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» Conférences d’après mars 2011 : nouveau site

 

Chaire Blaise-Pascal de Clive G. Jones

Organisé par : Clive G. Jones (Cary Institute)

Ressources en ligne

  • Ingénierie des écosystèmes dans le contexte d’un paysage : vers une conceptualisation favorisant la compréhension et la gestion (le 13 février 2008) — Clive G. Jones
    Après avoir remercié un grand nombre de personnes pour leur aide et collaboration dans le cadre de ma Chaire Blaise-Pascal, je présenterai un cadre conceptuel permettant d’expliquer et de prévoir l’influence des ingénieurs physiques des écosystèmes sur les processus écologiques à des échelles allant de la parcelle au paysage, l’ensemble étant illustré par des exemples.
  • Modélisation de la dynamique spatiale des ingénieurs des écosystèmes et de son effet sur l’hétérogénéité de l’environnement (le 13 février 2008) — Sébastien Barot
    L’écologie a commencé par étudier les interactions de type proie-prédateur ou hôte-parasite. Pourtant, les interactions ingénieurs des écosystèmes-environnement jouent aussi un rôle primordial pour la dynamique des organismes ingénieurs et celle des organismes dépendant des propriétés physico-chimiques de l’environnement modifiées par les ingénieurs. Ce type d’interaction conduit à des dynamiques potentiellement très complexes, dans la mesure où les ingénieurs modifient leur environnement et que l’environnement rétroagit sur les ingénieurs tantôt de manière positive, tantôt de manière négative. Un aspect fondamental de cette boucle de rétroaction est qu’elle agit de manière fondamentalement locale. De ce fait, le résultat de cette boucle doit dépendre des échelles spatiale et temporelle auxquelles agissent les ingénieurs et de leur capacité à occuper l’espace par la dispersion. Un modèle générique de dynamique spatialisée d’ingénieurs des écosystèmes est donc présenté. Différents résultats sont décrits, qui mettent en avant les effets des ingénieurs sur l’hétérogénéité environnementale et l’effet de la capacité de dispersion des ingénieurs sur leur propre dynamique. En conclusion, les conséquences de la boucle de rétroaction ingénieurs-environnement pour l’écosystème et les organismes non ingénieurs seront discutées.
  • Modifications de la distribution spatiale des ressources par les plantes et conséquences pour l’écologie des communautés (le 13 février 2008) — Xavier Raynaud
    Dans certains sols, le phosphate se rencontre sous forme insoluble et n’est donc pas accessible pour les plantes. Certaines plantes, dans ces conditions, peuvent libérer des protons et des acides organiques permettant de le rendre soluble. Ces plantes modifient donc la disponibilité de leurs ressources minérales et agissent ainsi comme des ingénieurs chimiques en facilitant l’accès de ces ressources aux autres espèces. Les conditions sous lesquelles cette facilitation est possible ont été étudiées à l’aide d’un modèle couplant à la fois les propriétés d’absorption et de solubilisation des phosphates. Ce modèle montre que la teneur en eau du sol, qui détermine en grande partie les mouvements des nutriments et des acides organiques dans le sol, est fondamentale pour qu’il y ait, ou pas, facilitation. Lorsque la teneur en eau est faible, les acides organiques restent autour des racines de la plante qui les a libérés et la solubilisation se fait très localement. Dans ce cas, seules les espèces qui libèrent ces acides peuvent en profiter. Au contraire, lorsque le sol est humide, les acides organiques se déplacent plus facilement dans le sol et toutes les espèces présentes peuvent profiter de la solubilisation. Si le modèle s’est focalisé sur le phosphate, les mécanismes écologiques qu’il met en évidence pourraient concerner un nombre certain d’éléments nutritifs.
  • Interactions entre plantes et minéraux argileux : implications pour le fonctionnement du sol (le 13 février 2008) — Pierre Barre
    Les minéraux argileux sont des déterminants majeurs du fonctionnement des sols. En particulier, les argiles contribuent à la capacité d’échange cationique et leur agrégation avec les matières organiques et les autres constituants minéraux définit la structure du sol.
    Après avoir montré dans un premier temps que les minéraux argileux 2:1 des sols constituent un réservoir à potassium pour les plantes, je discuterai le rôle potentiel du couvert végétal dans la stabilité ou la formation de ce réservoir. Je présenterai ensuite brièvement la manière dont les exsudats racinaires et les métabolites secondaires microbiens interagissent avec les minéraux argileux formant une zone plus stable et agrégée au voisinage des racines : la rhizosphère. Un schéma récapitulera les différents aspects des interactions plantes/minéraux argileux et de leurs conséquences sur le fonctionnement des écosystèmes. Enfin, quelques pistes pour des recherches futures seront évoquées.
  • Réhabilitation des sols sableux cultivés par l’activité biologique (le 13 février 2008) — Christian Hartman
    Les sols sableux présentent une faible stabilité structurale après labour et se compactent alors spontanément sous l’effet des pluies. Les moyens mécaniques (sous-solage, etc.) utilisés pour recréer la porosité initiale ont des résultats aléatoires, car ils ne peuvent pas réellement améliorer la structure très particulière de ces milieux granulaires. En revanche, l’activité biologique (végétale et animale) permet une réhabilitation plus durable du fonctionnement du sol. L’activité biologique peut transformer diverses caractéristiques du profil pédologique : améliorer l’agrégation, créer des macropores, voire reconstituer un horizon organo-minéral à forte densité racinaire. Durant cet exposé, ces deux derniers aspects seront plus particulièrement développés.
  • Contrôle des services écosystémiques des sols par les vers (le 13 février 2008) — Manuel Blouin
    Les vers de terre modifient le sol physiquement, chimiquement et biologiquement. Ces modifications ont des impacts sur la production primaire, avec un intérêt certain en agriculture, mais également sur d’autres services écosystémiques comme l’agrégation des sols, le recyclage de la matière organique ou le maintien de la biodiversité. Nous nous focaliserons ici sur deux mécanismes par lesquels les vers de terre modifient leur environnement, et sur la conséquence de ces modifications en terme de services écosystémiques.
  • Les champignons mycorhiziens, des organismes importants dans la gestion des écosystèmes (le 13 février 2008) — Patricia Genet
    Au sein des écosystèmes, les champignons mycorhiziens sont des micro-organismes du sol qui établissent avec les racines de plus de 80% des plantes terrestres des associations symbiotiques à bénéfices et coûts réciproques. Les publications relatives aux mycorhizes relatent avec abondance leur rôle dans la stimulation de la croissance des plantes via une nutrition minérale (en particulier phosphatée) améliorée. Toutefois, la prise en compte des mycorhizes dans la gestion des systèmes de culture quels qu’ils soient reste à faire.
    Cet exposé présentera les différents rôles des mycorhizes et les mécanismes associés, et donnera quelques exemples de l’utilisation des mycorhizes dans la gestion des écosystèmes avec un objectif de préservation ou de restauration des milieux.
  • La pollinisation : un service écosystèmique basé sur des réseaux d’interactions complexes (le 13 février 2008) — Isabelle Dajoz
    Les liens entre le compartiment hypogé et le compartiment épigé des écosystèmes s’expriment via des réseaux d’interactions complexes entre divers organismes. Ainsi, les plantes supérieures interagissent directement à la fois avec les organismes du sol et avec les organismes aériens tels que les pollinisateurs. De même, la diversité des organismes qui viennent butiner les plantes est très importante. La pollinisation est un service écosystémique majeur pour les sociétés humaines, via la production de denrées alimentaires et la préservation de la biodiversité des communautés végétales. Cet exposé montrera que les pratiques de gestion des écosystèmes, mais aussi beaucoup d’activités anthropiques, ont un impact fort sur la biodiversité des pollinisateurs et le bon fonctionnement des réseaux d’interactions plantes-pollinisateurs. Il est donc fondamental de réfléchir aux modes de gestion des écosystèmes qui permettront la préservation de la pollinisation en tant que service écosystémique. En guise de conclusion, et afin d’assurer la transition avec l’exposé suivant, nous montrerons que certaines pratiques de gestion des écosystèmes aquatiques ont également un impact sur les interactions plantes-pollinisateurs.
  • Manipulation des réseaux trophiques et eutrophisation (le 13 février 2008) — Gérard Lacroix
    L’eutrophisation est une forme d’évolution – et souvent de dégradation – des écosystèmes aquatiques provoquée par l’augmentation au fil du temps des nutriments disponibles pour les producteurs primaires. Les activités humaines (eaux résiduelles insuffisamment purifiées, industrie, et agriculture intensive) contribuent fortement à accélérer ce processus. De nombreuses méthodes ont été proposées pour lutter contre l’eutrophisation et restaurer les écosystèmes aquatiques, mais beaucoup sont coûteuses et peu respectueuses des principes de l’ingénierie écologique. Les recherches réalisées au cours des dernières décennies suggèrent que la manipulation des réseaux trophiques, en particulier celle des communautés de poissons, pourrait constituer un outil efficace de restauration et de gestion des milieux aquatiques. Cet exposé sera centré sur trois points :
    – La nécessité d’intégrer la réflexion sur les biomanipulations dans un cadre écosystémique large (prise en compte du bassin versant, de la morphologie des plans d’eau, de l’organisation des réseaux d’interactions, etc.) pour maximiser les chances de succès de ces approches d’ingénierie ;
    – Les apports potentiels des biomanipulations réalisées à l’échelle de milieux naturels complexes sur la compréhension du fonctionnement des écosystèmes ;
    – Les difficultés de passer de la connaissance fondamentale à une ingénierie écologique des milieux aquatiques en concertation forte avec les acteurs locaux et nationaux dans le contexte actuel.
  • L’ingénierie écologique au CNRS (le 13 février 2008) — Catherine Bastien-Ventura
    Créé en janvier 2006, le département transversal Environnement et développement durable (EDD) du CNRS a pour mission d’organiser la recherche sur l’environnement et le développement durable avec l’ensemble des départements scientifiques du CNRS. Il dispose pour cela de moyens spécifiques dont il gère l’attribution et le suivi.
    L’enjeu pour le département EDD est de mettre la recherche en situation d’éclairer la décision et de préparer l’action. Les questions posées par la société étant par nature complexes et relevant le plus souvent d’échelles de temps et d’espace multiples, le département EDD promeut la recherche aux interfaces entre les grands champs disciplinaires que sont la physique, la biologie, la chimie, l’écologie, les sciences de l’homme et de la société, les mathématiques.
    L’objectif est de faire émerger les sciences de l’environnement en tant que champ scientifique intégré. Il s’agit concrètement de faire converger toute une palette de recherches cognitives amont afin de jeter les bases de modalités nouvelles de développement durable et de gestion de l’environnement en réponse à des demandes sociétales de plus en plus prégnantes. Cela requiert un management scientifique à long terme et ancré dans l’interdisciplinarité, concerté au sein du CNRS et avec ses partenaires.
    La question de l’ingénierie écologique est à la fois un formidable appel à plus de recherche pluridisciplinaire et transdisciplinaire dans tous les domaines des sciences de la nature, des mathématiques, des sciences de l’homme et un argument majeur de légitimation sociale de la recherche en environnement et en écologie.
    Le département EDD du CNRS en a fait une de ses priorités : il a consacré les premiers Entretiens de Cargèse (novembre 2006) à ce domaine de recherche, une école thématique s’est tenue sur ce thème en avril 2007, les Entretiens de Cargèse ont permis de dégager les thématiques prioritaires qui structurent le nouveau programme de recherche lancé en 2007.
  • Le groupe GAIE : du constat aux perspectives (le 13 février 2008) — Nathalie Frascaria-Lacoste
    Le département EDD du CNRS a récemment mis en place un programme interdisciplinaire ambitieux autour de l’ingénierie écologique. Celui-ci s’est concrétisé par deux actions importantes, les rencontres de Cargèse en novembre 2006 puis une semaine de formation à Cargèse en avril 2007 autour des questions de l’ingénierie écologique. Néanmoins, en préalable à ce programme et ce, dès 2004, Luc Abbadie – en concertation avec Clive Jones qui était alors encore aux États-Unis – imaginait la mise en place d’un groupe de travail fonctionnel autour de ces questions. Ensuite, Clive Jones, invité à l’ENS grâce à une Chaire Blaise-Pascal, a très vite réuni les chercheurs concernés par ces questions et a organisé des réunions de travail. De façon officielle naissait en mars 2006, sous sa direction, le Groupe d’application de l’ingénierie des écosystèmes (GAIE). Ce groupe est constitué par des chercheurs, enseignants-chercheurs et ingénieurs de nombreuses institutions – universités (Paris VI, VII, XI, XII), ENS, CNRS, MNHN, IRD, INRA, CEMAGREF et AgroParisTech.
  • Table ronde de la journée d’études Une odyssée de l’ingénierie des écosystèmes (le 13 février 2008) —
    Cette table ronde conclut la journée d’études organisée dans le cadre de la conférence de clôture de la Chaire Blaise-Pascal de Clive G. Jones :
    Une odyssée de l’ingénierie des écosystèmes : espèces, fonctions, concepts et pratique.

Organisateurs

Clive G._Jones

Clive G. Jones (Cary Institute)