ETUDE DES MOSAÏQUES FORET-SAVANE DU GABON AU TRAVERS DES COMMUNAUTES DE TERMITES ET DE LA PRODUCTION PRIMAIRE NETTE EN FONCTION DES FEUX

STUDY OF FOREST-SAVANNA MOSAICS IN GABON THROUGH TERMITE COMMUNITIES AND NET PRIMARY PRODUCTION AS A FUNCTION OF FIRE

• Auteur / Autrice : Fidele Evouna ondo
• Direction : Pierre Couteron
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Ecologie et Biodiversité
• Date : Inscription en doctorat le ; Soutenance le 15/12/2022
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : AMAP - botAnique et Modélisation de l'Architecture des Plantes et des végétations
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Axe Plantes numériques : modèles, analyses et données de l'organe aux écosystèmes
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pierre Couteron, François Bretagnolle, Charly Favier, Kath Jeffery, Gretchen Walters, Jacques Gignoux
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Gretchen Walters, Jacques Gignoux

Mots clés

Mots clés libres

Sol

Savane

Diversité

Feu

Termite

Productivité primaire

Termite

Diversity

Fire

Savannah

Soil

Primary productivity

Résumé

Cette étude s'intéresse aux caractéristiques biogéographiques et écologiques des savanes humides péri et intra-forestières du Gabon. Elle fait une large place à l'analyse de la composition des communautés de termites en tant qu'indicateurs biogéographiques et écologiques : (i) A l'échelle du Gabon, pour explorer la biogéographie post-Pléistocène des savanes dans différents contextes de forêts et de savanes ; (ii) A l'échelle locale, dans le Parc National de Lopé, pour étudier les mécanismes qui régulent la dynamique des mosaïques forêt-savane face aux variations des paramètres environnementaux tels que les caractéristiques du sol et la productivité écosystémique. A l'échelle biogéographique, nous avons échantillonné dans les quatre ensembles distincts qui sont les principales zones de savanes du Gabon : le centre (Lopé), le sud-est (Batéké) et le sud (Mayombe Nord et Sud). A Lopé, où les savanes sont soumises à un programme annuel de brûlage depuis 1993, nous avons utilisé un dispositif expérimental incluant 4 types d'habitats positionnés le long d'un gradient de fréquence des feux et marquant différents stades de transition de la savane vers la forêt. Nous avons utilisé la méthode des transects standardisés pour échantillonner les termites dans l'ensemble des sites et habitats, et avons appliqué la méthode de code-barres ADN pour les identifications taxonomiques. Sur les quatre types d'habitats positionnés le long du gradient de transition forêt-savane de Lopé, il a été mesurées les variables physico-chimiques du sol et la productivité primaire nette (NPP) des composantes de la végétation suivant le protocole RAINFOR-GEM. L'analyse des résultats a révélé que Lopé présentait une composition différente des communautés de termites avec les autres sites et était dépourvu d'espèces caractéristiques de savanes. La composition des communautés de termites de Lopé a révélé une relation étroite avec la structure de la végétation alors qu'elle l'était beaucoup moins avec les variables du sol. Quant à la biomasse et la NPP, les résultats révèlent une différence dans la stratégie d'allocation du carbone dans les composantes de la végétation à travers les stades intermédiaires du gradient (savanes peu ou non brûlées). Les résultats de cette étude suggèrent une histoire évolutive différente entre les savanes de Lopé et les autres, et laissent croire qu'elles n'ont jamais été contiguës aux savanes voisines. La suppression progressive du feu dans les savanes favorise, non seulement la transition des savanes vers des systèmes forestiers, mais également les changements taxonomiques des communautés de termites le long du gradient et dont la distribution était beaucoup plus liée à la structure végétale qu'aux variables du sol. Les résultats suggèrent également une relation étroite entre la productivité et les paramètres environnementaux qui s'exprime par des changements de stratégie d'allocation du stock de carbone dans les composantes de la végétation de la mosaïque forêt-savane. Deux changements majeurs interviennent sur l'allocation du stock de carbone dans les composantes ligneuses qui bénéficient d'un taux de croissance très élevé au niveau des stades LBS et LIBS pour la NPPStem et entre LIBS et LUS pour la NPPLitterfall. Ces variations brusques indiquent des étapes importantes dans le processus de transition de l'écosystème herbacé vers un système forestier. Mots clés : Gabon, termites, mosaïque de forêt-savane, NPP, feux expérimentaux, Parc National

This study focuses on the biogeographic and ecological characteristics of the peri- and intra-forest humid savannas of Gabon. It focuses on the analysis of termite community composition as biogeographic and ecological indicators: (i) at the Gabonese scale, to explore the post-Pleistocene biogeography of savannas in different forest and savannah contexts; (ii) at the local scale, in the Lopé National Park, to study the mechanisms that regulate the dynamics of forest-savannah mosaics in the face of variations in environmental parameters such as soil characteristics and ecosystem productivity. At the biogeographic scale, we sampled in the four distinct clusters that are the main savannah zones of Gabon: the centre (Lopé), the south-east (Batéké) and the south (North and South Mayombe). In Lopé, where the savannahs have been subject to an annual burning programme since 1993, we used an experimental set-up including 4 habitat types positioned along a fire frequency gradient and marking different stages of transition from savannah to forest. We used the standardised transect method to sample termites in all sites and habitats, and applied the DNA barcode method for taxonomic identifications. On the four habitat types positioned along the Lopé forest-savanna transition gradient, soil physico-chemical variables and net primary productivity (NPP) of vegetation components were measured following the RAINFOR-GEM protocol. Analysis of the results revealed that Lopé had a different termite community composition from the other sites and lacked characteristic savannah species. The composition of termite communities in Lopé showed a close relationship with vegetation structure, while it was much less so with soil variables. As for biomass and NPP, the results reveal a difference in carbon allocation strategy in the vegetation components across the intermediate stages of the gradient (unburned and lightly burned savannas). The results of this study suggest a different evolutionary history between the Lopé and other savannas, and suggest that they were never contiguous with neighbouring savannas. The progressive suppression of fire in the savannas favours not only the transition from savannas to forest systems, but also taxonomic changes in termite communities along the gradient, whose distribution was much more related to plant structure than to soil variables. The results also suggest a close relationship between productivity and environmental parameters, which is expressed in changes in carbon stock allocation strategies in the vegetation components of the forest-savanna mosaic. Two major changes occur in the allocation of carbon stock in the woody components that benefit from a very high growth rate at the LBS and LIBS stages for NPPStem and between LIBS and LUS for NPPLitterfall. These abrupt variations indicate important steps in the transition process from a herbaceous ecosystem to a forest system. Keywords: Gabon, termites, forest-savanna mosaic, NPP, experimental fires, National Park