Modélisation de la dynamique de l'allocation des ressources des plantes face aux incendies : cas des arbres en savane

Modelling the dynamics of plant resource allocation in the face of disturbances : case of trees in savannah

• Auteur / Autrice : Kouadio Jean-Philippe Akpoue
• Direction : Jacques Gignoux, Sébastien Barot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Écologie
• Date : Soutenance le 25/06/2021
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la nature et de l'Homme - Évolution et écologie (Paris ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut d’écologie et des sciences de l’environnement de Paris (1997-....)
• Jury : Président / Présidente : Isabelle Dajoz
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Kouadio Ignace Kouassi, Tanguy Daufresne
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christelle Hély-Alleaume, Pierre Couteron

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dynamique de la végétation

Biomasse des forêts

Plantes -- Effets du feu

Écologie des feux

Côte d'Ivoire

Écologie des savanes

Mots clés libres

Stratégie d'allocation de biomasse

Feu

Savane

Photosynthèse

Translocation

Biomass allocation strategy

Fire

Savannah

Photosynthsesis

Translocation

Résumé

Les savanes occupent 12% de la couverture terrestre. Le feu y est le principal facteur perturbant le cycle de vie des végétaux. Après le feu, la plante alloue sa biomasse carbonée disponible dans ses racines à toutes ses parties pour sa régénération. Des modèles ont été construit sur les rejets en savane sans prendre en compte formellement la dynamique de l’allocation des réserves permettant à la plante de survivre au feu. Le but de ma thèse est d’étudier par modélisation les stratégies d’allocation permettant aux arbres en savane de repousser après le feu. J’ai proposé un modèle général d’allocation des ressources carbonées lors de la régénération des arbres après le passage du feu. Il s’agit d’un modèle avec un rejet avec une ou plusieurs tiges. Les stratégies qui permettent aux plantes de survivre au feu (grandir au-delà de la hauteur des flammes) sont celles où l’allocation de biomasse à la partie aérienne est supérieure à 60 %. L’architecture de la plante a une influence sur ces stratégies d’allocation. Concernant les stratégies d’allocation, l’action du feu apparait comme une saison sèche renforcée, comparée à la saison des pluies. Le nombre de tiges change l’allocation feuilles/tiges et permet de produire plus de biomasse foliaire par rapport à la biomasse de tige. Couplé à un modèle démographique, ces modèles vont nous permettre de prendre en compte le rôle de la stratégie d’allocation de biomasse des plantes, dans les zones soumises au feu où les pressions anthropiques et les changements globaux menacent la survie de plusieurs espèces.

Savannas account for 12% of world land cover. Fire is the main factor disrupting the life cycle of plants. After the fire, the plant allocates its carbonated biomass available in its roots to all its parts for regeneration. Models were built on savannah discharges without formally considering the dynamics of reserve allocation allowing the plant to survive the fire. The purpose of my thesis is to study by modeling the allocation strategies allowing savannah trees to regrow after fire. I have proposed a general model for allocating carbon resources when regenerating trees after the fire has passed. This is a model with a rejection with one or more stems. Strategies that allow plants to survive the fire (grow above the height of the flames) are those where the allocation of biomass to the aerial parts is greater than 60%. The plant's architecture has an influence on these allocation strategies. As far as allocation strategies are concerned, the action of fire appears to be a strengthened dry season, compared to the rainy season. The stem number changes the leaf/stem ratio allocation and allows more leaf biomass to be produced compared to stem biomass. Coupled with a demographic model, these models will allow us to consider the role of the plant biomass allocation strategy in areas subject to fire where anthropogenic pressures and global warming threaten the survival of several species.