Mise en évidence des interactions biotiques entre angiospermes et bryophytes par la modélisation écologique.

Abstract

La répartition des espèces est influencée par trois facteurs principaux : les limites dispersives, l’environnement dans lequel les espèces se trouvent ainsi que les interactions biotiques que les espèces peuvent avoir entre elles. Les interactions biotiques sont importantes pour expliquer la richesse spécifique d’un lieu et la composition des communautés écologiques. En particulier, les strates herbacées et muscinales peuvent entretenir des relations de facilitation ou de compétition. Le long d’un gradient altitudinal, la théorie du ‘stress gradient’ émet l’hypothèse que la compétition entre individus laisserait la place à la facilitation lorsque le stress abiotique augmente. Le présent travail a pour objectif de tirer profit d’une nouvelle méthode statistique pour quantifier l’importance des interactions biotiques entre les strates muscinales et herbacées le long d’un gradient altitudinal. Plus précisément, les questions suivantes seront abordées: 1. Dans quelle mesure la compétition et la facilitation entre les strates herbacées et muscinales prévalent-elle ? ; 2. Comment varient ces interactions le long d’un gradient altitudinal ? Sur base d’un échantillonnage de terrain, une matrice de présence-absence de 64 espèces de bryophytes dans des plots de 2x2m dans les Alpes Vaudoises a été construite. Cette matrice a été complétée par des données distributionnelles de 183 espèces d’angiospermes et de 42 variable environnementales à fine échelle spatiale disponible dans le cadre du dispositif Rechalp. Ces matrices ont été soumises à une méthode basée sur les co-occurrences. La méthode identifie dans un premier temps les paires d’espèces non-aléatoires sur base d’un modèle nul. Dans un deuxième temps, les paires d’espèces dont les co-occurrences ou les non-coincidences ne peuvent s’expliquer par des préférences ou des différences de niche, ni par des limites dispersives, sont interprétées en termes de compétition ou de facilitation. Cette méthode a été appliquée sur l’ensemble du gradient altitudinal d’une part, puis au sein des milieux alpins (>2000m) et non-alpins d’autre part pour tester l’hypothèse du ‘stress gradient’. 86 % des paires d’espèces de bryophytes et d’angiospermes étaient dues au hasard. Parmi les 14% de paires non-aléatoires restantes, 93,8 % étaient explicables par des préférences de niche et/ou les limites dispersives et 6,2 % par les interactions biotiques. En milieu alpin, l’attendu théorique est confirmé : seule la facilitation entre espèces est présente en termes d’interactions biotiques. En milieu non alpin, la compétition (0,7%) est présente, néanmoins, la facilitation (6,4 %) prévaut entre les deux groupes de plantes terrestres étudiés . Si cette étude permet de quantifier pour la première fois les relations entre les communautés de bryophytes et d’angiospermes, la méthode des co-occurrences pour évaluer les interactions biotiques a récemment fait l’objet d’une ré-évaluation critique et son application est discutée. Néanmoins, nos résultats suggèrent que les relations biotiques entre bryophytes et d’angiospermes sont très marginales, ce qui a des conséquences importantes pour justifier l’application de modèles de distribution d’espèces qui ne prennent pas en compte ces interactions. Cette situation n’est cependant pas fixe et dans le cadre du réchauffement climatique, les espèces de basse altitude ont tendance à remonter le long du gradient et rentrent en compétition avec les espèces de haute altitude. Un suivi de la répartition des espèces le long du gradient altitudinal et de leurs relations biotiques dans les prochaines décennies s’avère donc nécessaire.