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Le génie de la nature

De
260 pages

La biodiversité méditerranéenne : un sujet d’étude pour la recherche scientifique

Ce livre a pour ambition de mettre en valeur plusieurs problématiques de recherche nationales et internationales notamment en écologie. Leurs objectifs est de profiter des enseignements dispensés par la nature depuis des millénaires. Autrement dit, faire évoluer notre société en s'appuyant sur le génie de la nature. L'auteur a choisi de travailler sur des modèles significatifs et puisés notamment dans la région méditerranéenne qui est l'un des 34 points chauds de la biodiversité planétaire, c'est-à-dire l'une des zones où la concentration d'espèces végétales et animales terrestres est la plus forte du monde, avec un niveau d'endémisme exceptionnel et la présence de plusieurs zones refuges apparues notamment lors des épisodes glaciaires.


Ingénieur chimiste, universitaire (auteur de plus de 200 articles scientifiques), élu (successivement Maire de Mèze, Conseiller général, Conseiller régional, Député européen vice-président de la commission Industrie, Recherche, Commerce extérieur, en charge de la Recherche), Yves Pietrasanta est aussi un écologiste convaincu qui a su mettre en œuvre de nombreuses actions en faveur de l'environnement. Actuellement Vice-Président du Conseil régional du Languedoc-Roussillon en charge du développement durable, de l'environnement et de l'énergie, il est l'auteur de sept livres traitant principalement des problématiques environnementales.


Pour rendre hommage à l'extraordinaire inventivité de la nature et aux patrimoines méditerranéens naturel et humain, Yves Pietrasanta s'est entouré de chercheurs du Centre d’écologie fonctionnelle et évolutive de Montpellier (qui fête ses 50 ans d'existence en 2011), et de deux associations locales avec lesquelles ce laboratoire est en interaction.

Ce livre est centré sur la région méditerranéenne, l’un des 34 points chauds de biodiversité planétaire, c’est-à-dire une des zones mondiales ayant les plus fortes concentrations d’espèces végétales et animales terrestres ainsi qu’un niveau très important d’endémisme.

Cette richesse d’espèces méditerranéennes s’explique par la grande diversité d’écosystèmes et de paysages, ainsi que par la présence de plusieurs zones refuges notamment lors des épisodes glaciaires du Pléistocène. Ainsi la richesse floristique de la région méditerranéenne représente environ 10 % des végétaux supérieurs alors que cette région ne représente seulement que 1,6 % de la surface terrestre. Les 150 000 espèces d’insectes du bassin méditerranéen représentent les trois quarts des espèces européennes. Et parmi les espèces animales du vieux continent, près de 50 % des papillons et des reptiles et même plus de 60 % des poissons d’eau douce et des amphibiens sont endémiques de la région méditerranéenne, c’est-à-dire présents nulle part ailleurs au monde. Au-delà de ces listes d’espèces, la multitude de leurs interactions est la base du fonctionnement des écosystèmes. Les génies de la nature évoqués dans ce livre font appel à la fois à ce foisonnement d’espèces et aux processus régulant leurs interactions.


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R emerciement __________________________________________
À Chantal Sanier pour son soutien amical et son implication dans l’Écologie de terrain.
Vous pouvez vous procurer cet ouvrage à l’adresse suivante :
BIOTOPE
22, boulevard Maréchal Foch, BP 58, 34140 Mèze - France
Courriel responsable des ventes : parthenope@biotope.fr
Tél. : + 33 (0)4 67 18 65 39
Fax : + 33 (0)4 67 18 46 29
Sur Internet : www.biotope.fr
Référence bibliographique à utiliser :
PIETRASANTA Y. & SCHATZ B., 2011. -Le génie de la nature.
Biotope, Mèze (Collection Parthénope), 260 p.
Sommaire
Remerciement
Introduction Yves Pietrasanta
L’effet lotus Yves Pietrasanta
Les orchidées, un patrimoine naturel à préserver Bertrand Schatz et Philippe Geniez
Les mutualismes de pollinisation comme facteurs importants de biodiversité Bertrand Schatz, Jean-Marie Bessière, Roxane Delle-Vedove, Martine Hossaert-McKey et Finn Kjellberg
L’abeille noire, le châtaignier et l’Homme dans les Cévennes Edmond Dounias, Ameline Lehébel-Péron et Bertrand Schatz
Le génie des insectes sociaux Éric Darrouzet, Joël Meunier, Anne-Geneviève Bagnères et Bertrand Schatz
Le génie des insectes et des scorpions Guy Fauvel, Stéphane Jaulin et Michel Emerit
L’incroyable diversité des oiseaux Clélia Sirami, Simon Popy et Karine Jacquet
Des champignons dans les garrigues languedociennes Franck Richard, Véronique Bourgade, Françoise Fons, Sylvie Rapior et Pierre-Arthur Moreau
Espèces introduites, invasives, envahissantes, où est le problème ? Willy Gerbaud, Isabelle Mandon-Dalger, Xavier Rufray et Gérard Duvallet
Rareté et endémisme dans la flore méditerranéenne John D. Thompson et Perrine Gauthier
Restaurer la végétation en région méditerranéenne Arnaud Martin, Carla Khater, Valérie Raevel et Alain Renaux
La garrigue, un paysage construit par l’Homme Manuel Ibanez
Bibliographie
Contact des auteurs
I ntroduction ________________________
D’où venons-nous ? Il faudrait, pour autant que ce soit possible, remonter à la naissance de l’univers : il y a environ 13,7 milliards d’années. Dans cet espace, d’une densité et d’une température inconcevables pour nous, une gigantesque explosion primordiale, le Big-Bang, venait de se produire. Elle allait donner naissance, au bout d’environ un cent-millième de seconde aux électrons et aux trois types de quarks, particules élémentaires qui vont se confiner pour former les briques élémentaires de la matière : les protons et les neutrons.
La lutte féroce de la matière et de l’antimatière va pouvoir se dérouler pendant la première seconde de l’univers. Lorsque la matière rencontre de l’antimatière, elles s’annihilent dans un jaillissement de pure énergie. De ce moment étonnant, la matière va triompher et occuper tout l’espace.
Les protons, les neutrons et les électrons peuvent alors se rassembler, en quelques minutes, pour donner naissance aux premiers atomes d’hydrogène, de deutérium et d’hélium. À ce moment, la température de l’univers n’est plus que d’un milliard de degrés.
Quelques centaines de milliers d’années après, la densité du milieu diminua, les photons purent enfin se propager et la lumière vint ! La matière est devenue transparente. Comme témoin actuel de cette époque nous reste le rayonnement fossile à 3°K qui parcourt notre univers dans toutes les directions.
La force de gravitation va faire le reste. La matière s’effondre en amas au sein desquels la pression et la température augmentent au point d’enclencher les réactions de fusion nucléaire des atomes d’hydrogène en hélium. La chaleur et les rayonnements provoqués par ces réactions allument et font gonfler les étoiles au cœur des galaxies mais, lorsqu’elles ont brûlé la totalité de leur hydrogène, celles-ci s’effondrent brutalement sur elles-mêmes. Lorsque la masse de l’étoile est suffisante, c’est la réaction de fusion de l’hélium qui peut alors s’amorcer pour produire des atomes de carbone. L’enchaînement de ces processus de fusion au cœur des étoiles va construire les éléments jusqu’à la masse atomique du fer. Mais, au bout de ce processus l’étoile s’effondre une dernière fois sur elle-même et explose en une supernova qui disperse tous ses éléments dans l’espace.
D’effondrements en explosions, les étoiles produisent et dispersent les éléments dans les galaxies environnantes. Ainsi, au cœur de notre galaxie, la Voie Lactée, l’explosion d’une supernova, il y a 4,56 milliards d’années, génère un nuage de poussière qui entre en rotation. La matière de notre système solaire, celle de nos corps, est là. Le nuage de poussière s’effondre, rassemblant environ 99,8 % de la matière tous éléments confondus en son cœur. La pression et la température augmentent alors au point d’allumer cette nouvelle étoile : le soleil.
Exposés aux radiations issues du soleil, les résidus du nuage de poussière interstellaire sont repoussés aux confins du système solaire où ils formeront les planètes gazeuses géantes. Les matériaux les plus denses se rassemblent sous formes de météorites sur des orbites presque circulaires autour du soleil. Elles vont alors donner naissance, par collisions et accrétion successives, aux planètes telluriques dont fait partie notre Terre.
En 100 millions d’années, l’accrétion des météorites provoque à chaque choc, la fusion des roches et le dégazage de l’eau qu’elles contiennent. Celle-
ci va pouvoir retomber sous forme de pluie et former les océans qui pourront donner naissance à la vie dont les premières traces apparaissent dès 3,5
milliards d’années.
Les cellules eucaryotes à l’origine de l’évolution de la vie, celles qui ont inventé la photosynthèse et la respiration, peuvent être repérées aux alentours
de 3 milliards d’années. Ces organismes, ou bactéries monocellulaires, se développant dans l’eau de mer, sont les ancêtres dont nous sommes issus.
Voilà pourquoi notre propre corps est constitué de plus de 70 % d’eau dont la composition est la même que celle de l’eau des océans.
Il faudra attendre le Permien aux alentours de 700 millions d’années pour voir apparaître les premiers organismes pluri-cellulaires. Il faut rappeler que les dinosaures ont existé de 230 à 66 millions d’années avant notre ère et que les premiers hominidés sont apparus 7 millions d’années avant celle-ci. Mais ce n’est que depuis 200 000 ans que l’on trouve les premières traces de l’homme : l’Homo sapiens.
En résumé : « si toute l’histoire de la terre jusqu’à aujourd’hui devait être condensée en 12 heures, les bactéries, premières traces de vie, apparaîtraient à 2h42. Elles occuperaient la scène durant neuf heures et quinze minutes et l’homme ne serait présent que durant la dernière seconde de cette horloge du temps.
Force nous est donc de constater que, dans le siècle qui nous amène au présent, et qui ne représente sur l’échelle précédente qu’une toute petite fraction de seconde, nous sommes devenus capables d’anéantir notre vie sur la planète.
C’est alors que nous devons prendre conscience de notre responsabilité dans l’évolution de notre « petit monde ». C’est alors, aussi, que nous devons prendre conscience de l’existence primordiale de ces bactéries capables de s’installer partout et d’agir dans tous domaines puisque dans les conditions les plus extrêmes, qu’il s’agisse de hautes températures ou des milieux les plus arides, ce sont de telles bactéries qui, par la voie dite naturelle, contribuent à rétablir l’équilibre de nos écosystèmes… tant qu’on ne les a pas complètement détruits…
En effet, les technologies dures, la mise en œuvre de produits de synthèse pour lisser nos dysfonctionnements de façon artificielle et évoluer vers ce que l’on désigne comme le progrès ont dévié notre environnement et nous ont coûté très cher.
Aujourd’hui, ce que l’on appelle la chimie verte, le génie biologique, la physique s’orientent vers le repérage de ce que fait LA NATURE DONT NOUS SOMMES ISSUS. La recherche s’oriente de façon prometteuse vers la connaissance des processus que la nature a inventée elle-même, sans nous !
Misumena vatiasurAnacamptis pyramidalis,Olonne-sur-mer (85). Crédit : Yves Wilcox.
Et sachons que celle-ci reprendra toujours le dessus !
Reproduire ce que la nature sait faire n’est autre que ce que l’on appelle le biomimétisme et nous découvrons que cet enseignement nous est précieux.
L’ouvrage s’ouvre sur l’« Effet lotus » qui montre comment l’observation et l’étude d’un phénomène naturel permettent des avancées technologiques dans des domaines variés.
Nous prenons maintenant conscience que nous devons nous ressourcer pour non pas « revenir à la lampe à huile » comme l’on dit souvent de façon ironique, mais bien pour aller vers une évolution positive et non catastrophiste.
Et ceci nous amène à protéger notre biodiversité, ce que l’on a longtemps négligé.
Notre espèce n’est qu’une petite partie de celle-ci et si nous la négligeons, l’Homme disparaîtra sans espoir de retour comme le feraient les insectes, les abeilles, les fourmis et tout ce qui nous entoure.
Dans cette époque où l’on parle d’effet de serre, de réchauffement de la planète, de plan climat, intéressons-nous, en premier chef, à cette biodiversité dont l’érosion est une nouvelle urgence mondiale car depuis la réunion de 191 pays à BONN en 2008, et même avant, depuis RIO en 1992 où l’on a mis en exergue le développement durable, nous n’avons pas réussi à freiner le rythme de la disparition des espèces et des écosystèmes.
La biodiversité méditerranéenne : un sujet d’étude pour la recherche scientifique
Ce livre est centré sur la région méditerranéenne, l’un des 34 points chauds de biodiversité planétaire, c’est-à-dire une des zones mondiales ayant les plus fortes concentrations d’espèces végétales et animales terrestres ainsi qu’un niveau très important d’endémisme. Cette richesse d’espèces méditerranéennes s’explique par la grande diversité d’écosystèmes et de paysages, ainsi que par la présence de plusieurs zones refuges notamment lors des épisodes glaciaires du Pléistocène. Ainsi la richesse floristique de la région méditerranéenne représente environ 10 % des végétaux supérieurs alors que cette région ne représente seulement que 1,6 % de la surface terrestre. Les 150 000 espèces d’insectes du bassin méditerranéen représentent les trois quarts des espèces européennes. Et parmi les espèces animales du vieux continent, près de 50 % des papillons et des reptiles et même plus de 60 % des poissons d’eau douce et des amphibiens sont endémiques de la région méditerranéenne, c’est-à-dire présents nulle part ailleurs au monde. Au-delà de ces listes d’espèces, la multitude de leurs interactions est la base du fonctionnement des écosystèmes. Les génies de la nature évoqués dans ce livre font appel à la fois à ce foisonnement d’espèces et aux processus régulant leurs interactions. Cependant, l’ensemble de cette région méditerranéenne fait aussi partie de celles les plus menacées au monde du fait des impacts importants des changements globaux et des activités humaines apparues il y a un siècle puis devenus significatifs depuis une quarantaine d’années. La période
actuelle est en effet caractérisée par un ensemble de changements qualifiés de globaux (car à l’échelle du globe) composés principalement des changements climatiques (augmentation de température, réduction des précipitations, événements extrêmes plus fréquents), des modifications de pratiques agricoles et d’utilisation des sols, différentes pollutions de l’air, de l’eau et des sols, ainsi que par l’arrivée d’espèces envahissantes favorisée par l’intensification des échanges commerciaux. Les preuves scientifiques s’accumulent démontrant l’effet de ces modifications environnementales sur la biodiversité comme la modification des aires de répartition des nombreuses espèces (remontée vers le nord et/ou en altitude), la banalisation des espèces (les espèces communes sont avantagées aux dépens des espèces rares ou spécialisées) et parfois même la déstabilisation de certains écosystèmes dont plus particulièrement ceux où les interactions entre espèces sont importantes. Une des modalités de ces changements globaux correspond aux effets directs de l’augmentation exponentielle de la présence humaine. Dans ce contexte, le pourtour méditerranéen a connu une histoire relativement longue de présence humaine qui a largement influencé les écosystèmes naturels surtout par le biais des activités agricoles et forestières des différentes civilisations successives. Depuis un siècle, la présence humaine s’est fortement accentuée et ses activités croissantes engendrent des perturbations souvent négatives sur la diversité des communautés végétales et animales. Entre 1950 et 2000, la densité linéaire de présence humaine sur le littoral méditerranéen est ainsi passée de 580 à 1 530 habitants/km. L’artificialisation des sols par l’urbanisation en est d’autant plus importante. Il est donc urgent de préserver les îlots de diversité biologique méditerranéenne encore existants car, à ce rythme, 50 % du littoral méditerranéen pourrait être irréversiblement artificialisé et cette densité linéaire pourrait atteindre 2000 habitants/km en 2025. Le bassin méditerranéen est donc soumis à une forte pression des activités humaines et aux effets des changements globaux. Il est d’autant plus urgent de connaître les variations récentes de la biodiversité (et de son fonctionnement) dans cette zone afin d’établir des stratégies pertinentes pour sa conservation. En effet, être un lieu de richesse biologique et de fort endémisme implique une responsabilité patrimoniale des nations méditerranéennes dans la protection et la préservation de ces espèces nombreuses et inédites. Globalement de plus en plus conscients des problèmes liés à la conservation des espèces, les gouvernements des différents pays méditerranéens ainsi que plusieurs grandes ONG (organisations non gouvernementales) mettent en place des listes d’espèces prioritaires (listes rouges de l’UICN) et différents modes de protection des espaces naturels (parcs transfrontaliers, nationaux ou régionaux, sites Natura 2000, aires spécialement protégées, conservatoires botaniques nationaux, etc.). Cependant, ces espaces ont des budgets très différents, des répartitions très inégales (car issues d’opportunités) et souffrent de l’absence d’une politique globale intergouvernementale anticipant les futurs changements de biodiversité. Dans ce contexte, il est clair que le rôle de la recherche scientifique est d’apporter des informations sur les évolutions récentes de la biodiversité et de sa dynamique de façon à favoriser la mise en place d’une stratégie pertinente de conservation établie en collaboration avec les gestionnaires des espaces protégés. Les chercheurs doivent aussi diffuser leurs travaux auprès du grand public et des décideurs politiques, ainsi que favoriser l’intégration de leurs résultats récents non seulement dans la formation des étudiants mais aussi dans différentes actions d’éducation à l’environnement. C’est pourquoi l’objectif de ce livre est de présenter les travaux de recherche menés sur différents groupes d’espèces végétales et animales et sur différents types d’interactions entre homme et nature. La région Languedoc-Roussillon est une des trois régions méditerranéennes françaises avec la région PACA et la Corse. Elle est marquée à la fois par la forte diversité de milieux et d’espèces ainsi que par une augmentation forte de la population humaine et de ses activités, et est en cela représentative de la problématique méditerranéenne. Historiquement, l’Université de Montpellier et son jardin botanique comptent parmi les plus anciens de France et ont connu d’illustres botanistes, mycologues et naturalistes tels qu’Augustin Pyramus de Candolle, Jean-Henri Fabre et Charles Flahaut… Cette tradition universitaire explique l’actuelle concentration locale de laboratoires de différents organismes et d’intenses activités estudiantines qui font de Montpellier un important pôle national de recherche en écologie et en agronomie. Ce livre présente les travaux de différents chercheurs d’un laboratoire de recherche, le Centre d’Écologie Fonctionnelle et Évolutive de Montpellier (qui fêtera ses 50 ans en 2011), et intègre également les études de deux associations locales avec lesquelles ce laboratoire est en interaction. Les résultats présentés ici se focalisent sur la région Languedoc-Roussillon mais soulèvent des problématiques de recherche nationales et internationales.
La magicienne dentelée est une sauterelle carnivore typiquement méditerranéenne. Crédit : V. Koch/Biotope.
Devant l’impossibilité de parler de toutes les espèces et de toutes les relations entre homme et nature, ce livre fait délibérément le choix de présenter certains résultats récents de plusieurs chercheurs et de leurs collaborateurs sur quelques groupes d’espèces et problématiques écologiques. Il débute par la présentation de l’écologie de pollinisation des orchidées méditerranéennes (chapitre “ Les orchidées, un patrimoine naturel à préserver” p. 26) puis par celle plus complexe des palmiers et des figuiers impliqués dans un mutualisme (chapitre “ Les mutualismes de pollinisation comme facteur important de biodiversité ” p. 48). La pollinisation est aussi le lien unissant l’abeille noire, le châtaignier et l’homme dans le cadre de l’apiculture traditionnelle en Cévennes (chapitre “ L’abeille noire, la châtaignier et l’Homme dans les Cévennes ” p. 68). Ce sera ensuite le tour des insectes sociaux avec leur organisation sociale et leurs étonnantes particularités (chapitre “ Le génie des insectes sociaux ” p. 86), et celui des autres insectes en passant par les bien-aimés papillons et les mal-aimés scorpions de l’ordre voisin des arachnides (chapitre “ Le génie des insectes et des scorpions ” p. 112). Puis, les oiseaux nous dévoileront leur diversité et leur biologie ainsi que leur sensibilité aux changements globaux (chapitre “ L’incroyable diversité des oiseaux ” p. 134). Après la flore et la faune, la fonge (le nouveau règne des champignons) sera présentée sous ses multiples caractéristiques et ses interactions plus ou moins directes mais souvent insoupçonnées avec l’homme (chapitre “ Des champignons dans les garrigues languedociennes” p. 152). La question des espèces envahissantes est examinée en définissant leur statut et en présentant plusieurs exemples (chapitre “ Espèces introduites, invasives, envahissantes, où est le problème ” p. 166). Les trois chapitres suivants proposent des solutions pour l’avenir, avec notamment une analyse du statut de la rareté chez les espèces végétales régionales aboutissant à la proposition d’une méthode pour établir des priorités dans leur conservation et des protocoles de transplantation de ces espèces (chapitre “ Rareté et endémisme dans la flore méditerranéenne ” p. 194). Enfin, plusieurs méthodes et exemples de restauration de la végétation méditerranéenne seront exposés (chapitre “ Restaurer la végétation en région méditerranéenne ” p. 214). Pour finir, la garrigue sera présentée en tant que paysage local en quête d’identité qui pourrait faire l’objet d’un développement durable autour d’un patrimoine naturel et culturel (chapitre “ La garrigue, un paysage construit par l’Homme ” p. 232). Ce sommaire assez dense propose ainsi un tour d’horizon des problématiques régionales autour de la biodiversité afin que chacun, citoyen, étudiant ou décideur politique, puisse se les approprier.
Freiner l’érosion de la biodiversité est une entreprise difficile car le constat doit être scientifiquement irréprochable et nécessite d’utiliser des termes spécialisés, et en même temps, je souhaiterais qu’il soit accessible au public et utile aux jeunes générations de chercheurs dont je constate chaque jour (et les travaux présentés ci-après le démontrent aussi) combien ils sont réceptifs à cette proposition et désireux d’agir en ce sens.
Pour ma part je ne suis pas un écologiste dogmatique, ni un « cassandre ». Je suis convaincu que nous pouvons évoluer, tant qu’il en est encore temps, vers une nouvelle écologie tout à fait réaliste et vers une société plus saine et plus solidaire grâce aux enseignements de ce que l’on peut appeler le génie de la nature.
Yves Pietrasanta
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