Biologie | Environnement

 

Elina Sauvain, 2002 | Bex, VD

 

Environ 20% des espèces de coléoptères dépendants du bois mort ou de vieux arbres (saproxyliques) en Europe sont menacées d’extinction; et les connaissances lacunaires à leur propos entravent leur conservation. Cette étude a pour objectif de déterminer dans quelle mesure les coléoptères saproxyliques vivant dans des cavités à terreau sont influencés par les paramètres physico-chimiques de celles-ci. Ces paramètres ont été mesurés et les espèces de coléoptères échantillonnées dans seize cavités de la châtaigneraie de Fully (VS). L’étude montre que les cavités abritent des communautés de coléoptères hétérogènes influencées par les caractéristiques de leur habitat comme le taux de phosphore, le pH ou le volume de la cavité. Ces résultats montrent que le maintien d’une multitude de cavités différentes permet de mieux protéger les coléoptères saproxyliques.

Problématique

Les coléoptères saproxyliques remplissent des fonctions écologiques indispensables aux forêts. En décomposant la biomasse, ils participent au recyclage des nutriments. Leur disparition serait donc catastrophique pour la durabilité de l’écosystème forestier et pour les humains en dépendant. Mieux connaître les exigences écologiques de ces espèces souvent menacées devrait ainsi nous aider à les protéger. Cette étude vise les coléoptères vivant dans des cavités à terreau, soit des habitats formés sur des arbres (dendromicro-habitats) à la suite d’une blessure d’écorce ou de la rupture d’une grosse branche. L’objectif principal est de mieux comprendre quels facteurs physico-chimiques des cavités influencent les espèces de coléoptères y vivant.

Méthodologie

L’échantillonnage des 16 cavités étudiées dans la châtaigneraie de Fully (VS) s’est fait en quatre jours entre février et mars. La température, les dimensions des cavités et leur taux d’humidité ont été mesurés sur le terrain, tandis que le pH du terreau et sa teneur en phosphore ont été mesurés en laboratoire. Pour ce dernier paramètre, la mesure a été faite par ICP-OES. Des tests statistiques tels que régressions linéaires, des analyses de variance (ANOVA) et un Modèle Linéaire Généralisé (GLM) ont permis d’analyser les données et de tester les relations entre les coléoptères et les cavités.

Résultats

Nous avons trouvé que les communautés de coléoptères diffèrent d’une cavité à l’autre. Huit espèces de coléoptères sont significativement influencées par les paramètres physico-chimiques des cavités et montrent des besoins similaires ou contraires. Ischnodes sanguinicollis et Cardiophorus gramineus occupent des cavités très acides (pH < 3.5) avec peu de phosphore (< 7 mg/g). Ampedus praeustus recherche des cavités ayant des débris végétaux, alors qu’Ischnodes sanguinicollis les évite. Le taux de phosphore et le volume de la cavité expliquent la richesse en espèces des cavités. On constate que certains paramètres physico-chimiques sont corrélés les uns avec les autres. La température du terreau est ainsi liée à son volume (r = -0.56, p = 0.023) et à son stade de développement (r = -0.80, p = 0.0002), tandis que la présence de débris végétaux est liée au taux de phosphore (p = 0.016) et au pH du terreau (r = 0.84, p = 0.00004).

Discussion

Les espèces et communautés de coléoptères saproxyliques des cavités à terreau sont fortement influencées par les caractéristiques de leur habitat. Ces cavités sont un habitat rare à évolution lente. Une communauté de coléoptères peut rester dans une cavité tant que les conditions physico-chimiques correspondent aux exigences écologiques de ses espèces. Lorsque les conditions changent, une succession des espèces s’opère et modifie la communauté. À ce jour, peu de littérature permet la mise en perspective de nos résultats. Cependant, ils illustrent et confirment l’influence des caractères physico-chimiques des cavités sur les coléoptères y vivant. Une interprétation plus générale de nos résultats requerrait plus de réplicas réalisés sur différents sites et espèces d’arbres.

Conclusions

Cette étude souligne l’importance de l’hétérogénéité de l’habitat pour la conservation de communautés variées. Nos résultats permettent d’optimiser la protection des coléoptères saproxyliques, car ils nous apprennent que la préservation de cavités variées est essentielle. Il faut donc laisser de nombreux arbres vieillir pour former des cavités hétérogènes. Il serait intéressant d’étudier plus en détail les liens entre les communautés d’insectes et les caractéristiques des cavités, afin d’avoir une vision plus complète des interactions au sein de l’écosystème. Quantifier plus clairement les origines multiples de phosphore et de pH dans le terreau est aussi nécessaire.

 

 

Appréciation de l’expert

Prof. Dr. Thibault Lachat

En définissant elle-même le sujet de cette étude et en réalisant de manière autonome toutes les étapes nécessaires pour atteindre ses objectifs, Elina Sauvain a fait preuve d’une grande capacité à mener un projet de recherche. Dans le cadre de ce travail, Elina a adopté une approche interdisciplinaire mobilisant écologie, entomologie et chimie. Il en résulte un travail impressionnant où les résultats issus des analyses statistiques sont mis en perspective de manière convaincante avec la littérature, et qui débouche sur des recommandations pertinentes pour la conservation de la biodiversité.

Mention:

excellent

Prix spécial «SCIENCE» Fondation Gamil – Genius Science Olympiad

 

 

 

Lycée-Collège de l’Abbaye, St-Maurice
Enseignant: Jérôme Fournier