VERS UNE MEILLEURE CARACTÉRISATION DE LA PLASTICITÉ MORPHOLOGIQUE ET DU PARTITIONNEMENT DE LA BIOMASSE DES PALÉTUVIERS POUR L’ÉTUDE DE LA DYNAMIQUE DES FORÊTS DE MANGROVES

Les changements environnementaux sont souvent sources de stress pour la croissance des plantes. Jusqu’à présent, la plasticité morphologique des arbres, c’est à dire leur capacité à produire des physionomies différentes, n’a été que peu envisagée comme stratégie d’adaptation du peuplement forestier à un environnement stressant. Etant donné la variabilité des physionomies de palétuviers observée y compris au sein d’une même espèce, l’étude des mangroves nous apparait pertinente à la fois pour aborder la question de l’adaptation des formes de plantes à des environnements changeants mais également pour apprendre sur le fonctionnement de cet écosystème soumis en permanence à des changements environnementaux. J’ai donc cherché à caractériser l’importance de la plasticité morphologique des palétuviers dans la structuration et la dynamique des forêts de mangroves. Pour cela, j’ai réalisé des expérimentations de terrain dans deux grandes régions de mangroves situées de part et d’autre de l’embouchure de l’Amazone, à savoir, la Guyane Française et la péninsule de Bragança, dans l’état du Pará au Brésil. Le travail de thèse a combiné à la fois des analyses empiriques de données forestières, l’acquisition et le traitement de données issues d’un scanner laser terrestre (TLS) utilisées pour décrire la physionomie d’arbres adultes et de la modélisation écologique. Nous avons publié des résultats qui attestent du potentiel de données TLS pour obtenir une meilleure connaissance de la distribution de biomasse entre le tronc et les branches dans le cas de grands et larges palétuviers de l’espèce Avicennia germinans, pouvant atteindre 45 m de haut et 125 cm de diamètre de tronc. En combinant les descriptions de structure arborée acquises sur nos deux sites d’étude, nous avons mis en évidence des différences nettes dans les allométries décrivant la croissance de cette espèce. J’ai proposé de nouvelles équations allométriques qui intègrent des paramètres descriptifs de houppiers. En parallèle, nous avons développé un nouvel outil, nommé Lollymangrove, intégré à la suite de logiciels AMAPStudio dans l’objectif de maximiser le potentiel des futures descriptions et travaux de modélisation. Lollymangrove permet de saisir des données d’inventaires forestiers, de visualiser les faciès forestiers sous la forme de peuplements 3D en ‘sucettes’, de faire des calculs de biomasse épigée à partir d’une interface configurable proposant la plupart des modèles allométriques de la littérature et d’exporter dans des formats utilisables par les modèles de dynamique forestière et de télédétection. En parallèle, des simulations ont été réalisées avec le modèle BETTINA_IBM. Ce modèle individu centré et spatialement explicite décrit les mécanismes d’absorption de l’eau sous contraintes de salinité. Il permet d’appréhender les relations entre les conditions environnementales, les variations allométriques, le partitionnement de biomasse dans les palétuviers et la structuration des peuplements forestiers. En conditions de forte salinité, les résultats sont en bonne adéquation avec des processus écologiques simples (allométries, trajectoires d’auto-éclaircie, densité de mortalité, etc.). Dans des conditions de faible salinité, le paramétrage actuel sous-estime la hauteur et le diamètre maximaux observés. Les mécanismes de régulation à faible niveau de salinité doivent donc être mieux décrits dans le modèle utilisé. Pour résumer, ce travail de thèse insiste sur le besoin d’élucider comment la plasticité morphologique des palétuviers influence le développement structural et le fonctionnement des forêts de mangroves. Il a établi que la combinaison de mesures TLS et d’analyses de données de structure forestière associée à des efforts de modélisation écologique pouvait fournir des éléments indispensables pour lier dynamique des mangroves et dynamique des processus côtiers.