Hétérogénéité spatiale des composantes spécifiques et fonctionnelles des communautés prairiales subalpines dans un contexte de déprise pastorale

Abstract

L'hétérogénéité spatiale est aujourd'hui reconnue comme un facteur primordial pour la diversité et le fonctionnement des écosystèmes prairiaux pâturés, mais reste souvent négligée dans l'analyse des impacts de différents modes d'utilisation pastorale. Les communautés prairiales subalpines sont des milieux hautement diversifiés, au coeur d'enjeux écologiques, socio-économiques et culturels. Elles sont soumises actuellement à des changements d'usage, notamment l'extensification, qui peut parfois aller jusqu'à l'abandon. Comprendre la réponse spatiale de ces communautés à ces changements d'utilisation des terres peut constituer unenjeu important pour mieux prédire les conséquences en termes de valeurs écologiques et agronomiques.L'objectif général de ce travail est d'identifier les mécanismes de réponse de l'organisation spatiale des composantes spécifiques et fonctionnelles de trois communautés prairiales subalpines en réponse à des situations contrastées d'usage : pâturage traditionnel et abandon sur le moyen terme (20 ans). Les conséquences potentielles de modifications d'organisation spatiale du couvert sur les valeurs d'usage de ces milieux sont ensuite explorées. Ce travail révèle que l'arrêt du pâturage conduit à de profondes modifications de l'organisation spatiale à la fois des espèces et de traits fonctionnels aériens. La variabilité spatiale de ces composantes est augmentée dès des échelles très fines (100 cm²) en situation d'abandon et ce jusque des échelles plus larges ce qui révèle un grain plus grossier de l'hétérogénéité spatiale des communautés. Ceci est relié à une action positive du pâturage sur la coexistence des espèces et des valeurs de traits dès les échelles fines, limitant la convergence fonctionnelle observée dans ces communautés et ainsi favorisant un grain très fin d'hétérogénéité. D'autre part, nous observons que les patrons spatiaux des espèces peuvent être renforcés en situation d'abandon, suggérant une plus grande extension spatiale des espèces, mais cette réponse est faible, ce qui indique l'absence d'une action structurante forte du pâturage qui agit donc surtout sur la variabilité. Une expérimentation in situ a permis de montrer que seuls des patrons spatiaux de défoliation assez marqués et entrainant la création de contrastes abiotiques forts entre zones perturbées et non perturbées pouvaient entrainer une modification des patrons spatiaux des espèces. La formation de patrons spatiaux marqués semble donc limitée dans ces prairies relativement peu productives. Ces résultats suggèrent ainsi l'expression d'un pâturage peu sélectif exprimé par les troupeaux ovins, et la prépondérance du filtre abiotique dans les assemblages, sur ces milieux faiblement productifs. La formation de patchs très contrastés et très structurés spatialement est plus probable dans des milieux très productifs où la compétition est plus intense et dans lesquels le pâturage pourrait cette fois conduire à plus d'hétérogénéité. Les différents modèles d'organisation spatiale que nous avons observés sont susceptibles d'influencer l'expression dans l'espace des composantes de la valeur d'usage fourragère de ces prairies. Notamment, en situation pâturée, les assemblages plus diversifiés dès des échelles fines permettent de capter très rapidement la valeur d'usage fourragère moyenne de la prairie. La prise en compte de la variabilité autour de la réponse moyenne des communautés se révèle donc un élément essentiel pour analyser l'évolution des prairies subalpines en réponse au changement d'usages pastoraux. Une des perspectives fortes suite à ce travail est l'analyse de la synergie entre la réponse de l'hétérogénéité spatiale du couvert et celle du compartiment souterrain (traits racinaires, mycorhization, diversité microbienne).