Le stress hydrique des plantes provoque des lacunes dans l’herbe de la Namibie

Les cercles de fées légendaires de Namibie sont des zones mystérieuses, circulaires et chauves dans les prairies sèches au bord du désert du Namib. Leur formation fait l’objet de recherches depuis des décennies et a récemment fait l’objet de nombreux débats. Grâce à un travail de terrain approfondi, des chercheurs de l’Université de Göttingen en Allemagne et de l’Université Ben Gourion en Israël ont étudié comment l’herbe fraîchement germée meurt à l’intérieur du cercle des fées.

Leurs résultats montrent que l’herbe se dessèche à cause du manque d’eau à l’intérieur du cercle féerique. La couche arable, constituée des 10 à 12 premiers centimètres du sol, agit comme une sorte de « zone mortelle » dans laquelle l’herbe fraîche ne peut pas survivre longtemps. La nouvelle herbe meurt entre 10 et 20 jours après la pluie. Selon les chercheurs, le fait qu’il ne présente aucun signe de dégâts causés par les termites réfute une théorie concurrente. Les résultats ont été publié dans la revue Perspectives en écologie végétale, évolution et systématique.

Pour l’étude, les scientifiques ont analysé 500 graminées individuelles dans quatre régions du Namib en mesurant la longueur des racines et des feuilles, en effectuant des analyses statistiques, ainsi qu’en collectant et en comparant des preuves photographiques. Ils ont également effectué plusieurs centaines de mesures de l’humidité du sol pendant ou après les saisons des pluies 2023 et 2024.

Cela a montré que la couche arable est très susceptible de se dessécher. Pendant et après la saison des pluies, l’humidité du sol est ici trois à quatre fois inférieure à celle du sol à une profondeur d’environ 20 centimètres. De plus, la couche arable est nettement plus sèche à l’intérieur du cercle féerique qu’à l’extérieur pendant la période de croissance de l’herbe après de fortes pluies.

Crédit : Université de Göttingen

Dans ces conditions, les graminées fraîchement germées ne peuvent pas survivre dans le cercle féerique : elles se dessèchent car elles ne peuvent pas atteindre les couches de sol les plus profondes et les plus humides avec leurs racines, qui mesurent en moyenne 10 centimètres de long.

En revanche, les grosses touffes d’herbes vivaces qui poussent en bordure du cercle de fées bénéficient de la possibilité d’accéder à l’eau du sol jusqu’à une profondeur de 20 à 30 centimètres et moins. Ces touffes d’herbe deviennent rapidement vertes après la pluie.

« Grâce à leur système racinaire bien développé, ces touffes d’herbe absorbent particulièrement bien l’eau. Après la pluie, elles ont un énorme avantage concurrentiel sur les herbes fraîchement germées du cercle des fées. La nouvelle herbe ne perd qu’une petite quantité d’eau. via la transpiration de ses petites feuilles, ce qui entraîne une « puissance d’aspiration » insuffisante pour extraire de l’eau nouvelle des couches plus profondes du sol », explique le premier auteur, le Dr Stephan Getzin, du département de modélisation des écosystèmes de l’université de Göttingen.

Les données de mesure montrent également que la conductivité physique de l’eau est élevée au cours des 20 premiers jours après la pluie, en particulier dans la couche supérieure du sol, et diminue avec la profondeur. En conséquence, les touffes d’herbe puisent principalement l’eau dans les 10 à 20 premiers centimètres du sol.

Getzin dit : « C’est la cause de la mort de la nouvelle herbe dans le cercle des fées. Des mesures continues de l’humidité du sol sur plusieurs années confirment cette conclusion. En effet, l’eau du sol dans le cercle des fées ne diminue que sensiblement rapidement avec le renforcement et la repousse. de l’herbe environnante après la pluie.

Selon les chercheurs, cela témoigne de la fonction fondamentale des cercles de fées en tant que sources d’eau pour les herbes du Namib stressées par la sécheresse. L’herbe elle-même forme la forme ronde des cercles de fées, car elle crée pour elle-même un approvisionnement maximal en eau du sol. « Cette auto-organisation peut être décrite comme une » intelligence en essaim « . Il s’agit d’une adaptation systématique au manque de ressources dans les régions arides », expliquent Getzin et son collègue le Dr Hezi Yizhaq.

Dans leur étude, Getzin et Yizhag commentent également la théorie selon laquelle les termites raccourcissent les racines de l’herbe fraîche dans le cercle des fées en s’en nourrissant, provoquant ainsi la mort de la nouvelle herbe. « Dans une discussion approfondie des publications sur la théorie des termites de sable, nous montrons que jusqu’à présent, aucune étude de terrain avec des données de mesure systématiques sur la longueur des racines des graminées mourantes n’a montré que les termites se nourrissant des racines des graminées nouvellement germées créent le Cercles de fées du Namib », disent les chercheurs.

Ils soulignent également une préoccupation dans la mesure où les partisans de la théorie des termites de sable citent d’autres recherches comme « preuves » de la destruction de l’herbe fraîche due à l’herbivorie des termites sur les racines, mais en fait, les articles cités ne traitent même pas de ce sujet spécifique. matière.

Plus d’information:
Stephan Getzin et al, La dessiccation des herbes intactes dans la couche arable provoque les cercles de fées de Namibie – Réponse à Jürgens & Gröngröft (2023), Perspectives en écologie végétale, évolution et systématique (2024). DOI : 10.1016/j.ppees.2024.125780

Fourni par l’Université de Göttingen

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