Projet de recherche EV/26 (Action de recherche EV)
Contexte
Les pelouses calcaires sont l’une des communautés végétales les plus riches au monde (jusqu’a 50 espèces végétales/m²). De plus, une richesse extraordinaire en arthropodes est associée à cette grande diversité végétale. Autrefois, ces pelouses étaient répandues au sein des régions vallonnées et calcaires de l’Europe de l’Ouest. Malheureusement, la surface des pelouses calcaires a chuté dramatiquement suite à des changements dans les pratiques agricoles (soit l’abandon du pâturage extensif par les moutons et les bovins et / ou la fertilisation). En Belgique, les pelouses calcaires de la Vallée du Viroin comptent parmi les écosystèmes les plus riches en espèces du pays, et peuvent être considérées comme « hot spots » de biodiversité. Comme partout en Europe, l’urbanisation, l’abandon du pâturage extensif et la fertilisation ont eu comme effet une diminution drastique des surfaces des pelouses calcaires et une augmentation de leur isolement depuis la deuxième guerre mondiale.
Description du projet
La fragmentation est le processus par lequel des habitats continus se transforment en une série de fragments de taille variable, isolés les uns des autres par des milieux artificiels. La fragmentation des habitats comporte deux processus. Premièrement, la diminution de la taille des fragments, et deuxièmement, l’isolation spatiale croissante entres les fragments. Le processus de fragmentation a eu comme conséquence l’éparpillement des pelouses calcaires dans la Vallée du Viroin, comme des îlots au sein d’un océan de milieux inhospitaliers (composés, en grande partie, de terres boisées et cultivées).
Objectifs
Le but principal de ce projet de recherche est la formulation de lignes directrices pour la conservation et la restauration de la biodiversité de l’ensemble des pelouses calcaires fragmentées de la Vallée du Viroin. Nous nous concentrerons sur la conservation et la restauration de la diversité spécifique des plantes et des papillons. Les espèces végétales sont les composants de base de chaque écosystème, parce qu’elles servent de source de nourriture et d’abris pour les organismes hétérotrophes. Nous avons sélectionné les papillons car ils sont relativement faciles à étudier et sont des espèces indicatrices des changements de l’environnement et de la composition des communautés végétales.
Il est intéressant d’étudier les pelouses calcaires du Viroin, non seulement parce que ce sont des « hot spots » de biodiversité mais également parce qu’elles sont très représentatives des écosystèmes fragmentés. Les pelouses du Viroin peuvent être considérées comme un laboratoire à ciel ouvert pour l’étude des effets de la fragmentation des habitats grâce à la disposition spatiale des quelques 70 fragments, relativement homogènes, le long d’un gradient continu de taille et d’isolation dans un océan hostile (terres boisées ou cultivées). Nous pourrions ensuite étendre ce cadre méthodologique et théorique à d’autres écosystèmes fragmentés.
Méthodologie
Nous étudierons les effets de la fragmentation des pelouses sur trois principaux descripteurs de la structure des communautés de végétaux et de papillons. Plus précisément, nous étudierons les effets de la fragmentation sur 1) la richesse spécifique dans chaque fragment, 2) la composition de la communauté, et 3) les performances d’un groupe d’espèces cibles. La plus grande partie du travail se concentrera sur ce dernier point, c’est à dire au niveau des populations. Nous utiliserons la démographie, la génétique des populations et le fitness phénotypique pour quantifier les performances de chaque espèce. Deuxièmement, nous proposerons des lignes directrices claires, surtout en relation avec la taille minimale des populations et la connectivité entre fragments d’habitats, afin de conserver la biodiversité encore présente. Nous proposerons enfin un cadre méthodologique générale afin de remédier aux conséquences de la fragmentation des habitats.
Interactions entre les différents partenaires
La valeur ajoutée de ce projet se trouve dans l’approche multidisciplinaire permettant d’aborder un problème de fragmentation à l’échelle d’un paysage. L’étroite collaboration entre écologistes moléculaires, botanistes et entomologistes est une autre valeur ajoutée de ce projet. Il existe un consensus croissant chez les scientifiques sur le fait que la conservation de la biodiversité nécessite une approche intégrant les exigences d’un grand nombre d’espèces différentes. L’échange limité d’information entre scientifiques entrave le succès de toute gestion multidisciplinaire en biologie de la conservation.
Résultats attendus
Ce projet a pour objectif général d’articuler l’étude des effets de la fragmentation avec les lignes directrices en matière d’aménagement du territoire.
Les résultats spécifiques sont:
• Un pas important en avant dans la conservation et la restauration des « hot spots » les plus importants en Belgique.
• Un cadre méthodologique pour étudier, d’une façon multidisciplinaire, les effets de la fragmentation sur la richesse spécifique et la viabilité des populations.
• Un aperçu de la manière dont la richesse spécifique est affectée par la fragmentation suite à ses effets sur la viabilité des populations.
• Une boîte à outils pratique avec des lignes directrices en matière d’aménagement du territoire visant à remédier à la fragmentation des habitats et à restaurer la biodiversité des habitats fragmentés.
Nous avons l’intention de publier nos résultats, d’une part dans des journaux internationaux soumis à un comité de lecture, et d’autre part dans des magazines à une audience plus large composée de politiciens, de personnes responsables de l’aménagement du territoire et d’organisations locales oeuvrant pour la conservation de la nature. Nous construirons également un site web public permettant d’accéder aux résultats de recherche.
Partenaires
Activités
KULeuven-FNLR
Plant Ecology Team (coordination)
La recherche à la KULeuven-FNLR concerne majoritairement les effets de la fragmentation des forêts sur la composition d’espèces végétales forestières, et plus spécifiquement sur la richesse et la composition spécifique des différents fragments de forêts et sur la dynamique des populations végétales dans ces fragments. La restauration écologique des forêts fragmentées est un autre but majeur de ce groupe de recherche.
UCL-BDIV
Butterfly Genetics and Butterfly Ecology Team
Depuis 1994, ce groupe de recherche a entamé une série de projets sur l’écologie et la génétique des populations appartenant à différents taxons. Le but général est de rechercher quels mécanismes sont responsables de l’adaptation des populations aux pressions sélectives dues à des modifications dans un environnement hétérogène. Les sujets de recherche comprennent : (1) l’identification des processus écologiques et / ou génétiques qui déterminent la structure des populations locales, (2) l’importance de la dispersion, (3) les rapports entre la diversité génétique / taille efficace des populations et la différentiation génétique / isolation spatiale et (4) comment la qualité individuelle influence le fonctionnement et la structure des populations.
CLO-DvP
Plant Genetics Team
La section de biotechnologie appliqué aux plantes du département de génétique et de culture des plantes a une expérience, de longue date, dans la caractérisation des populations végétales complexes par l’utilisation de marqueurs moléculaires. Actuellement, cette équipe se concentre (1) sur la caractérisation des plantes cultivées et leurs espèces naturelles proches, (2) sur la conservation de populations végétales naturelles, et (3) sur l’identification de variétés. Les marqueurs moléculaires utilisés dans ce labo sont, les AFLP, SSR, RFLP, CAPS et STS.
Coordonnées
Site web: http://www.agr.kuleuven.ac.be/lbh/lbnl/biocore/
Coordinateur
Olivier Honnay
Jan Butaye
Martin Hermy
Katholieke Universiteit Leuven (KULeuven)
Laboratorium voor Bos, Natuur en Landschap
Vital Decosterstraat 102
B-3000 Leuven
Tel: +32 (0)16 32 97 21
Fax: +32 (0)16 32 97 60
olivier.honnay@agr.kuleuven.ac.be
http://www.agr.kuleuven.ac.be
Partenaires
Michel Baguette
Sofie Vandewoestijne
Université Catholique de Louvain (UCL)
Centre de recherche sur la biodiversité (BDIV)
Unité d’écologie et de biogéographie (ECOL)
Biologie de la Conservation des Populations (BCOP)
4, Croix du sud
B-1348 Louvain-la-Neuve
Tel: +32 (0)10 47 34 95
Fax: +32 (0)10 47 34 90
michel.baguette@ucl.ac.be
www.ecol.ucl.ac.be/bcop
Isabel Roldán-Ruiz
Els Coart
Ministerie van de Vlaamse Gemeenschap
Centrum voor Landbouwkundig Onderzoek – Gent (CLO)
Department of Plant Genetics and Breeding (CLO-DvP)
Caritasstraat 21
B-9090 Melle
Tel: +32 (0)9 272 28 82
Fax: +32 (0)9 272 29 01
i.roldan-ruiz@clo.fgov.be
www.clo.fgov.be
Comité d’Utilisateurs
Dirk Maes - Institute for Nature Conservation
Pierre Gerard - Nature, Forest and Wood Research Centre
Jean-Pierre Collin - Parc Naturel Viroin Hermeton
Gregory Mahy – FSAGx - Laboratoire d'écologie
Conservation and restoration of fragmented biodiversity hot spots: Calcareous grasslands of South-Belgium (BIOCORE) : final report
Honnay, O. - Roldan-Ruiz, I. - Baguette, M. Brussels : Belgian Science Policy, 2007 (SP1838)
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