes, et le rétablissement de la biodiversité végétale dans les parcelles fauchées. [Tous les détails des analyses statistiques et des interprétations se trouvent dans Suivi des renouées Travaux Maelle Le Berre 2010 exploitation données statistiques.] 4.1. Prévention L arrachage des jeunes plantules est la seule méthode qui devrait permettre une éradication des renouées dans un site. Lors de l expérimentation cela n a pas du tout été efficace, car les arrachages ont été réalisés à la main, sans outil de jardinage. Il est quasiment impossible d extraire les rhizomes sans les casser si on n utilise pas d outils de type piochon (Boyer, 2010 ; observations personnelles) Lutte mécanique Les résultats des années 2007, 2008 et 2009 indiquent que les techniques de fauche réduisent significativement le diamètre et la hauteur des renouées. Par contre, leur influence sur la densité n est pas déterminée. Les différences entre les techniques «F» ne semblent pas significatives, mais il manque un certain nombre de données pour conclure sur la technique F4. La technique M5 est significativement moins efficace que les autres techniques «M», qui elles ne sont pas significativement différentes. Ces résultats indiquent que l exportation des produits de fauche n est pas nécessaire, et que commencer la fauche dès la sortie des jeunes plantules (Avril et non Juin comme dans la technique M5) est très important. D autres tests statistiques ont montré qu il y a une influence des fauches des années précédentes (sauf pour les peuplements de faible densité) et donc que les peuplements fauchés sont en régression Restauration Les plantations n ont pas été un franc succès, la plupart des arbres et arbustes sont morts, peut-être à cause des composés allélopathiques produits par les renouées. Seuls quelques individus de saule des vanniers (Salix viminalis, Salicacées) et de saule faux daphné (Salix daphnoides, Salicacées) ont survécu. 9

11 Les parcelles fauchées présentent une biodiversité végétale importante, excepté les parcelles M5. Il faut noter que nombre de ces espèces n ont pas été semées, et proviennent donc directement de la banque de graines du sol. Quelques espèces réussissent dans certaines placettes à avoir un recouvrement supérieur à celui des renouées, c est notamment le cas de l ortie dioïque (Urtica dioica, Urticacées), de la ronce bleuâtre (Rubus caesius, Rosacées), du lotier corniculé (Lotus corniculatus, Fabacées), du lierre terrestre (Glechoma hederacea, Lamiacées), du lierre (Hedera helix, Araliacées) et de diverses Poacées. Mais il y a un autre mauvais point, la réimplantation d autres espèces invasives, comme le buddleia (Buddlaja davidii, Buddleiacées) ou le robinier faux-acacia (Robinia pseudoacacia, Fabacées) dans les parcelles fauchées. Du fait que dans les parcelles M5 on ne trouve quasiment aucune autre espèce en dehors des renouées, on peut émettre l hypothèse qu une coupe trop tardive permet aux renouées de produire suffisamment de composés allélopathiques pour empêcher l établissement des espèces indigènes. Il faut également noter qu il y a un biais lié aux mesures : dans les placettes de comptage la coupe des renouées se fait de façon sélective et au sécateur tandis que dans le reste des parcelles elle est réalisée à la débroussailleuse et n est pas sélective. 5. Proposition de plan de gestion Bien que l expérimentation ne soit pas terminée, on peut déjà voir apparaitre les grandes lignes du plan de gestion qui sera mis en place à l issue de ces 5 années. Je présente ici quelques propositions simples et adaptables Arrachage des jeunes plantules L arrachage des jeunes plantules est très important, car il permet d empêcher efficacement l apparition de nouvelles stations de renouées. Il doit cependant être réalisé de façon extrêmement minutieuse. Il faudrait prévoir quelques journées au mois de Mai (lorsque les plantules sortent et que l herbe n est pas encore trop haute) pour réaliser des surveillances des digues et arracher les jeunes plantules trouvées. Il faudra faire preuve d une vigilance particulière après une crue. L arrachage devra se faire à l aide d un outil de jardinage, et il faudra faire attention à bien extraire l ensemble du rhizome, c'est-à-dire vérifier que le rhizome ne présente pas de 10

12 blessure fraiche, sinon recommencer à creuser. Les racines peuvent être laissées dans le sol, et on les différencie du rhizome car elles ne présentent pas d entre-nœuds (Boyer, 2010). Il faut prévoir pour cette tâche des personnes patientes. Les plantules et rhizomes arrachés devront être brûlés Fauchages des peuplements monospécifiques Les techniques de fauche testées ne se sont pas révélées significativement différentes les unes des autres (exception faite de la technique M5), mais elles sont à mon avis toutes assez complexes à mettre en œuvre, puisqu elles ne présentent pas le même nombre de fauches entre les différentes années de l expérimentation. Je pense qu il vaudrait mieux choisir une technique simple à mettre en place, du type une fauche par mois durant la saison de croissance des renouées, comme cela a été proposé par Gerber et al. (2010). L exemple type serait 6 fauches mensuelles par an, la première mi-avril et la dernière mi-septembre, sans exportation. Les précautions à prendre pour éviter au maximum la dissémination consisteront à laisser intactes les renouées situées tout au bord de l eau. Si les peuplements régressent de façon importante au fil des années, le nombre de fauches pourra être réduit, mais la première fauche devra impérativement être réalisée en début de saison de croissance (mi-avril) Fauchages des peuplements de faible ou moyenne densité Pour les peuplements de moyenne densité, je serais d avis de choisir la même gestion que pour les peuplements monospécifiques. En effet, sur les 2 sites les renouées des parcelles témoin sont déjà hautes et à Murianette on n observe quasiment aucune espèce indigène. Par contre, les peuplements de faible densité n ont pas besoin de tant d entretien. Il me semble que 2 fauches par an suffisent, mais la première doit être impérativement mi-avril. Il pourrait être judicieux de réaliser la deuxième mi-juin, en fin de saison de croissance des renouées. Evidemment cela devra être modifié si les peuplements prennent de l ampleur Restauration des sites La banque de graines du sol semble suffire pour la réimplantation des espèces indigènes (Gerber et al., 2010 ; observations personnelles) et les plantations n ayant pas été un franc succès, je ne pense pas qu il y ait d efforts particuliers à fournir pour la restauration des sites. On peut néanmoins se tenir au courant de la suite des travaux de Dommanget (2010) et 11

13 Piola (2010) qui trouveront peut-être une solution efficace de compétition par la végétation indigène. 6. Les autres espèces invasives Les renouées exotiques sont les plantes envahissantes qui posent le plus de problèmes sur les digues de l Isère, on trouve néanmoins d autres espèces nuisibles. Lorsque l on fauche les renouées, on risque de remplacer une invasive par une autre. La plupart de ces plantes ont un fort impact négatif sur la biodiversité végétale indigène, c est pourquoi je vais proposer ici, en me basant sur la bibliographie, quelques mesures de gestion que l on peut mettre en place sur les digues Le buddleia (Buddleja davidii) Biologie, écologie, impacts Le buddleia ou arbre aux papillons (Buddleja davidii, Buddleiacées) est un arbuste vivace à feuilles semi-caduques mesurant de 1 à 5 m de haut, introduit en 1869 en Europe depuis la Chine comme plante ornementale. Il est aujourd hui considéré comme invasif dans tous les continents sauf l Asie (CPS, 2006 ; AME, 2008 ; Tallent-Halsell et Watt, 2009). Le buddleia est une espèce pionnière qui colonise principalement les milieux perturbés et peut s établir sur une grande diversité de sols. Il a une colonisation et une croissance très rapides, et peut atteindre 2 m de hauteur en une année. Il se reproduit par graines disséminées par le vent et par l homme, par bouturage et rejette de souche s il est coupé. Dans le milieu colonisé, il devient rapidement dominant et évince la végétation indigène (Smale, 1990 ; CPS, 2006 ; AME, 2008 ; Tallent-Halsell et Watt, 2009). Le buddleia est une plante ornementale toujours très appréciée du grand public, parce qu il dégage une odeur agréable, attire les papillons, et pousse rapidement et facilement dans tous types de milieux. Il est toujours vendu en jardinerie, mais se sont normalement des hybrides stériles (AME, 2008 ; Tallent-Halsell et Watt, 2009). Lutte C est en Nouvelle-Zélande qu il y a eu le plus d essais de lutte contre cet arbuste. Une lutte biologique classique a notamment été mise en place en 2006, avec la relâche du coléoptère Coleopus japonicus. Cette méthode de lutte semble en bonne voie, bien qu il soit encore trop tôt pour avoir des résultats définitifs (Tallent-Halsell et Watt, 2009 ; Watson et al., 12

14 2009). Les herbicides sont également utilisés pour lutter contre cette plante, notamment le glyphosate (Tallent-Halsell et Watt, 2009 ; Atland et Ream, 2010). La coupe du buddleia ne peut pas être réalisée sans utilisation d herbicide, sinon il rejette de souche très vigoureusement (AME, 2008 ; Tallent-Halsell et Watt, 2009). Les autres méthodes de lutte ne sont pas aisées à mettre en œuvre. S il y a peu d individus, on peut couper les inflorescences avant la montée en graines. Arracher les jeunes plantules en début de colonisation est une méthode efficace à condition de replanter immédiatement des espèces indigènes, sinon le buddleia pourra facilement recoloniser le sol nu. La revégétalisation pourrait être efficace car le buddleia supporte mal l ombre (CPS, 2006 ; Gourgues, 2006 ; AME, 2008 ; Tallent-Halsell et Watt, 2009). La lutte ne pourra pas être véritablement efficace tant que le buddleia continuera à être largement planté Le robinier faux-acacia (Robinia pseudoacacia) Biologie, écologie, impacts Le robinier faux-acacia (Robinia pseudoacacia, Fabacées) est un arbre originaire d Amérique du Nord, introduit en Europe en 1630 pour son bois, comme plante mellifère et d ornement. Il est considéré comme invasif en Europe et au Japon, mais il est toujours planté (CPS, 2006 ; Gourgues, 2006). Le robinier est un arbre à durée de vie relativement courte, c est une espèce pionnière qui colonise les milieux perturbés, notamment les bords de cours d eau et les forêts alluviales. C est un arbre à croissance rapide qui se reproduit par graines, drageons et rejets de souche. Comme espèce fixatrice d azote, il peut modifier les propriétés chimiques du sol, en augmentant les teneurs en azote. Le robinier forme donc de grandes stations et entraine une perte de biodiversité végétale (CPS, 2006 ; Gourgues, 2006 ; Malcolm et al., 2007). De plus, il semble probable que le réchauffement climatique augmente les zones d invasion potentielles du robinier (Kleinbauer et al., 2010). Sur les digues, le robinier peut créer des dommages lorsqu il est en fin de vie et que ses racines pourrissent. Lutte Lorsqu on le coupe, le robinier rejette très vigoureusement de souche. Gourgues (2006) propose de réaliser la coupe en hiver puis de couper les rejets deux fois par an durant plusieurs années. Une autre méthode consiste à cercler l arbre, c'est-à-dire faire une incision dans l écorce afin de priver les racines de réserves, et d abattre l arbre l année suivante (CPS, 2006). L arrachage des jeunes individus est efficace, à conditions de brûler tout le matériel biologique, et de ne pas le composter (CPS, 2006 ; Gourgues, 2006). 13

15 6.3. L ailante (Ailanthus altissima) Biologie, écologie, impacts L ailante (Ailanthus altissima, Simaroubacées) est un arbre originaire de Chine pouvant atteindre 30 m de haut. Introduit en France en 1740 comme plante ornementale, pour son bois et pour l élevage des vers à soie, il a aujourd hui envahit tous les continents sauf l Antarctique. Il est malgré cela toujours planté (CPS, 2006 ; Kowarik et Säumel, 2007 ; AME, 2008 ; PCA, 2009). L ailante présente une grande plasticité phénotypique, et peut s adapter a des températures, niveaux d humidité et de lumière variés. Cet arbre à croissance très rapide peut pousser sur des sols pauvres, il est très résistant à la pollution et à l herbivorie. Il se reproduit par des graines qui sont disséminées par le vent, l eau et de façon anthropique, et un arbre peut produire graines par an. Il peut également se reproduire de façon végétative, en formant des drageons et en rejetant de souche. L ailante est une espèce pionnière intolérante à l ombre qui envahit les zones perturbées et ouvertes (CPS, 2006 ; Gourgues, 2006 ; Meloche et Murphy, 2006 ; Kowarik et Säumel, 2007 ; AME, 2008 ; Kowarik et Säumel, 2008 ; Kaproth et McGraw, 2008 ; PCA, 2009). L ailante exsude des composés chimiques allélopathiques qui ont un effet d inhibition sur de nombreuses espèces de plantes (Kowarik et Säumel, 2007 ; AME, 2008 ; Gomez- Aparicio et Canham, 2008 ; Heisey, 2010). De plus, l ailante modifie les propriétés chimiques du sol et la teneur en nutriments (Kowarik et Säumel, 2007 ; Felker-Quinn et al., 2009). Tout cela lui permet de former de grandes stations monospécifiques, entrainant une éviction des espèces indigènes et une perte de biodiversité végétale (CPS, 2006 ; Gourgues, 2006 ; Kowarik et Säumel, 2007 ; AME, 2008 ; Scott et McCarthy, 2008 ; PCA, 2009 ; Fry, 2010). Par ailleurs, les racines d ailante peuvent endommager les constructions humaines (asphalte, conduites d égouts) et il peut affecter la santé humaine en provoquant des réactions allergiques (CPS, 2006 ; Gourgues, 2006 ; Kowarik et Säumel, 2007 ; AME, 2008). Lutte La lutte contre l ailante est très difficile car il rejette fortement de souche, et les racines produisent des drageons. La coupe du tronc seule entraine une augmentation du nombre de pousses, mais associée à l application d herbicide (généralement du glyphosate), elle est considérée comme la méthode la plus efficace (Meloche et Murphy, 2006 ; Kowarik et Säumel, 2007). L injection d herbicide semble efficace pour les arbres matures (Meloche et Murphy, 2006) mais le transfert aux arbres alentour non-cibles n est pas négligeable (Lewis, 2007 ; Lewis et McCarthy, 2008). 14

16 Des coupes seules répétées à chaque repousse peuvent affaiblir les arbres et être efficaces si associées à une ombre dense (PCA, 2009). Par ailleurs, le cerclage de l écorce des troncs sur une profondeur de 3 à 5 cm est efficace mais dangereux, à cause des risques de chutes (Gourgues, 2006 ; AME, 2008). L arrachage manuel des jeunes plantules semble efficace, mais il doit être impérativement réalisé avant la mise en place de la racine-pivot (plantules de moins de 60 cm), et les plantules et leurs systèmes racinaires doivent être brûlés. Les racines des drageons ne peuvent être éliminées totalement. (CPS, 2006 ; Gourgues, 2006 ; Meloche et Murphy, 2006 ; AME, 2008, PCA, 2009). D autre part, cela crée une perturbation du sol qui favorise la (ré-)installation d espèces invasives, mais un paillage permet de limiter ces recolonisations (Meloche et Murphy, 2006). Enfin, des recherches sont en cours sur des pathogènes fongiques pouvant être des agents de lutte biologiques prometteurs (Kowarik et Säumel, 2007 ; PCA, 2009) L érable négundo (Acer negundo) Biologie, écologie, impacts L érable négundo (Acer negundo, Acéracées) est un arbre originaire d Amérique du Nord pouvant mesurer m de haut, qui a été introduit en Europe en 1688 comme plante d ornementation. Invasif dans de nombreux pays d Europe, il est toujours planté et de nombreuses variétés sont disponibles (Topin, 2006 ; Mędrzycki, 2007). L érable négundo est un arbre dioïque dont les graines sont principalement disséminées par le vent, mais également par l eau. De plus, il a une croissance végétative importante par bouturage et rejets de souche (Gourgues, 2006 ; Mędrzycki, 2007). C est une espèce qui a une très grande diversité de niches, dans son habitat naturel et d introduction. On le retrouve fréquemment au bord des cours d eau, ainsi que dans de nombreux milieux anthropiques. Il est d ailleurs très tolérant à la pollution atmosphérique (Gourgues, 2006 ; Michalet et al., 2006 ; Mędrzycki, 2007). L érable négundo peut devenir dominant dans les peuplements de saules (Salix spp., Salicacées) et de peupliers (Populus spp., Salicacées) dont il empêche la régénération. Ces arbres présentent des mutualismes avec le biote du sol ce qui favorise leur auto-remplacement (Reinhart et Callaway, 2004 ; Gourgues, 2006 ; Michallet et al., 2006 ; Topin, 2006 ; Mędrzycki, 2007 ; Saccone et al., 2010). 15

17 Lutte Une méthode efficace est l écorçage des jeunes érables négundo ayant un diamètre inférieur à 15 cm. Néanmoins, cette technique n est pas efficace sur les arbres plus gros. Lorsqu il est tronçonné, l érable négundo rejette de souche, mais les rejets peuvent être coupés jusqu à épuisement de la souche. On privilégiera l élimination des individus femelles porteurs de samares (Topin, 2006). L arrachage des plantules devrait également être efficace (Mędrzycki, 2007). Mędrzycki (2007) propose une méthode de «containment» qui consiste à empêcher la dissémination des samares au-delà des zones déjà contaminées. L érable négundo est sensible à plusieurs herbicides, notamment au glyphosate (Mędrzycki, 2007) L ambroisie (Ambrosia artemisiifolia) Biologie, écologie, impacts L ambroisie (Ambrosia artemisiifolia, Astéracées) est une plante herbacée annuelle qui peut mesurer jusqu à 120 cm. Originaire d Amérique du Nord, elle a été introduite en Europe par inadvertance dans un mélange grainier dans les années Elle est considérée comme une plante invasive très problématique en Europe, au Canada, en Asie et en Océanie (CPS, 2006 ; Gourgues, 2006 ; Région Rhône-Alpes, 2007). Le pollen de l ambroisie provoque de très fortes allergies, environ 10% de la population humaine y est allergique, et les personnes sensibles peuvent être affectées dès 5 grains de pollen/m 3 d air (Bohren et al., 2006 ; Région Rhône-Alpes, 2007). Le réchauffement climatique risque d augmenter ces allergies car la production de pollen semble stimulée par les fortes concentrations en CO 2 atmosphérique (Wayne et al., 2002 ; Ziska et al., 2007). L ambroisie est une plante pionnière qui ne colonise que les sols nus. Néanmoins, une seule plante produit environ 3000 graines qui peuvent rester plus de 10 ans dans le sol avant de germer. Elle a donc un fort pouvoir colonisateur. L ambroisie s établit dans toutes les zones de sol nu, particulièrement dans les parcelles agricoles, notamment les cultures de tournesol. Sa dissémination est fortement liée aux activités humaines, on la retrouve même dans les mélanges grainiers pour oiseaux (Delabays et al., 2005 ; CPS, 2006 ; Gourgues, 2006 ; Région Rhône-Alpes, 2007). Lutte Des arrêtés préfectoraux dans les départements de la région Rhône-Alpes stipulent que «les propriétaires, locataires, ayant-droit ou occupants à quelque titre que ce soit (y 16

18 compris agricoles) ainsi que les gestionnaires des domaines publics de l Etat et des collectivités territoriales, et les responsables des chantiers de travaux, sont tenus : - de prévenir la pousse des plants d ambroisie - de nettoyer et entretenir tous les espaces où pousse l ambroisie. En cas de défaillance des intéressés, les Maires sont habilités à faire procéder, aux frais de ceux-ci, à la destruction des plants d ambroisie.» (Région Rhône-Alpes, 2007). La lutte contre la renouée est donc obligatoire en région Rhône-Alpes et les méthodes sont variées. La lutte chimique est largement répandue, et de nombreux herbicides, correspondant aux différents types de cultures où on la trouve, sont efficaces. Le risque d impacts écologiques et sur la santé est toutefois mentionné (Delabays et al., 2005 ; Bohren et al., 2006 ; Région Rhône-Alpes, 2007). L arrachage de la plante entière reste le meilleur moyen de lutte mais il demande plus de temps et de main d œuvre (CPS, 2006 ; Gourgues, 2006 ; Région Rhône-Alpes, 2007). Les fauchages sont efficaces uniquement s ils sont réalisés à la bonne période. D après Delabays et al. (2005), la fauche doit être réalisée début Septembre, lorsque la plante n a pas encore produit de graines viables. Si la fauche est réalisée avant, l ambroisie a le temps de repousser et refleurir. La production de pollen ne sera empêchée que si une fauche est réalisée avant la floraison (Gourgues, 2006). La prévention est simple à réaliser et très efficace : elle consiste à ne pas laisser de zones de sol nu (CPS, 2006) Le solidage géant (Solidago gigantea) Biologie, écologie, impacts Le solidage géant (Solidago gigantea, Astéracées) est une plante herbacée à rhizomes pouvant mesurer jusqu à 2 m. Originaire d Amérique du Nord, il a été introduit en Europe au 17 e siècle comme plante ornementale et est devenu invasif un siècle plus tard. Il est également invasif dans l Est de l Asie et dans de nombreuses îles. Bien que considéré comme l une des espèces invasives les plus agressives en Europe, il est toujours vendu en jardinerie (Weber et Jakobs, 2004 ; République et Canton de Genève, 2005 ; CPS, 2006 ; Gourgues, 2006). Le solidage a une croissance végétative efficace grâce à son système de rhizomes, et peut produire jusqu à graines par plante. Ces 2 modes de reproduction lui permettent de se répandre très rapidement et de former des populations extrêmement denses (jusqu à 300 tiges/m²). C est une espèce hautement plastique ayant une grande tolérance au stress, ce qui lui permet de coloniser un grand nombre d habitats, particulièrement des milieux rudéraux et 17

19 des lieux humides (Weber et Jakobs, 2004 ; République et Canton de Genève, 2005 ; CPS, 2006 ; Gourgues, 2006 ; Pieret et Delbart, 2007). Le solidage géant est plus performant dans son aire d introduction que dans son aire de répartition naturelle, et il semble moins sensible aux herbivores en Europe (Jakobs et al., 2004 ; Meyer et al., 2005 ; Güsewell et al., 2006 ; Meyer et Hull-Sanders, 2008). Le solidage est capable d augmenter le taux de renouvellement du phosphore dans les écosystèmes envahis (Chapuis-Lardy et al., 2006 ; Scharfy et al., 2009). Ces caractéristiques lui permettent de former de grandes stations monospécifiques, ayant un impact négatif sur la biodiversité végétale. De plus, on retrouve fréquemment le solidage dans des réserves naturelles en zones humides (Weber et Jakobs, 2004 ; République et Canton de Genève, 2005 ; CPS, 2006 ; Gourgues, 2006 ; Pieret et Delbart, 2007 ; Saad et Mahy, 2009). Le solidage géant peut également avoir des impacts négatifs pour les activités humaines, lorsqu il s établit dans les parcelles agricoles (République et Canton de Genève, 2005 ; CPS, 2006). Lutte En prévention, il est indiqué de semer des espèces indigènes sur les terrains dénudés. Dans les jardins, il faut éliminer le solidage géant ou au moins le couper avant sa montée en graines (République et Canton de Genève, 2005 ; CPS, 2006). La technique de lutte préconisée est la fauche, répétée au minimum 2 fois par an, au printemps puis juste avant la floraison (Jakobs et al., 2004 ; République et Canton de Genève, 2005 ; CPS, 2006 ; Gourgues, 2006 ; Pieret et Delbart, 2007). La fauche peut être renforcée par un labourage du sol (Jakobs et al., 2004 ; République et Canton de Genève, 2005). La biomasse fauchée doit impérativement être incinérée, et non compostée (République et Canton de Genève, 2005 ; CPS, 2006). Il est également possible de lutter à l aide de paillage (Jakobs et al., 2004) ou de recouvrir le sol de plastique noir, mais cela élimine toutes les espèces (Jakobs et al., 2004 ; CPS, 2006). Une autre méthode consiste à inonder les stations de solidages durant plus de 10 jours (Jakobs et al., 2004 ; Gourgues, 2006) Les asters américains (Aster spp.) Biologie, écologie, impacts On trouve aujourd hui en Isère deux espèces d asters américains (Aster lanceolatus et Aster novi-belgiii, Astéracées) ainsi que leur hybride (Aster x salignus). Ces espèces ont été introduites en Europe au 17 e siècle comme plantes ornementales, elles sont désormais 18

20 considérées comme des invasives agressives mais sont toujours vendues en jardinerie (Gourgues, 2006 ; CBN Franche-Comté, 2007). Les asters américains se reproduisent par graines disséminées par le vent sur de longues distances ainsi que par des stolons souterrains qui leur permettent de former des massifs denses (Gourgues, 2006 ; CBN Franche-Comté, 2007 ; Pieret et Delbart, 2007). Certains individus produisent plus de 100 rosettes depuis la rosette initiale en un an (Jedlička et Prach, 2006). Ces asters colonisent les milieux rudéraux, principalement les berges des cours d eau où ils ont un fort impact négatif sur la biodiversité végétale indigène. Ils entrainent une homogénéisation de la flore et du paysage (Gourgues, 2006 ; Jedlička et Prach, 2006 ; CBN Franche-Comté, 2007 ; Pieret et Delbart, 2007). Lutte La méthode de lutte préconisée est la fauche, qui doit être répétée deux fois par an, au printemps et à la fin de l été en début de floraison (Gourgues, 2006 ; CBN Franche-Comté, 2007 ; Pieret et Delbart, 2007). Il est également possible d arracher les asters si le peuplement n est pas trop important ou en tout dernier recours de traiter chimiquement. Enfin, le Conservatoire Botanique teste actuellement les effets du pâturage sur les asters américains dans le marais de Saône (CBN Franche-Comté, 2007) La vergerette du Canada (Conyza canadensis) Biologie, écologie, impacts La vergerette du Canada (Conyza canadensis, Astéracées) est une plante annuelle originaire d Amérique du Nord pouvant mesure jusqu à 1,8 m. Elle a été introduite en Europe vers 1650 ainsi qu au Japon et en Australasie. Cette espèce est potentiellement invasive en Europe (Weaver, 2001 ; Abhilasha et Joshi, 2007 ; Pelloté et Haury, 2008). La vergerette du Canada se reproduit uniquement par graines ; le nombre de graines produites dépend de la taille de la plante mais peut aller jusqu à (Weaver, 2001 ; Shields et al., 2006) et être dispersées par le vent à plus de 500 m (Dauer et al., 2007). C est une plante pionnière de successions secondaires, qu on retrouve fréquemment dans les vergers, vignes, champs cultivés et des zones perturbées comme les plaines inondables (Weaver, 2001 ; Pelloté et Haury, 2008). La vergerette du Canada a un fort impact négatif sur l agriculture : c est une mauvaise herbe de plus de 40 cultures à travers le monde, et elle a envahi plus de ha de terres cultivées dans l Est des Etats-Unis. A forte densité, elle serait capable de réduire les rendements agricoles de 90% (Weaver, 2001 ; Shields et al., 2006 ; Dauer et al., 2007). 19

21 Lutte De nombreux herbicides ont été utilisés contre cette plante, et on trouve aujourd hui des populations résistantes au glyphosate, au paraquat, à l atrazine, au simazine et d autres. Cela n empêche pas les cultivateurs de les utiliser, souvent en mélange. La vergerette du Canada ne s établit pas dans les champs labourés car les rosettes sont déterrées. Une rotation de cultures, avec par exemple du seigle ou de l orge, permet également de lutter efficacement contre cette plante (Weaver, 2001) L impatiente de l Himalaya (Impatiens glandulifera) Biologie, écologie, impacts L impatiente de l Himalaya (Impatiens glandulifera, Balsaminacées) est une grande plante herbacée annuelle pouvant mesurer jusqu à 2 m de hauteur. Originaire du Népal et du Cachemire, elle a été introduite en 1901 en Amérique du Nord comme plante ornementale, puis en 1939 en Belgique, et de là dans le reste de l Europe. Bien que considérée comme invasive, cette plante est très appréciée du grand public (Gourgues, 2006 ; Pieret et Delbart, 2007 ; Clements, 2008 ; Wichrowski, 2010). En France elle n est désormais plus vendue en jardinerie (Gourgues, 2006). Cette grande annuelle colonise très rapidement les milieux riverains grâce à une importante production de graines, jusqu à 2500 par plante, que les gousses à déhiscence élastique éjectent à maturité jusqu à 5 m de distance. Les cours d eau permettent un transport des graines sur de longues distances (Clements, 2008 ; Wichrowski, 2010). En Europe, l impatiente ne semble pas avoir de prédateurs (Burkhart et Nentwig, 2008), mais elle peut être infestée par un virus (Kollmann et al., 2007). L impatiente de l Himalaya a un impact négatif sur la végétation indigène, elle crée une ombre importante, ce qui entraine une perte de biodiversité végétale (Hulme et Bremner, 2006 ; Saad et Mahy, 2008 ; Wichrowski, 2010) ou encore un changement dans la hiérarchie de dominance des espèces (Hejda et Pysek, 2006). De plus, grâce à son nectar très sucré, elle attire plus les pollinisateurs que les autres plantes (Bartomeus et al., 2010 ; Wichrowski, 2010). Par ailleurs, l impatiente de l Himalaya à un impact sur les berges qu elle laisse soumises à l érosion et glissantes lorsque ses tiges meurent (Wichrowski, 2010). Lutte L impatiente de l Himalaya est l une des seules plantes invasives pouvant être totalement éradiquée par une gestion appropriée. Il est également possible de la composter après avant qu elle si elle n a pas encore fructifié (Wichrowski, 2010). 20

22 L arrachage et la fauche sont toutes deux des méthodes efficaces si elles sont réalisées avant la fructification (mi-juin début Juillet). L arrachage peut être fait à la main car les racines de l impatiente sont peu profondes, et cela limite donc les impacts sur le sol. La fauche doit être réalisée sous le premier entre-nœud, et répétée 2 fois dans l année (Gourgues, 2006 ; Pieret et Delbart, 2007 ; Wichrowski, 2010). L éradication est plus efficace lorsqu on commence en amont, les graines étant disséminées vers l aval (Clements, 2008). Il est conseillé d ensemencer les zones traitées avec des espèces végétales indigènes et se surveiller les sites les années qui suivent (Pieret et Delbart, 2007 ; Clements, 2008 ; Wichrowski, 2010). Les graines restent viables dans le sol seulement pendant 18 mois, la gestion peut donc mener à une éradication des peuplements (Gourgues, 2006 ; Wichrowski, 2010). La lutte chimique est efficace avec du glyphosate ou du 2,4-D (Clements, 2008 ; Wichrowski, 2010). Des études sont en cours en lutte biologique, avec le thysanoptère térébrant Taeniothrips major comme agent potentiel de lutte (Wichrowski, 2010) La fausse vigne vierge (Parthenocissus inserta) La fausse vigne vierge (Parthenocissus inserta, Vitacées) est une plante grimpante originaire d Amérique du Nord qui a été introduite en Europe autour de 1900 comme plante ornementale. Elle est actuellement considérée comme une espèce à surveiller (Pysek et Prach, 2003 ; CPS, 2006). La fausse vigne vierge se développe dans les habitats anthropiques, semi-naturels et naturels, notamment les forêts alluviales perturbées. Le feuillage de cette plante à croissance rapide peut recouvrir les arbres ou arbustes sur lesquelles elle prend support, mais à ce jour aucun effet négatif sur le milieu ou sur la végétation n a été déterminé. Néanmoins, ces plantes ne doivent pas être traitées comme des déchets verts ordinaires, et l expansion de l espèce doit être surveillée (Pysek et Prach, 2003 ; CPS, 2006) Propositions de gestion sur les digues La littérature nous fournit plusieurs méthodes de lutte contre ses invasives, qu il faut à présent adapter au contexte. Les herbicides sont interdits à moins de 5 m des cours d eau et ne sont donc pas une méthode de gestion envisageable. La prévention est ici très importante. Il faut déjà s assurer que tous les agents de terrain sachent reconnaitre ces espèces invasives, de façon à ce que les digues soient surveillées en permanence. Lorsqu un ouvrage est réalisé, il faut impérativement semer des espèces indigènes pour empêcher l installation des invasives. Les ouvrages réalisés ainsi que les zones traitées doivent être étroitement surveillés. 21

23 La lutte contre les plantes ligneuses, c'est-à-dire le buddleia, le robinier faux acacia, l ailante et l érable négundo parait difficile, car ces espèces rejettent de souche. De plus, le cerclage est trop dangereux car il y a un risque que l arbre tombe, et les digues sont fréquentées pour les loisirs. La seule méthode envisageable est donc l arrachage précoce des jeunes arbres, avec l aide d outils de jardinage, qui doivent ensuite être brûlées. Les jeunes érables négundo peuvent également être écorcés. Si certains arbres posent vraiment un problème, il est possible de les tronçonner puis de couper fréquemment les rejets de souche, mais ce n est pas une méthode applicable à l ensemble de la population. L ambroisie ne s implante que si on laisse du sol à nu. Pour lutter contre cette plante, le mieux est de l arracher. Si les peuplements sont trop importants, on peu éventuellement la faucher début Septembre. Parmi les nombreuses méthodes de luttes proposées contre le solidage géant et les asters américains, celle qui semble la plus intéressante ici est la fauche, 2 fois par an, au printemps et juste avant la floraison. Les produits de fauche doivent être incinérés. Les asters américains peuvent également être arrachés si les peuplements ne sont pas trop importants. La lutte contre l impatiente de l Himalaya me parait être une priorité, car il est possible d éradiquer les peuplements, donc plus cela est réalisé rapidement, moins il y aura de travail. Le mieux est d arracher ou de faucher sous le premier entre-nœud, en fonction de la taille du peuplement, en commençant par l amont de la rivière. L élimination des tiges doit impérativement être réalisée avant la floraison, et il est possible de les composter. La vergerette du Canada et la fausse vigne vierge n ayant a priori pas d impacts sur la végétation indigène, sur le milieu ou sur les ouvrages, il ne me parait pas nécessaire de les soumettre à une gestion particulière. Néanmoins, il peut être intéressant de suivre l évolution de leurs populations. 22