Le contexte : La poursuite d’une première recherche
Cette année le LAB3S accueille une nouvelle expérimentation scientifique autour des enjeux de la pollinisation pour l’agriculture urbaine. Cette recherche est menée par la jeune doctorante Elsa Blareau, que nous avions accueillie en 2021 au sein de notre association pour son stage de fin d’étude sur le même sujet, dans le cadre de son Master Biodiversité, écologie, évolution de Sorbonne Université (Paris VI).
Son travail de recherche visait à analyser l’effet potentiel de l’abondance en abeilles domestiques sur les pollinisateurs sauvages tant sur leur diversité que sur leur fonction de pollinisation dans l’Est Parisien. Pour mener à bien ce travail 40 plants de fraisiers avaient été installés sur tout le campus de l’IRD et dans le bois de Bondy voisin. Les résultats de ce travail scientifique seront rendus publics dans les prochains mois.
En 2023, dans le prolongement de ce travail elle s’est lancée dans une thèse (3 ans de recherche) intitulée « Étude du déficit de pollinisation et de l’efficacité des pollinisateurs en agriculture urbaine » sous la direction d’Isabelle Dajoz, professeure à l’Université de Paris spécialiste de l’écologie de la pollinisation et des liens entre la biodiversité et le fonctionnement des réseaux d’interactions plantes-pollinisateurs, co-encadrée par Fabrice Requier (IRD, EGCE).
Contexte et enjeux de la recherche
La pollinisation animale est nécessaire pour la production de plus de la moitié des cultures dans le monde. Or, le déclin des populations d’insectes pollinisateurs engendre un déficit de pollinisation qui limite les rendements agricoles. Deux stratégies sont appliquées pour promouvoir le service de pollinisation en agriculture : la gestion des espèces, qui mise sur une forte densité de ruches d’abeilles mellifères, et la gestion des habitats, qui se concentre sur la conservation des pollinisateurs sauvages. Cependant, ces stratégies de gestion, tout comme la grande majorité des études de pollinisation en agriculture, s’intéressent aux habitats agricoles. Ainsi, ce projet doctoral vise à étudier le déficit et le service de pollinisation dans les cultures urbaines en particulier, en travaillant autour de sites soumis à différents filtres urbains (îlot de chaleur, imperméabilisation des sols, pollution lumineuse, apiculture, flore gérée, espace vert anthropisé) qui modifient la structure de la communauté des pollinisateurs.
Les problématiques de recherches
Les problématiques de recherche de cette thèse sont les suivantes :
Comment les filtres imposés par le milieu urbain influent-ils sur les communautés de pollinisateurs et leur service de pollinisation en agriculture urbaine ?
Quels pollinisateurs sont filtrés ? Sont-ils efficaces ?
L’urbanisation a-t-elle un effet sur le service et le déficit de pollinisation ?
Quel est l’effet de l’urbanisation sur les pollinisateurs nocturnes et leurs services de pollinisation ?
Les objectifs de recherche
Les objectifs généraux poursuivis dans cette thèse :
Expérimenter l’effet de la structure et de la composition paysagère sur les communautés de pollinisateurs en cultures urbaines, selon l’hypothèse où la diversité de pollinisateurs peut être affectée par la quantité de ressources florales localement disponibles.
Évaluer le déficit et le service de pollinisation rendu par les insectes pollinisateurs sur deux cultures urbaines potagères (fraisiers et framboisiers) dont les rendements sont améliorés par la pollinisation animale en paysage agricole.
Étudier l’efficacité de pollinisation des différents pollinisateurs sous l’hypothèse que l’abeille domestique n’est pas toujours le pollinisateur le plus efficace.
Ces expérimentations permettront de dériver des recommandations de gestion environnementale considérant le service de pollinisation en production potagère urbaine. Le protocole de recherche
Échantillon : Pour mener à bien son travail de recherche, la jeune doctorante a installé sur notre jardin partagé de la Noue-Caillet 16 plants de fraisiers ainsi que 16 plants de framboisiers, soit 32 plants en tout sur notre site.
Elsa Blareau accompagnée de Joséphine Huet, stagiaire qui suit et aide Elsa dans son travail de terrain
Le jardin partagé de la Noue Caillet est l’un des 6 sites accueillant ce même protocole de recherche : au total 3 sites urbains (jardin de la Faculté de pharmacie, Jardin des plantes et jardin de la Noue-Caillet) et 3 sites ruraux (forêts de Fontainebleau, Nemours et Chevreuse) sont mobilisés, 96 plants de chacune des deux cultures ont été installés en tout.
Carte des sites accueillant les expérimentations d’Elsa Blareau
Les expérimentations menées sur le terrain :
1. Évaluation de la communauté des pollinisateurs : permet de comparer les communautés de pollinisateurs qui visitent les fraisiers et les framboisiers entre sites et d’évaluer l’effet de l’urbanisation sur ces communautés
🔎 Observation du chercheur menée sur plants in situ (l’observation dure 10 min, répliquée 4 fois sur période de 3 semaines) - Collecte de données (nature du pollinisateur, heure, température, lieu…)
2. Évaluation des services et du déficit de pollinisation : permet d’évaluer la qualité du service de pollinisation rendu par les cortèges de pollinisateurs visitant les deux cultures dans chaque site, ainsi que d’évaluer s’il y a un déficit de pollinisation (les pollinisateurs ne permettent pas un rendement maximal)
🔎 4 traitements de pollinisation sont mis en place utilisant des méthodes d’ensachement et de pollinisation manuelle
a. Pollinisation libre (plants non-ensachés) b. Pollinisation libre et manuelle (plants non-ensachés) c. Autopollinisation pollinisation par le vent (plants ensachés) d. Pollinisation manuelle (plants ensachés)
On parle de « Pollinisation manuelle » pour les plants qu’Elsa pollinise elle-même à l'aide d'un pinceau (3 plants ensachés, 3 plants non-ensachés). Elsa imite sur la plante le travail de pollinisation naturellement effectué par des pollinisateurs. A l’aide d’un pinceau elle vient prélever du pollen puis transporte les grains de pollen entre les organes de reproduction mâles appelés étamines vers les pistils (organes femelles) des fleurs. Enfin, elle bague les plants (exemple fil rouge : pour les plantes ayant reçu une pollinisation au pinceau).
3. Évaluation de l’efficacité des pollinisateurs : Observation des pollinisateurs (permet d’évaluer l’efficacité pollinisatrice de chaque morphogroupe de pollinisateurs présent dans l’environnement)
🔎 Lorsque Elsa est présente sur un site, elle enlève le sachet protégeant le plant framboisier ou fraisier puis attend la venue d’un pollinisateur, si elle en voit un polliniser le plant tout juste libéré, elle prend note de sa nature, de la date, du lieu et de l’heure à laquelle cette pollinisation s'est déroulée mais aussi de la température ambiante. Enfin, elle bague le plant avec une couleur qui dépend du pollinisateur observé (ex : bourdon à fil doré).
(à gauche) pollinisation au pinceau « Bondy » et « E+H » pour pollinator Exclusion and Hand pollination (à droite) Elsa bague la fleur du fraisier, ici le rouge correspond à une intervention de pollinisation manuelle effectuée au pinceau
D’autres plants vont être laissés tels quels et ne seront soumis à aucune intervention, certains devront rester ensachés pendant toute la durée de l’expérimentation. A posteriori de ce travail de terrain qui sera mené sur les deux premières années de la thèse, différentes mesures seront effectuées en laboratoire sur les fruits produits par les plants de framboisiers et fraisiers, taille du fruit, nombre de graines, malformation, masse, comptage de pollen déposé. Pendant sa thèse, Elsa Blareau nous fait le plaisir d’intervenir ponctuellement dans le cadre d’ateliers pédagogiques pour le LAB3S. N’hésitez pas à passer au jardin pour découvrir ces expérimentations et en apprendre plus sur les pollinisateurs qui peuplent et font vivre nos espaces de biodiversité en ville.
Pour en savoir plus :
- Comment étudier la diversité des pollinisateurs et le service de pollinisation en ville ? (août 2021)
La page Facebook du jardin : Le jardin pédagogique de la Noue Caillet
À suivre !