Soutenance de thèse de Véronique GOURMELON, EDP  – le 22/08/2016 : Formations végétales et diversité microbienne des substrats ultramafiques en Nouvelle-Calédonie, implication pour la conservation et la restauration écologique.

Résumé : Les bactéries et champignons des sols sont impliqués dans différentes fonctions des écosystèmes terrestres. Ils sont notamment investis dans la formation des sols, la stabilité des agrégats et les successions végétales. La Nouvelle-Calédonie est un archipel subtropical, classé comme hotspot de biodiversité et dont un tiers de la surface est recouvert par les substrats ultramafiques. Ces milieux sont caractérisés par de faibles concentrations en nutriments (N, K, P) et de fortes concentrations en métaux lourds (Ni, Co, Cr, Mn). Les écosystèmes présents sur ces substrats sont originaux et diversifiés. Ils sont aussi fortement menacés par l’activité minière. Cependant, pour pouvoir correctement restaurer ces milieux et relancer les dynamiques végétales, il est important de connaître les communautés microbiennes associées à ces écosystèmes ainsi que les facteurs les structurant. Dans un premier temps, quatre formations végétales représentant différents stades de succession et/ou de dégradation (maquis ligno-herbacés, maquis arbustifs dominés par Tristaniopsis spp., forêts monodominantes à Nothofagus aequilateralis et forêts mixtes) ont été étudiées sur deux sites, le Massif de Kopéto au Nord-Ouest et la Rivière Blanche au Sud. Ceci a permis de montrer la présence de communautés microbiennes propres à chaque formation végétale et chaque site. Les résultats ont également permis d’identifier une structuration des communautés microbiennes par les espèces végétales dominantes (i.e. Nothofagus aequilateralis, Tristaniopsis spp., Costularia spp.) ainsi que par les facteurs édaphiques propres à chaque formation végétale. De plus, les communautés bactériennes et fongiques interagissent entre elles suggérant ainsi que la structure des communautés microbiennes est le fruit d’interactions complexes entre couverture végétale, paramètres édaphiques, facteurs géographiques et la composition de la microflore ellemême. Dans un second temps, ces travaux se sont intéressés aux communautés ectomycorhiziennes et saprophytiques de deux types de formations végétales (maquis et forêts) ectomycorhiziens et nonectomycorhiziens répartis sur 4 sites : Bois du Sud et Rivière Blanche au Sud, le Massif de Kopéto au Nord-Ouest et le Massif de Tiébaghi au Nord. Les résultats montrent une « inhibition » de l’abondance des saprophytes, sans impact sur la diversité, au sein des formations ectomycorhiziennes. Cette inhibition des saprophytes par les champignons ectomycorhiziens est liée à l’effet Gadgil. Les résultats ont aussi montré qu’en milieux ectomycorhiziens, certaines lignées ectomycorhiziennes étaient plus abondantes et que ces dernières avaient la particularité de produire des enzymes de dégradations similaires à celles des champignons saprophytes et donc à suppléer aux fonctions qu’occupent couramment ces derniers dans d’autres conditions de milieu. Tous ces résultats indiquent que les formations ectomycorhiziennes, que ce soit des maquis ou des forêts, présentent des communautés fongiques ectomycorhiziennes similaires. Dans un troisième temps, les résultats obtenus lors de la première étude ont été utilisés pour comparer les communautés microbiennes provenant de trois types de maquis du Massif de Tiébaghi et déterminer si le Massif de Tiébaghi possède des communautés microbiennes différentes des autres sites pouvant expliquer le fort taux de succès obtenus lors des essais de restauration avec le topsoil de Tiébaghi. Les résultats ont montré la présence de communautés microbiennes différentes en composition par rapport au Massif de Kopéto et de la Rivière Blanche, mais aussi une plus forte richesse en champignon. De même, contrairement aux deux autres sites dont les communautés microbiennes sont liées à la présence de Tristaniopsis et de Nothofagus aequilateralis, les communautés microbiennes du Massif de Tiébaghi sont quant à elles structurées par Acacia spirorbis Ce travail de recherche a permis d’améliorer nos connaissances sur les communautés microbiennes issues de différents écosystèmes des sols ultramafiques néo-calédoniens, ainsi que sur les interactions existantes entre ces microorganismes et les facteurs biotiques et abiotiques. Les résultats obtenus ont montré que chaque formation végétale et chaque site possèdent une communauté microbienne qui lui est propre, d’où l’intérêt de conserver et protéger les écosystèmes calédoniens. De plus, ces travaux ont aussi montré la capacité des communautés bactériennes et fongiques de servir de bio-indicateurs, et plus particulièrement les communautés fongiques qui sont plus sensibles aux perturbations et variations de la couverture végétale. Il a aussi été démontré qu’en maquis ou forêts monospécifiques, les  communautés ectomycorhiziennes possèdent des fonctions similaires dans la production d’enzymes de dégradation de la matière organique. Ces travaux ont permis une meilleure connaissance des communautés microbiennes associées aux formations végétales des substrats ultramalfiques ainsi que des facteurs les structurant. Cela devrait améliorer la mise en place des futurs chantiers de restauration de ces écosystèmes.