Thèse soutenue

Rupture des interactions mutualistes plantes à fruits charnus-vertébrés frugivores, et conséquences sur la régénération des forêts tropicales dans les Mascareignes

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Auteur / Autrice : Sébastien Albert
Direction : Dominique Strasberg
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biologie des populations et écologie
Date : Soutenance le 14/12/2020
Etablissement(s) : La Réunion
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, Technologies et Santé (Saint-Denis, La Réunion ; 2010-...)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Peuplements végétaux et bioagresseurs en milieu tropical (Saint-Pierre, Réunion)
Jury : Président / Présidente : Bernard Reynaud
Examinateurs / Examinatrices : Laurence Després
Rapporteurs / Rapporteuses : Christophe Thébaud

Résumé

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Les forêts tropicales sont largement dominées par les plantes à fruits charnus dont la dispersion est assurée par les vertébrés frugivores. L'effondrement global des grands vertébrés interroge donc quant à la résilience de ces écosystèmes, en particulier dans les îles qui concentrent l’essentiel des extinctions documentées. Les Mascareignes sont un remarquable système d'étude des ruptures d'interactions de frugivorie car la faune d'origine, pléthorique jusqu'à la colonisation humaine au 17ème siècle et aujourd'hui largement éteinte, est bien connue tout comme sa flore diversifiée qui compte parmi les plus menacées. La Réunion abrite encore des forêts indigènes le long de puissants gradients environnementaux et un volcanisme actif offrant l'opportunité d'explorer sur le long terme les conséquences de la défaunation. De plus, les niveaux variables d'extinction de vertébrés forestiers entre La Réunion (principal frugivore relictuel, masse=55 g) et Maurice (450 g) permet d'utiliser ces îles comme pseudo-réplicats pour tester diverses hypothèses. Cette thèse s'organise en trois parties qui visent à (1) décrire les patrons de distribution spatiale des traits de dispersion à La Réunion et Maurice, et comprendre les implications pour l'extinction de la faune qui a été fulgurante à La Réunion ; (2) évaluer les conséquences de la rupture des interactions de frugivorie sur la reconstruction des écosystèmes forestiers sur les coulées de lave du Piton de la Fournaise ; (3) évaluer les conséquences de la rupture des interactions de frugivorie sur le maintien de la diversité dans les forêts de l'archipel établies avant la colonisation humaine. (1) Les proportions de plantes à fruits charnus dans les communautés de plantes ligneuses chutent avec l'altitude et cette diminution est d'autant plus forte que les fruits sont gros. En comparant les principaux facteurs d'extinction de vertébrés entre La Réunion et Maurice, nous montrons que la destruction précoce des habitats favorables de basse altitude à La Réunion a probablement joué un rôle central dans la fulgurance des extinctions. (2) Après avoir étoffé la chronoséquence des coulées du Piton de la Fournaise, nous montrons que la disparition des populations de frugivores a profondément altéré la capacité des forêts de basse altitude à se rebâtir dès le 18ème siècle et que la refaunation des écosystèmes avec des frugivores introduits profite essentiellement aux plantes exotiques à fruits charnus. Néanmoins, en restaurant la dispersion, les plantes à grosses graines sont capables de s'installer sur les coulées historiques où recrutent très majoritairement des plantes envahissantes. (3) En comparant les forêts de référence de La Réunion et Maurice, nous montrons que la roussette noire permet un bien meilleur recrutement de nombreuses espèces ligneuses à Brise-Fer que le bulbul de La Réunion à Mare-Longue, excepté pour les plantes à grosses graines qui se régénèrent assez mal dans les deux îles. Une expérimentation à Mare-Longue montre enfin comment la persistance de la pulpe seule peut limiter fortement le recrutement, mais que ce dernier peut être notablement influencé par la faune introduite. Nos résultats inquiétants montrent l'urgence de protéger les grands frugivores indigènes où ils existent encore et de favoriser leur retour quand ils ont disparu. Parallèlement, des semis à large échelle devraient être envisagés dans les aires protégées où le maintien, voire le retour de la dynamique forestière indigène sont impératifs.