Conférence de clôture Chaire Blaise Pascal de C. J. Jones «Une odyssée de l ingénierie des écosystèmes» La pollinisation: un service écosystémique basé sur des réseaux d interactions complexes Isabelle Dajoz UMR BIOEMCO CNRS 7618
Fonctionnement des écosystèmes L importance des interactions indirectes Des réseaux d interactions complexes relient des compartiments non adjacents de l écosystème Végétaux supérieurs: interactions avec compartiment hypogé ET épigé é Les interactions hypogées influent sur les interactions plantes-pollinisateurs p Wolfe et al., 2005, Oikos Gange et al., 2005, Ecol. Entomol.
Qu est-ce que la pollinisation? Une interaction entre plantes et agents pollinisateurs Permet la reproduction des plantes supérieures Chez >70% plantes supérieures, l agent pollinisateur est un animal Relation plante-pollinisateur = mutualisme (coûts et bénéfices réciproques)
Qu est-ce que la pollinisation? Un service écosystémique é majeur Services écosystémiques: processus via lesquels l environnement naturel bénéficie directement ou indirectement aux sociétés humaines Pollinisation des Pollinisation des communautés naturelles Pollinisation des plantes cultivées Production de nourriture
Pollinisation et production alimentaire mondiale Une importance considérable Chez 75% des plantes cultivées: la récolte dépend de la pollinisation Fruits, légumes Cultures d intérêt économique (café, cacao, oléagineux,épices ) Klein et al., 2007, Proc. R. Soc. B.
Les réseaux d interactions plantes-pollinisateurs: Une structure particulière (i) Un continuum depuis des espèces très généralistes jusqu à des espèces très spécialistes Memmott et al., 2004, Proc. R. Soc. B.
Les réseaux d interactions plantes-pollinisateurs: Une structure particulière (ii) A l échelle de la communauté, les réseaux d interactions mutualistes sont fortement structurés - une plante spécialiste interagit surtout avec des pollinisateurs généralistes - un pollinisateur spécialiste interagit surtout avec des plantes généralistes Bascompte et al., 2003, PNAS.
Les réseaux d interactions plantes-pollinisateurs: Quelle résilience aux extinctions? Extinction i des pollinisateurs i La disparition des pollinisateurs généralistes est le plus grave danger auquel sont confrontés les réseaux d interactions plantes- pollinisateurs i --------- aléatoire du plus généraliste au plus spécialiste du plus spécialiste au plus généraliste Hyménoptères (Abeilles sociales et solitaires, Bourdons) Lépidoptères Memmott et al., 2004, Proc. R. Soc. B.
Diversité des réseaux d interactions plantes-pollinisateurs: Approche expérimentale Contexte: crise de la biodiversité Manipulation diversité fonctionnelle des réseaux d interactions plantes pollinisateurs -Plantes: accessibilité des ressources (nectar, pollen) facile: fleurs en assiette cachée: fleurs en tube - Pollinisateurs: taille des pièces buccales courtes: Syrphidés longues: Bourdons
2 ans d expérience: extinction de plantes reliée à la diminution de diversité du réseau d interactions quadrat cies per q o. of spec mean no Importance cruciale de la biodiversité des pollinisateurs dans la stabilité des communautés végétales, besoin de généralistes mais aussi de spécialistes Fontaine et al.,2006, PLoS Biology
La pollinisation: Un service écosystémique fragile? Comparaison de l abondance avant/après 1980 des: Abeilles sociales et solitaires Syrphidés Déclin associé à celui du nombre d espèces de plantes pollinisées par des Insectes Biesmejer et al.,2006, Science
Les Abeilles domestiques et sauvages: des pollinisateurs généralistes particulièrement atteints? APICULTURE Disparitions massives d abeilles aux Etats-Unis
Raréfaction des pollinisateurs généralistes: Quel impact de la structure du milieu? La présence et l éloignement de zones non artificialisées conditionnent l abondance et l activité des pollinisateurs Steffan-Dewenter & Tscharntke, 1999, Oecologia
Raréfaction des pollinisateurs généralistes: Quelle situation en agroforesterie? Plantations de Cacao, Café: impact des pratiques de culture sur la diversité des pollinisateurs Agroforesterie traditionnelle Plantations intensives Bos et al., 2007 in Tscharntke et al., eds.
Raréfaction des pollinisateurs généralistes: Les cultures intensives n ont pas toujours un impact négatif! Des zones de grandes cultures peuvent représenter un apport de nourriture important pour les pollinisateurs Westphal et al., 2003, Ecology Letters
Raréfaction des pollinisateurs généralistes: Quel impact des pratiques culturales (i)? Chez la Pastèque Fermes biologiques ( ) ou conventionnelles ( ) Proches ou Eloignées des milieux semi-naturels organic near organic far conventional far Kremen et al.,2002, PNAS
Raréfaction des pollinisateurs généralistes: Quel impact des pratiques culturales (ii)? Analyse dans paysage agricole céréalier Fermes biologiques: figurés blancs Fermes traditionnelles: figurés noirs Diversité des pollinisateurs toujours plus importante dans fermes biologiques, phénomène accentué avec proportion de terres cultivées L importance des jachères fleuries, de l emploi des pesticides Holzschuh et al., 2007, J. Appl. Ecol; Oikos, 2008 100
L attractivité des plantes aux pollinisateurs: L impact de la biodiversité du compartiment «sol» - Plus de fleurs/plante en présence de la faune des décomposeurs - En l absence d herbivores des feuilles, des fleurs plus visitées en présence de prédateurs racinaires! - L importance de préserver la micro- et la macrofaune des sols! Podeva et al.,2005, Oikos
La biodiversité des pollinisateurs L impact des introductions d espèces Introduction accidentelle du Frelon asiatique (Vespa velutina) Très forte mortalité sur Abeilles domestiques Pas encore de mécanisme de défense chez les Abeilles européennes
La biodiversité des pollinisateurs Les Poissons pollinisateurs Mise en évidence d interactions entre écosystèmes adjacents, terrestres et aquatiques Knight et al., 2005, Nature