Les éruptions volcaniques ont naturellement un impact majeur sur les écosystèmes environnants, mais quelle quantité de cendres est considérée comme excessive ? Une étude inédite, publiée dans la revue Journal des sciences de la végétation, Medina et al germination des graines testée à différentes profondeurs de cendres entourant Tajogaite, le plus récent volcan de l'île canarienne de La Palma.
« Le dépôt de téphra est l'une des altérations soudaines les plus critiques causées par les éruptions volcaniques dans les écosystèmes », écrivent Medina et al., le téphra étant défini comme la matière solide éjectée dans l'air lors d'une éruption volcanique. Des études antérieures ont montré que la survie des plantes diminue avec l'épaisseur du téphra, et que cet effet peut durer des décennies. Cependant, la viabilité des banques de graines après une activité volcanique et leur capacité à régénérer la végétation n'avaient pas encore été étudiées en profondeur.
En conséquence, Medina et al. ont entrepris de comprendre l'effet de l'épaisseur du téphra sur la viabilité des graines et l'émergence des plantules dans un cline de 7 km d'épaisseur décroissante du téphra du cratère de Tajogaite à la partie sud de La Palma, une île volcanique de taille moyenne située dans l'océan Atlantique à 100 km au large du nord-ouest de l'Afrique.
Medina et al ont collecté environ 2000 graines de quatre espèces endémiques dans une zone située à 5 km du cratère principal : Pinus canariensis (Pinaceae, arbre), une espèce de pin connue pour être bien adaptée aux éruptions volcaniques et dont les graines sont sensibles aux incendies intenses, plus Lotus campylocladus (Fabacées, herbacée), Ciste à feuilles symphytiques (Cystacées, arbuste) et Chamaecytisus proliferus (Fabaceae, arbuste), qui sont des espèces de sous-bois dont la germination des graines est positivement affectée par la chaleur.
Deux expériences distinctes ont été réalisées : une expérience contrôlée au cours de laquelle les graines collectées ont été plantées en pépinière sous différentes épaisseurs de cendres, et une étude de terrain au cours de laquelle la levée des semis a été suivie suivant un gradient allant du cratère jusqu'à 7 km au sud. La surveillance a débuté à la fin de l'éruption et s'est poursuivie pendant deux ans.
Medina et al. ont constaté que des profondeurs de cendres supérieures à 5 cm ont un effet catastrophique sur la germination des graines.
« Nous avons démontré que les couches de téphra dépassant 5 cm inhibent de manière significative la germination des espèces endémiques des forêts de pins, suggérant de profonds changements post-éruption dans la composition végétale à moins de 5 km du cratère », écrivent-ils.
Après 18 mois d'observation en pépinière, aucune plantule n'a émergé à des profondeurs de 10 à 150 cm sous les cendres. De plus, seules quelques-unes des plus grosses graines P. canariensis et Ch. proliferus espèces émergées dans des profondeurs de 5 cm de cendres.
Lors de l'enquête sur le terrain, deux années d'observation ont montré que les semis se trouvaient principalement dans les couches de cendres les plus minces, inférieures à 5 cm. L'exception était P. canariensis, qui a des graines plus grosses, et a donné des semis dans des profondeurs de téphra plus épaisses de 10 cm la première année et jusqu'à 150 cm de profondeur la deuxième année d'observation.
Cependant, Medina et al. émettent l’hypothèse que P. canariensis Les semis trouvés dans des couches de cendres de plus de 5 cm d'épaisseur proviennent de nouvelles graines produites par des plantes ayant survécu à l'éruption volcanique, plutôt que d'une banque de graines préexistante. Cela s'explique par le fait que P. canariensis produit des cônes qui s'ouvrent pour disperser les graines dans l'air lorsqu'ils sont exposés à la chaleur, comme celle trouvée lors d'une éruption volcanique.
Sur la base de leurs résultats, Medina et al. concluent que « le risque d’extinction des espèces végétales insulaires est plus élevé pour les espèces végétales à cycle de vie court qui dépendent de la banque de graines et augmente avec l’intensité des éruptions volcaniques et des dépôts de cendres ».
LIRE L'ARTICLE
Medina, FM, Guerrero-Campos, M., Hernández Martín, G., Boulesteix, T., Weiser, F., Walentowitz, A., Jentsch, A., Beierkuhnlein, C., Marrero, P., Shatto, C., Chano, V. et Nogales, M. (2025) « Banque de graines et chutes de cendres : l'effet de réinitialisation écologique de la récente éruption du volcan tajogaite dans la pinède des Canaries (La Palma, Espagne) », Journal of Vegetation Science : organe officiel de l'Association internationale pour les sciences de la végétation, 36(3). Disponible à: https://doi.org/10.1111/jvs.70045.
Image de couverture: Medina et al 2025. CC-BY
