Relations entre diversité végétale et cortèges moléculaires dans le cas d’une tourbière envahie par des végétaux vasculaires.

Renata Zocatelli1,2,3, Jérémy Jacob1,2,3, Claude Le Milbeau1,2,3, Fatima Laggoun-Défarge1,2,3, Sébastien Gogo1,2,3, Chloé Volant1,2,3 & Julien Rousseau4.

1- Université d’Orléans, ISTO, UMR, 7327, 45071, Orléans, France
2- CNRS/INSU, ISTO, UMR 7327, 45071, Orléans, France
3- BRGM, ISTO, UMR 7327, BP 36009, 45060, Orléans, France
4- Sologne Nature Environnement, Route Selles, 41200, Romorantin Lanthenay

Résumé :

Les tourbières sont des écosystèmes qui favorisent la préservation et l’accumulation en conditions anaérobiques de la matière organique (MO). Elles jouent donc un rôle majeur dans le cycle du carbone. En Europe, des tourbières peuvent être envahies par des plantes vasculaires modifiant ainsi la quantité et la qualité de la MO stockée. Ce changement de végétation met en péril leur fonction « puits de carbone ». L’objectif de ce travail est de tester l’utilité des biomarqueurs moléculaires préservés dans les horizons superficiels des tourbes pour retracer la dynamique des communautés végétales dans ces écosystèmes particuliers. La Tourbière de la Guette (partie sud-orientale de la Région Centre) se prête remarquablement à ce type d’étude. C’est une tourbière acide à sphaignes et éricacées aujourd’hui totalement envahie par la molinie (Molinia caerulea; graminée), et ponctuellement par le bouleau et le pin sylvestre. Les horizons superficiels de la tourbière ont été prélevés dans dix placettes, caractérisées par des végétations distinctes : 5 en zone ouverte (végétation originelle + molinie) et 5 en zone fermée (envahie par le bouleau et le pin). La fraction lipidique de ces échantillons et des plantes a été extraite avec du dichlorométhane aux ultrasons. Les fractions neutres et acides ont été isolées, dérivées (triméthylsilylation) puis les biomarqueurs moléculaires qu’elles contiennent ont été déterminés et quantifiés par chromatographie en phase gazeuse / spectrométrie de masse.
Dans les extraits de plantes (molinie, bouleau, pin, sphaignes, éricacées), plus d‘une centaine de composés ont été analysés. Dans les sols, nous avons focalisé notre intérêt sur les triterpènes pentacycliques et sur les diterpènes tricycliques, qui semblent les plus efficaces pour témoigner des végétations sus-jacentes. Les diterpènes tricycliques et les méthoxy-serratènes, marqueurs de Pinaceae (LeMilbeau et al., soumis), sont préférentiellement détectés dans les zones colonisées par des pins. Des dérivés du lupéol, marqueurs classiquement attribués aux bouleaux, ont été détectés dans les zones où les bouleaux sont plus nombreux. Dans les placettes ouvertes, les acétates de triterpényles connus comme marqueurs d’Astéracées (Lavrieux et al., 2011) sont plus abondants, mais l’origine de certaines molécules, comme l’acétate de friedélanyle, reste inconnue. De manière remarquable, la chimiodiversité de la tourbe reflète la diversité chimique exprimée dans la végétation sus-jacente, correspondant à un gradient d’envahissement par les ligneux.