Depuis des milliers d’années, les plantes évoluent en présence d’incendies de forêt dans le Cerrado, un biome de savane du Brésil. Des scientifiques de l’Université d’État de São Paulo (UNESP) ont étudié l’effet de la fumée sur la germination des graines de 44 espèces de plantes typiques du Cerrado, comme le rapporte un article publié dans Écologie végétaleoù ils soulignent que leurs résultats pourraient être utilisés pour optimiser la restauration des zones dégradées.
L’étude a été menée par le doctorant Gabriel Schmidt Teixeira Motta sous la supervision de Rosana Marta Kolb, professeur à l’UNESP.
« Les études précédentes se concentraient sur l’effet de la fumée sur quelques espèces seulement. Celle-ci est l’analyse la plus complète du genre concernant le Cerrado. Gabriel a étudié l’effet de la fumée sur la germination de 44 espèces dans la strate herbacée-arbustive, impliquant des graminées, des plantes herbacées et des plantes herbacées. [herbaceous plants other than grasses]des sous-arbrisseaux et des arbustes », a déclaré Kolb.
La fumée contient des centaines de substances, dont certaines favorisent la germination, tandis que d’autres la freinent, selon les espèces. Les plus connues sont les karrikines, des régulateurs de la germination et de la croissance présents dans la fumée des matières végétales en combustion. Les karrikines interagissent avec les hormones des plantes, favorisant la germination de certaines graines et inhibant le développement d’autres.
« Les recherches utilisant de la fumée gazeuse impliquent des variables difficiles à reproduire, c’est pourquoi nous avons utilisé de l’eau de fumée, que l’on peut acheter dans le commerce. Elle produit un effet équivalent à celui de la pluie après un feu de brousse, et son action peut être facilement reproduite par d’autres chercheurs », a expliqué Kolb, ajoutant que les concentrations d’eau de fumée utilisées dans son laboratoire étaient de 2,5 % et 5,0 %.
Applications pratiques
L’étude s’est concentrée sur les effets individuels de ces deux concentrations d’eau de fumée sur la germination des 44 espèces sans tenir compte de l’influence des stratégies de gestion. Néanmoins, les applications pratiques sont évidentes : les graines qui répondent bien peuvent être semées dans des zones ayant subi l’action du feu ou des zones dégradées par l’élevage et d’autres utilisations qui ont été préalablement traitées avec de l’eau de fumée à la bonne concentration.
« Notre conclusion est que non seulement les plantes typiques des savanes, mais aussi certaines espèces des zones humides qui n’ont pas évolué en présence d’incendies intenses et fréquents répondront bien au traitement par la fumée », a déclaré Kolb.
La germination a augmenté en réponse à la fumée chez 14 des 44 espèces étudiées (32 %), avec des variations selon la concentration. En revanche, la germination a diminué significativement chez quatre espèces (9 %), en particulier à la concentration la plus élevée (5 %). Les graminées ont germé plus rapidement en réponse à la fumée, en particulier Ctenium polystachyum et Saccharum villosum, qui ont affiché une réduction substantielle du temps moyen de germination après traitement à l’eau de fumée.
« Les résultats montrent que la fumée peut agir comme un puissant stimulant de la germination chez certaines espèces du Cerrado, offrant un avantage compétitif dans l’environnement post-incendie. L’étude suggère que les réponses à la fumée sont très spécifiques à chaque espèce et varient en fonction de la forme de croissance et du type de communauté végétale », a déclaré Kolb.
Outre Motta et Kolb, les chercheurs Natashi Pilon et Alessandra Fidelis ont participé à l’étude.
Plus d’information:
Gabriel Schmidt Teixeira Motta et al, Effets de la fumée sur la germination des espèces du Cerrado, Écologie végétale (2024). DOI : 10.1007/s11258-024-01427-4