Sclérophylle
La sclérophylle est un type de végétation adapté aux longues périodes de sécheresse et de chaleur. Les plantes présentent des feuilles dures, des entre- nœuds courts (la distance entre les feuilles le long de la tige) et une orientation des feuilles parallèle ou oblique à la lumière directe du soleil. Le mot vient du grec sklēros (dur) et phyllon (feuille). Le terme a été inventé par AFW Schimper en 1898 (traduit en 1903), à l’origine comme synonyme de xeromorph , mais les deux mots ont ensuite été différenciés. [1]
Végétation Chaparral en Californie du Sud Les feuilles dures d’un Banksia integrifolia (remarquez les entre-nœuds courts)
Les plantes sclérophylles sont présentes dans de nombreuses régions du monde, [2] mais sont plus typiques des régions à faibles précipitations ou sécheresses saisonnières, telles que l’Australie, l’Afrique et l’ouest de l’Amérique du Nord et du Sud. Ils sont importants dans toute l’Australie , certaines parties de l’Argentine , la région biogéographique du Cerrado en Bolivie , au Paraguay et au Brésil , et dans les biomes méditerranéens qui couvrent le bassin méditerranéen , la Californie , le Chili et la province du Cap en Afrique du Sud .
Dans le bassin méditerranéen , le chêne vert , le Chêne liège et l’ olivier sont des feuillus typiques. De plus, il existe plusieurs espèces de pins sous les arbres dans la zone de végétation. La strate arbustive contient de nombreuses herbes comme le romarin , le thym et la Lavande . Par rapport à la végétation naturelle potentielle, environ 2% de la surface terrestre de la terre est couverte de forêts sclérophylles et un total de 10% de toutes les espèces végétales de la terre y vivent.
La description
Forêt sclérophylle en Espagne
Les plantes ligneuses sclérophylles se caractérisent par leurs feuilles relativement petites, rigides, coriaces et durables. La végétation sclérophylle est le résultat d’une adaptation de la flore à la période sèche estivale d’un climat de type méditerranéen .
Les espèces végétales avec ce type d’adaptation ont tendance à être persistantes avec une grande longévité, une croissance lente et sans perte de feuilles pendant la saison défavorable. A noter, “sclérophylle” et “persistant” ne sont pas synonymes. En conséquence, les fourrés qui composent ces écosystèmes sont du type à feuilles persistantes persistantes, en plus de la prédominance de plantes, même herbacées , à feuilles “dures”, qui sont recouvertes d’une épaisse couche coriace appelée cuticule , qui empêche perte d’eau pendant la saison sèche. Les structures aériennes et souterraines de ces plantes sont modifiées pour pallier les pénuries d’eau qui peuvent affecter leur survie.
Le nom sclérophylle dérive du Sclérenchyme très développé de la plante, qui est responsable de la dureté ou de la raideur des feuilles. Cette structure des feuilles inhibe la transpiration et évite ainsi les importantes pertes d’eau pendant la saison sèche. La plupart des espèces végétales de la zone sclérophylle sont non seulement insensibles à la sécheresse estivale, mais elles ont également utilisé diverses stratégies pour s’adapter aux incendies de forêt fréquents , aux fortes pluies et aux carences en nutriments . [3]
Écologie
Forêt sclérophylle en Toscane , Italie
Le type d’arbres sclérophylles dans la région de la flore Paléarctique comprend le chêne vert ( Quercus ilex ), le myrte ( Myrtus communis ), l’arbousier ( Arbutus unedo ), l’olivier sauvage ( Olea europaea ), le laurier ( Laurus nobilis ), le faux troène ( Phillyrea latifolia ), le nerprun italien ( Rhamnus alaternus ), etc. [4]
- Dans le centre et le sud de la Californie, les collines côtières sont couvertes d’une végétation sclérophylle connue sous le nom de chaparral. La flore de cette écorégion comprend également des espèces d’arbres Chêne gommé ( Quercus dumosa ), Buckeye de Californie ( Aesculus californica ), San Gabriel Mountain liveforever ( Dudlea densiflora ), Catalina acajou ( Cercocarpus traskiae ) et la fleur de bijou menacée ( Streptanthus albidus ssp. Peramoenus ) . [5]
- En Afrique du Sud , dans la région du Cap, il existe des forêts ouvertes méditerranéennes appelées fynbos . L’abondance des endémiques est si extraordinaire (68% des 8600 espèces de plantes vasculaires de la région) que la zone sclérophylle sud-africaine, la flore du cap, forme le plus petit des six règnes floristiques sur terre. Les plantes comprennent Elegia , Thamnochortus et Willdenowia et des protées telles que la protée royale ( Protea cynaroides ) et la mariée rougissante ( Serruria florida ).
- Dans la majeure partie de l’Australie, la végétation sclérophylle telle que les eucalyptus , les melaleucas , les banksias , les callistemons et les grevilleas dominent les mallee et les zones boisées de ses villes, y compris celles qui n’ont pas de climat méditerranéen, comme Sydney , Melbourne , Hobart et Brisbane . [6] [7]
- Au Chili, au sud des zones désertiques, il existe une brousse à feuilles persistantes appelée matorral . Les espèces typiques comprennent Liter (Lithraea venenosa) , Quillay ou Soapbark Tree ( Quillaja saponaria ) et les broméliacées du genre Puya . [8]
Climat
Un bush sclérophylle à Sydney (qui tombe dans la zone subtropicale humide )
Les régions sclérophylles sont situées dans les régions subtropicales extérieures bordant la Zone tempérée (également connue sous le nom de Zone tempérée chaude). En conséquence, les températures moyennes annuelles sont relativement élevées à 12–24 °C ; Une moyenne supérieure à 18 °C est atteinte pendant au moins quatre mois, huit à douze mois elle est supérieure à 10 °C et aucun mois n’est inférieur à 5 °C en moyenne. Le gel et la neige ne se produisent qu’occasionnellement et la saison de croissance dure plus de 150 jours et se situe dans la moitié de l’année hivernale. [9] La limite inférieure des précipitations annuelles modérées est de 300 mm ( climat semi-aride ) et la limite supérieure de 900 à 1 000 mm.
Généralement, les étés sont secs et chauds avec une saison sèche d’un maximum de sept mois, mais d’au moins deux à trois mois. Les hivers sont pluvieux et frais. Cependant, toutes les régions à végétation sclérophylle ne présentent pas le climat méditerranéen classique ; certaines parties de l’est de l’Italie, de l’est de l’Australie et de l’est de l’Afrique du Sud, qui présentent des forêts sclérophylles, ont tendance à avoir des précipitations uniformes ou même des précipitations plus estivales, tombant sous la zone climatique subtropicale humide ( Cfa / Cwa ). Par ailleurs, d’autres zones à flore sclérophylle passeraient au climat océanique ( Cfb ) ; en particulier les parties orientales du Cap orientalprovince en Afrique du Sud, et la Tasmanie , Victoria et le sud de la Nouvelle-Galles du Sud en Australie. [dix]
Distribution
La zone de végétation sclérophylle se situe dans la zone frontalière entre les zones subtropicales et tempérées , approximativement entre le 30e et le 40e degré de latitude (dans l’hémisphère nord également jusqu’au 45e degré de latitude). Leur présence est limitée aux côtes occidentales côtières des continents, mais peut néanmoins être typique de toutes les régions d’un continent où les précipitations annuelles sont rares ou les sécheresses saisonnières fréquentes et les sols pauvres fortement lessivés. [11]
La zone sclérophylle se fond souvent dans les forêts de feuillus tempérées vers les pôles, sur les côtes également dans les forêts pluviales tempérées et vers l’équateur dans les semi-déserts chauds ou les déserts. Les espaces méditerranéens, qui possèdent une très grande biodiversité , subissent une forte pression démographique. Cela est particulièrement vrai pour la région méditerranéenne depuis les temps anciens. Par la surexploitation (exploitation forestière, pâturage, utilisation agricole) et les incendies fréquents causés par l’homme, la végétation forestière d’origine est convertie. Dans les cas extrêmes, la végétation à feuilles dures disparaît complètement et est remplacée par des Landes rocheuses ouvertes .
Arbuste sclérophylle dans le sud-ouest de Madagascar
Certaines zones sclérophylles sont plus proches de l’équateur que de la zone méditerranéenne – par exemple, l’intérieur de Madagascar , la moitié sèche de la Nouvelle-Calédonie , les zones de bordure inférieure des forêts de pin-chêne madréen des hauts plateaux mexicains entre 800 et 1800/2000 m ou environ 2 000 m d’altitude sur les plateaux des monts Asir à l’extrémité ouest de la péninsule arabique . [12]
L’utilisation des terres
Alors que les zones de pluies hivernales d’Amérique, d’Afrique du Sud et d’ Australie , avec une variété de cultures vivrières exceptionnellement grande , étaient des zones de rassemblement idéales pour les chasseurs-cueilleurs jusqu’à la colonisation européenne , l’agriculture et l’élevage se sont répandus dans la région méditerranéenne depuis le Néolithique , ce qui a définitivement changé la donne. visage du paysage. Dans les régions sclérophylles proches de la côte, des cultures permanentes telles que l’oléiculture et la viticulture se sont établies; Cependant, les formes paysagères qui caractérisent les Landes arbustives et arbustives dégénérées Macchie et Garigue sont majoritairement le résultat du pâturage .(surtout avec des chèvres).
Au cours des derniers millénaires, la végétation d’origine dans presque tous les secteurs de cette zone de végétation a été fortement modifiée par l’influence de l’homme. Là où les végétaux n’ont pas été remplacés par les vignes et les oliveraies , le maquis était la forme de végétation prédominante sur la Méditerranée. Le maquis s’est dégradé en de nombreux endroits à la bruyère basse arbustive, la garrigue . De nombreuses espèces végétales riches en huiles aromatiques appartiennent aux deux sociétés végétales. La diversité de la végétation sclérophylle d’origine dans le monde est élevée à extrêmement élevée (3000-5000 espèces par ha). [13]
Buisson australien
Bush autour d’Eagle Bay, Australie occidentale
La plupart des régions du continent australien capables de supporter des plantes ligneuses sont occupées par des communautés sclérophylles comme des forêts , des savanes ou des Landes . Les plantes communes comprennent les Proteaceae ( grevilleas , banksias et hakeas ), les arbres à thé , les acacias , les boronias et les eucalyptus .
Les communautés sclérophylles les plus courantes en Australie sont les savanes dominées par les graminées avec un étage supérieur d’eucalyptus et d’acacias. Les arbustes à acacia (en particulier à mulga ) couvrent également de vastes zones. Toutes les espèces dominantes d’acacias de l’étage supérieur et une majorité des acacias du sous-étage ont une adaptation scléromorphe dans laquelle les feuilles ont été réduites à des phyllodes constitués entièrement du pétiole . [14]
De nombreuses plantes des forêts et des arbustes sclérophylles produisent également des feuilles désagréables pour les herbivores par l’inclusion de composés toxiques et indigestes qui assurent la survie de ces feuilles à longue durée de vie. Ce trait est particulièrement visible chez les espèces d’eucalyptus et de Melaleuca qui possèdent des glandes sébacées dans leurs feuilles qui produisent une huile volatile piquante qui les rend désagréables pour la plupart des navigateurs. [15] Ces caractéristiques rendent la majorité des plantes ligneuses de ces terres boisées largement désagréables pour le bétail domestique. [16] Il est donc important du point de vue du pâturage que ces terres boisées supportent une couche plus ou moins continue de couverture végétale herbacée dominée par les graminées.
Les forêts sclérophylles couvrent une zone beaucoup plus petite du continent, étant limitées à des endroits à précipitations relativement élevées. Ils ont un étage supérieur d’eucalyptus (10 à 30 mètres) avec un sous-étage également feuillu. Les forêts sclérophylles sèches sont le type de forêt le plus courant sur le continent, et bien qu’elles puissent sembler stériles, les forêts sclérophylles sèches sont très diversifiées. Par exemple, une étude de la végétation sclérophylle à Seal Creek, Victoria , a trouvé 138 espèces. [17]
Les forêts sclérophylles humides sont encore moins étendues . Ils ont un étage supérieur d’eucalyptus plus haut que les forêts sclérophylles sèches, 30 mètres ou plus (généralement le sorbier , le frêne alpin , la gomme rose , le karri , l’écorce filandreuse ou la gomme de manne , et un sous-étage à feuilles molles et assez dense ( les fougères arborescentes sont communes) Ils ont besoin de pluies abondantes—au moins 1000 mm (40 pouces).
Évolution
Boîte jaune ( Eucalyptus melliodora ) dans un bois sclérophylle, Melbourne ( Cfb climat)
Les plantes sclérophylles font toutes partie d’un environnement spécifique et sont tout sauf des nouvelles venues. Au moment de la colonisation européenne, la forêt sclérophylle représentait la grande majorité des zones boisées.
La plupart des parties boisées de l’Australie actuelle sont devenues dominées par la sclérophylle en raison de l’âge extrême du continent combiné à l’ utilisation du feu par les aborigènes . L’ altération profonde de la croûte sur plusieurs millions d’années a lessivé les produits chimiques de la roche, laissant les sols australiens déficients en nutriments, en particulier en phosphore. Ces sols déficients en éléments nutritifs soutiennent des communautés végétales non sclérophylles ailleurs dans le monde et l’ont fait dans la majeure partie de l’Australie avant l’arrivée des Européens. Cependant, ces sols déficients ne peuvent pas supporter les pertes d’éléments nutritifs associées aux incendies fréquents et sont rapidement remplacés par des espèces sclérophylles dans le cadre des régimes de brûlage autochtones traditionnels. Avec l’arrêt du brûlage traditionnel, les espèces non sclérophylles ont recolonisé l’habitat sclérophylle dans de nombreuses régions d’Australie. [ citation nécessaire ]
La présence de composés toxiques combinée à un rapport carbone : azote élevé rend les feuilles et les branches des espèces scléromorphes durables dans la litière et peut entraîner une importante accumulation de litière dans les forêts. [18] [19] Les composés toxiques de nombreuses espèces, notamment les espèces d’eucalyptus, sont volatils et inflammables et la présence de grandes quantités de litière inflammable, associée à un sous-étage Herbacé, favorise le feu. [20]
Toutes les communautés sclérophylles australiennes sont susceptibles d’être brûlées à des fréquences variables et de nombreuses plantes ligneuses de ces forêts ont développé des adaptations pour survivre et minimiser les effets du feu. [21]
Les plantes sclérophylles résistent généralement bien aux conditions sèches, ce qui les rend efficaces dans les zones de précipitations saisonnières variables. En Australie, cependant, ils ont évolué en réponse au faible niveau de phosphore dans le sol – en effet, de nombreuses plantes indigènes australiennes ne peuvent pas tolérer des niveaux plus élevés de phosphore et mourront si elles ne sont pas fertilisées correctement. Les feuilles sont dures à cause de la lignine , qui empêche le flétrissement et permet aux plantes de pousser, même lorsqu’il n’y a pas assez de phosphore pour une croissance substantielle de nouvelles cellules. [22]
Régions
Végétation sclérophylle sur le mont Meron en Israël Végétation à feuilles dures dans les montagnes du Haut Atlas , Maroc
Ce sont les biomes ou écorégions du monde qui présentent une abondance de végétation sclérophylle ou sont connus pour en avoir :
- Plaine boisée de Cumberland
- Forêt de crête de grès de Sydney
- Forêts sclérophylles sèches de Tasmanie
- Forêts sclérophylles et mixtes de la mer Égée et de l’ouest de la Turquie
- Chaparral et forêts de Californie
- Sauge et chaparral côtiers de Californie
- Matorral chilien
- Forêts et arbustes de Mallee
- Forêts sclérophylles et semi-caducifoliées italiennes
- Forêts de conifères, sclérophylles et feuillus de la Méditerranée orientale
- Forêts sclérophylles et mixtes sud-ouest ibériques méditerranéennes
- Forêts sclérophylles et mixtes Tyrrhénienne-Adriatique
- Forêts et forêts sèches des îles Canaries
- Forêts sèches méditerranéennes d’acacias et d’arganiers
- Forêts sèches méditerranéennes et steppe
- Arbustes et forêts ibériques du sud-est
- Forêts méditerranéennes de Chypre
- Forêts méditerranéennes de Crète
- Région floristique du Cap
- Forêts de conifères et de feuillus de montagne du sud de l’Anatolie
- Fourrés d’Albany
- Forêts montagnardes ibériques du nord-ouest
Voir également
- Forêts méditerranéennes, bois et maquis
- Chaparral
- Fynbos
- Maquis maquis
- Garrigue
- Kwongan
- Matorral
- Végétation stérile
Références
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