Les espèces pionnières qui se déplacent vers les vasières sont attaquées deux fois par jour. Cela pourrait être supportable pour les plantes cultivées, mais les semis sont vulnérables. Idéalement, une plante pousserait aussi vite que possible. Une nouvelle étude menée par Greg Fivash et ses collègues a examiné l'effet de la microtopographie. Étonnamment, ils ont découvert que même une variation de hauteur de 2 cm peut faire une différence dans les taux de croissance.

L'étude a comparé la croissance de Salicornie procumbens, plante herbacée annuelle. Fivash et ses collègues l'ont cultivé dans un certain nombre de pots, certains avec un petit monticule au-dessus du niveau habituel, certains légèrement creusés et d'autres juste à plat. Pourtant, comme l'a expliqué Fivash, Salicorne n'est peut-être pas la première plante que vous associez aux monticules des marais. "Salicorne est en fait une espèce ne forme généralement pas de monticules de sédiments par elle-même. C'est quelque chose que vous pourriez attendre des espèces de graminées clonales comme celles du célèbre Spartina groupe. Plutôt, Salicorne est une espèce qui a tendance à envahir une vasière en masse lorsque les conditions sont réunies. En raison de sa petite taille et de sa nature annuelle, il faut une invasion massive de Salicorne pour qu'il commence à modifier son environnement et à se perpétuer d'une année à l'autre. Cependant, nous savons que cela peut se produire en raison des données satellitaires historiques de Salicorne convertir des kilomètres de vasières intertidales en marais salés en très peu de temps. L'un de ces domaines était Hoogeplaat dans l'Escaut occidental aux Pays-Bas. »

"Outre le rêve chimérique que nous pourrions utiliser une espèce annuelle pour que la restauration se produise sur une échelle de temps plus rapide, Salicorne est juste une excellente espèce pour faire des expériences en laboratoire. En raison de son plan corporel succulent et sans feuilles, nous avons pu suivre sa croissance en prenant des photographies extrêmement précises pour prédire la masse de la plante. De cette façon, nous avons pu augmenter le nombre de répliques d'un montant incroyablement élevé. La première expérience de cet article comprend 17,393 XNUMX plantes individuelles. Cela n'aurait pas été possible avec un autre groupe de pionniers des marais salés.

En examinant la croissance des plantes, Fivash et ses collègues ont constaté que les plantes sur les monticules légèrement surélevés étaient environ 25 % plus rapides. Les résultats de l'expérience ont surpris certains membres de l'équipe. "Je n'étais pas entièrement surpris que l'élévation des sédiments de 2 cm ait un effet sur les plantes", a déclaré Fivash. "Mon superviseur, d'autre part, m'a dit après que tout a été fait qu'il était extrêmement surpris que l'expérience ait fonctionné. Cependant, j'avais déjà vu le phénomène dans une autre expérience sur le terrain et l'effet de l'élévation de la surface élevée était notre meilleure hypothèse principale pour expliquer nos résultats sur le terrain autrement inexplicables. Je dois admettre cependant que nous n'avons toujours pas réussi à reproduire l'intensité de l'effet de croissance que nous voyons sur le terrain dans un environnement de laboratoire.

Alors pourquoi les plantes se sont-elles si bien comportées ? Les marées de l'expérience ont soulevé les graines des monticules. En revanche, ils sont restés dans les pots avec des creux. "Il s'agit probablement d'une approximation réaliste de la façon dont les graines se rassembleraient dans les creux au-dessus d'une vasière, mais cela ne signifie pas que vous trouverez réellement plus de semis à ces endroits", a déclaré Fivash. "En fait, c'est tout le contraire, et cela a probablement à voir avec des processus qui se produisent plus tard dans la vie. La mauvaise consolidation des sédiments à l'intérieur de ces bassins tend à les rendre plus érodables, et donc plus dangereux pour les plantes qui y vivent. Cela est combiné avec les preuves que nous montrons que les plantes pousseront un peu plus lentement dans des environnements qui ne se drainent pas bien et seront donc encore plus vulnérables au déracinement par les vagues et les courants de marée.

Cependant, ce n'est pas une question de moindre concurrence qui aide l'usine. Curieusement, les plantes des surfaces plus élevées bénéficient de recevoir plus d'oxygène, grâce aux inondations périodiques. Fivash a expliqué comment les inondations aident les plantes à respirer. "L'idée principale est que lorsque les sédiments s'écoulent, les espaces dans les sédiments se vident d'eau et se remplissent d'air. Cet air est désoxygéné par les microbes vivant dans les sédiments, il ne semble donc pas atténuer directement l'anoxie dans les sédiments (du moins pas dans les sédiments qui ne sont pas complètement secs). Ensuite, lorsque les marées reviennent, l'eau de marée, qui est bien mélangée et bien oxygénée, pousse tout le gaz désoxygéné hors du sédiment, car il est évidemment plus dense que le gaz dans les espaces sédimentaires. Ce processus fournit beaucoup d'oxygène aux sédiments, même à quelques centimètres sous la surface dans certains cas.

« De plus, tout le processus semble être exagéré dans les monticules de sédiments. Dans nos expériences, ils ont maintenu des niveaux d'oxygène élevés pendant beaucoup plus longtemps, et l'effet a également atteint beaucoup plus profondément dans les sédiments. Cela en fait une explication solide pour les avantages de croissance que nous constatons chez nos recrues. »

Fivash a déclaré qu'il travaillait sur un autre article qu'il espère terminer cette année, où il explore comment la microtopographie peut aider à la projection de la restauration. "D'après les résultats préliminaires, cela semble certainement applicable à la restauration, également pour d'autres espèces de marais salants", a-t-il déclaré. "Mosman et al. dans Journal of Ecology ont également récemment démontré dans leurs propres expériences de terrain que ces monticules ont un effet positif pour d'autres espèces dans la zone pionnière. Cependant, je pense que le véritable avantage serait si nous pouvions produire un habitat comme des monticules de sédiments (ou tout autre environnement bénéfique que nous découvrons) qui provoque l'établissement naturel. De cette façon, nous pourrions potentiellement convertir des zones beaucoup plus grandes avec moins d'efforts qu'il n'en faudrait pour faire la même chose avec la plantation.

«Mon sentiment personnel est que le rôle de la topographie des vasières a été sous-utilisé dans la recherche sur l'établissement des marais salés. Si nous pouvons convaincre d'autres scientifiques de considérer l'importance de ce phénomène, cela pourrait conduire à une percée majeure dans la façon dont nous tentons de restaurer et d'étendre les marais salants. La topologie des vasières est quelque chose qui peut être manipulé de plusieurs façons. Certains existent déjà, et d'autres sont probablement encore à découvrir. Si nous pouvions faire le lien entre l'établissement de la végétation des marais salés et ces caractéristiques topographiques, cela ouvrirait les portes à de toutes nouvelles applications.

Fait intéressant, bien qu'il existe des applications pratiques, Fivash note également que la recherche a également une valeur pour certaines sciences de l'évolution de base. "Sur une note complètement différente, d'un point de vue évolutif, la prise de conscience que le mouvement des marées peut atténuer l'anoxie dans les sédiments pourrait être une révélation pour ceux qui étudient comment les espèces des zones humides combattent cette contrainte environnementale particulière."