Axe Biomasse : dynamique et production des plantes et des peuplements
Animateur : Pierre COUTERON (IRD)
Enjeux
L'organisation et la dynamique des peuplements végétaux sont à la base du fonctionnement des écosystèmes et de la production de biens et services multiples. Les réponses de la végétation aux pressions anthropiques et au changement climatique sont au cœur d'une boucle de rétroaction qui recèle encore bien des incertitudes. Comprendre ces réponses est une priorité scientifique, dans la perspective d'anticiper l'impact des changements globaux en cours et à venir.
Objectifs
Appréhender la dynamique des plantes et des peuplements – spontanés comme cultivés -, au travers de leurs stratégies d'acquisition et d'allocation des ressources en fonction des contraintes environnementales.
Principaux sujets d'intérêt
- Croissance, allocation des ressources, et mise en place des éléments structuraux et fonctionnels des plantes
- Plasticité des individus en lien avec les forçages environnementaux et la dynamique d'ensemble des peuplements
- Place de la végétation dans la structure des paysages et les cycles biogéochimiques
Approches
Cet axe aborde le monde végétal au travers d'entrées priorisant l'identification et la compréhension : (i) des régularités relatives à la morpho-anatomie et aux patrons tridimensionnels de production et d'allocation de ressources, à l'échelle des individus (allométries, …) et des peuplements ; (ii) de convergences morphologiques, anatomiques ou fonctionnelles, sous l'effet des perturbations et de l'environnement biotique (spécialisation de niche, formes de croissance, …), comme physique (contraintes biomécaniques, hydrauliques, …) ; (iii) des interactions dynamiques entre formes de croissance végétales (e.g. herbacées/lianes vs. arbres) ou grands groupes fonctionnels (sempervirents vs. décidus), associées dans des dynamiques spontanées (savanes, …), pilotées ou gérées (agroforesterie). Il s'agit donc d'un regard complémentaire – mais non disjoint -, par rapport à celui de l’axe Biodiversité, centré sur la diversité taxonomique. Les deux axes se rejoignent notamment sur les aspects de diversité fonctionnelle et d'interactions entre plantes.
Résultats attendus
Développement, à l'intention des acteurs académiques ou opérationnels, de méthodes d'observation (télédétection - terrestre, aéroportée, spatiale -, diagnostic architectural, …) pour caractériser la structure tridimensionnelle des plantes et des peuplements. Définition et validation de modèles généralisant (upscaling) les données détaillées locales, sous la forme de variables biophysiques intégratrices (indices foliaires, biomasse hypo-/épigée, …) évaluables à larges échelles spatio-temporelles, notamment pour les territoires tropicaux où les sources d'information sont rares. Intégration de ces variables dans des modèles structure-fonction-production à différentes échelles spatio-temporelles, pour la gestion des ressources, l'étude des cycles biogéochimiques et comme contribution aux modèles globaux biosphère-climat. Les questions fondamentales et techniques abordées par l'axe Biomasse sous-tendent de nombreuses applications pour la production agricole ou (agro-)forestière durable, la cartographie des services écosystémiques et des habitats des espèces, l'évaluation des ressources végétales, l'aménagement des territoires, le développement de techniques bio-inspirées.