Avez-vous déjà prêté une attention particulière aux plantes en vous promenant dans les dunes côtières ? Il y a probablement une espèce fondatrice, suivie de quelques espèces « accidentelles ». Toutes ces plantes sont essentielles pour prévenir l'érosion du littoral, les inondations car elles piègent le sable et fixent les sédiments. Caractéristiques fonctionnelles des graines (par exemple la taille, le poids, le moment de la germination) peuvent révéler quelles espèces peuvent coloniser un environnement et comment la communauté végétale est façonnée.

Docteur Silvia Del Vecchio de l'Université Ca' Foscari de Venise et ses collègues des Jardins botaniques royaux, Kew a étudié les stratégies de germination de 19 espèces végétales de différentes dunes côtières. Les scientifiques ont découvert que la plupart des espèces de base ont germé dans des conditions sombres et chaudes (par exemple profondément dans le sable au printemps ou en été) tandis que les espèces exotiques ont germé dans des conditions claires et chaudesLes espèces végétales étaient non seulement réparties différemment le long des dunes, mais occupaient également des niches de germination différentes. La docteure Silvia Del Vecchio a déjà travaillé sur ce sujet. comment les facteurs abiotiques affectent la germination des graines le long d'un gradient mer-intérieur.

Les chercheurs ont utilisé les résultats d'enquêtes précédentes sur 504 parcelles le long de la côte vénitienne (Italie) pour déterminer la fréquence de différentes espèces végétales dans les « avant-dunes », les « dunes semi-fixes » et les « dunes fixes ». Ils ont regroupé 19 espèces en espèces fondatrices, accidentelles ou exotiques en fonction de leur distribution et de leur fréquence et ont collecté des graines de 100 plantes. Ces graines ont été envoyées à Wakehurst Place des Royal Botanic Gardens, Kew (Royaume-Uni) pour des tests de germination. Le poids et la forme des graines ont été mesurés et les graines ont germé sous cinq traitements thermiques ainsi que dans des conditions de lumière et d'obscurité totale.

Une plage de sable
Image: canva.

Les 19 espèces ont formé quatre groupes selon l'emplacement, la température de germination et la photopériode, suggérant des stratégies de germination spécifiques de différentes espèces végétales à différents endroits le long d'un système de dunes côtières. Les stratégies de germination étaient "sombre chaude" (par exemple, avait une germination plus élevée dans l'obscurité à température chaude), "lumière chaude", également caractérisée par des graines sphériques, et globalement "haute germination" et "faible germination". L'analyse typologique a identifié neuf fondements (par exemple Calamagrostis Arenaria), cinq accidentels et cinq extraterrestres (par exemple Cenchrus longispinus) espèces. Alors qu'aucune espèce n'était typique des dunes fixes, les espèces différaient entre les avant-dunes et les dunes semi-fixes. La plupart des espèces ont été classées comme « à feuilles dressées » et la plupart des espèces étaient connues pour se reproduire par graines plutôt que par voie végétative.

Dendrogramme de cluster de 19 espèces x 10 variables (germination à 5 températures x 2 photopériodes) montrant trois principaux clusters dans les stratégies de germination. Les espèces fondatrices du système d'avant-dune sont en gras. Source: Del Vecchio et al., 2020

"Notre étude a mis en évidence une différenciation claire dans la niche de régénération, qui reflète les différentes exigences de germination entre les catégories d'espèces et permet la coexistence des espèces dans les conditions actuelles", ont écrit Del Vecchio et ses collègues.

Les espèces de base étaient caractérisées soit par une reproduction végétative, soit par une « réaction sombre et chaude », ce qui suggère qu'elles germent au printemps et en été. Alors que la plupart des plantes méditerranéennes germent à l'automne pour éviter l'exposition des semis à la sécheresse estivale, les espèces d'avant-dune se sont peut-être adaptées à l'obscurité et germent enfouies profondément dans le sable. Les espèces exotiques n'étaient pas seulement spécifiques à un lieu, mais étaient «réchauffées par la lumière» et occupaient donc une niche de germination spécifique. La germination des graines et les communautés végétales pourraient changer en raison du changement climatique à l'avenir.

"Les événements climatiques, tels que la hausse de la température, pourraient modifier les schémas de germination, favorisant la régénération des graines de certaines catégories (c. structure de la communauté végétale », avertissent les auteurs.