Modélisation d'une communauté de bryophytes le long d'un gradient altitudinal à fine échelle

Abstract

La règle de Rapoport, qui correspond à la tendance qu’ont les espèces des basses latitudes (altitudes) à présenter des aires de distribution plus petites que celles des hautes latitudes (altitudes), figure parmi les concepts les plus prépondérants en écologie car elle est intimement liée à l’une des rares lois universelles, à savoir l’augmentation de richesse spécifique vers les basses latitudes. Cette loi est cependant très controversée et ne s’applique notamment pas à des groupes taxonomiques entiers comme les bryophytes. L’objectif de ce mémoire est de déterminer les mécanismes sous-jacents à la non-application de la loi de Rapoport chez les bryophytes le long d’un gradient altitudinal. En se basant sur les deux mécanismes principaux de la règle de Rapoport, deux question ont été soulevées : (1) Dans quelle mesure les espèces de haute altitude présentent-elles une amplitude écologique plus large que les espèces de basse altitude ? ; (2) Existe-t-il des interactions biotiques dans les communautés de bryophytes, et dans quelle mesure la compétition interspécifique diminue-t-elle avec l’altitude ? Afin de répondre à ces questions, une approche intégrative associant la transplantation expérimentale et la modélisation écologique a été mise en oeuvre. D’une part, la fitness de populations d’espèces alpines et planitaires transplantées à basse et haute altitudes a été mesurée après une année. D’autre part, les données sur la répartition de 211 espèces dans 206 placettes de 4m^2 ont été analysées pour mesurer l’importance des interactions biotiques par la modélisation écologique. Contrairement aux attendus de la règle de Rapoport, les espèces de haute altitude ne présentent pas une amplitude de niche écologique accrue par rapport aux espèces de basse altitude. En l’absence d’une nette différenciation d’amplitude de niche entre espèces alpines et non alpines, il n’est dès lors pas étonnant que la structuration des communautés de bryophytes s’explique en grande partie par les interactions biotiques. En effet, les interactions biotiques expliquent à peine moins les associations d’espèces de bryophytes que de plantes vasculaires (respectivement 36,5% et 51,3% des paires d’espèces non aléatoires). Parmi les associations spécifiques expliquées par des facteurs non aléatoires, la facilitation était l’interaction biotique la plus fréquente. Cependant, et par opposition aux attendus de la loi de Rapoport, les espèces de bryophytes alpines ne présentent pas moins d’interactions compétitives que les espèces non alpines. Ces résultats soulèvent la question des mécanismes écologiques et évolutifs expliquant la ségrégation des espèces le long d’un gradient altitudinal, question essentielle car elle détermine, dans le contexte actuel du réchauffement climatique, le degré de menace qui pèse sur les flores alpines.