IFRAME: /documents/header/docrep_redirector_head_cache.asp?url_file=/docrep/005/y2316f/y2316f09.htm Page précédente Table des matières Page suivante _________________________________________________________________ Conservation ex situ des ressources génétiques à l’Institut forestier de São Paulo (Brésil)[24] (Alexandre Magno Sebbenn et al) Alexandre Magno Sebbenn Antonio Carlos Scartena Zanatto Ligia de Castro Ettori Omar Jorge Di Dio Junior[25] INTRODUCTION Depuis 1979, l’Institut forestier de São Paulo (Brésil) (SPIF) conserve un certain nombre d’essences forestières menacées d’extinction ou subissant un déclin génétique en raison de l’industrialisation croissante et du développement agricole et urbain non planifié. Vitor (1975) donne une idée de l’aggravation de la situation dans les forêts naturelles de l’Etat de São Paulo, indiquant qu’au début du dix-neuvième siècle, 70,5% de la superficie de l’Etat étaient couverts de forêts naturelles, mais qu’en 1975 il n’en restait que 7%. Le Groupe FAO d’experts des ressources génétiques forestières énumère les espèces suivantes du Brésil qui méritent de retenir l’attention: Aspidosperma polyneuron, Araucaria angustifolia, balfouroedron riedelianum, Cariniana legalis, Dipterix alata, Hymenaea coubaryl, Myracroduon urundeuva (FAO, 1998, 2000). Une référence historique intéressante est celle faite au milieu de l’année 1900 par le naturaliste suédois Albert Löfgren: “La dévastation des forêts détruit ce que la nature a mis des millions d’années à créer; le prix de cette destruction sera très élevé; au nom de la vie elle-même et de notre avenir, nous devons stopper cette dévastation” (SPIF, 1994). Aujourd’hui, on ressent fortement l’absence d’une politique forestière capable de stimuler la conservation génétique des forêts restantes, le reboisement et la restauration des zones dégradées ainsi que l’aménagement forestier durable. Alors qu’en 1986, il restait encore plus de 70% de la forêt atlantique, il n’en reste plus maintenant que 7%. Le programme de conservation ex situ des ressources génétiques des espèces brésiliennes indigènes au SPIF vise à conserver la variabilité génétique existante entre et dans les populations d’essences forestières, pour leur utilisation actuelle et future, afin de répondre aux besoins économiques, sociaux et environnementaux. Les objectifs du programme comprennent également l’étude de la structure génétique, le comportement sylvicole, la transmission de caractères héréditaires présentant un intérêt économique et la production de semences améliorées pour le reboisement des zones dégradées et modifiées. L’INSTITUT FORESTIER DE SÃO PAULO Le SPIF fait partie de l’Agence pour la protection de l’environnement du Gouvernement de l’Etat de São Paulo, fondée en 1888 par le naturaliste suédois Alberto Löfgren et connu à l’origine comme l’Horto Botânico. En 1911, l’Horto Botânico a été transformé en Service forestier de l’Etat de São Paulo (SPIF, 1994). L’Institut a plusieurs stations écologiques, parcs, forêts, stations expérimentales, pépinières et réserves forestières publiques, réparties dans l’Etat de São Paulo, et occupant approximativement 3,4% de sa superficie[26]. Sur la superficie totale administrée par le SPIF, 94% (0,8 million d’hectares) sont utilisés à des fins de conservation. La plus grande partie de ce qui subsiste de la forêt atlantique de l’Etat de São Paulo se trouve dans ces aires et sert à la conservation in situ et de source de semences et de progagules pour la régénération future des forêts naturelles de l’Etat. Ces aires ont donc une valeur inestimable. Le SPIF assure également la conservation ex situ des essences forestières indigènes et exotiques brésiliennes. Actuellement, le programme de conservation ex situ comprend 24 essences forestières indigènes et 45 essences introduites. Ces dernières comprennent 23 espèces d’Eucalyptus, 14 espèces de Pinus et huit espèces d’autres genres: Liriodendron, Toona, Grevillea, Cupressus, Cryptomeria, Cordia et Araucaria (voir Gurgel Garrido, 1997). CONSERVATION EX SITU Les activités de conservation ex situ ont été lancées par Mme Ana Cristina Machado de Franco Siqueira, qui a été l’une des premières scientifiques à reconnaître les problèmes de perte accélérée des ressources génétiques forestières dans l’Etat de São Paulo et au Brésil et à prendre les mesures qui s’imposaient. Le tableau 1 contient des informations sur les essences forestières indigènes, y compris dans les aires de conservation ex situ établies depuis 1979. Toutefois, elles comprennent également deux essais de provenances de Araucaria angustifolia mis en place en 1973, qui ont ensuite été incorporés dans le programme de conservation ex situ. Actuellement, le programme comprend 24 espèces et 41 aires expérimentales. Certaines expériences sont répétées sur deux sites. Les aires de conservation ex situ comprennent des essais de descendances et de descendances et populations, établis à l’origine en tant que plantations pures, après la mise en place de dispositifs expérimentaux tels que les blocs randomisés, les blocs randomisés complets et les dispositifs en blocs compacts par famille, toujours avec six blocs et cinq plantes par placeau, totalisant 30 plantes par descendance/site. Depuis 1990, reconnaissant combien il est important de respecter les stades de succession pour une meilleure adaptation et une meilleure croissance de la majorité des essences forestières indigènes au Brésil, des expériences ont été faites en mélangeant dans les blocs plusieurs espèces en phases successives, y compris les espèces pionnières, secondaires et climaciques. Dans le tableau 1, les chiffres entre parenthèses indiquent que cette espèce est mélangée avec une autre ayant le même chiffre entre parenthèses. Tableau 1: Essais de conservation génétique ex situ avec des essences forestières indigènes au SPIF, Brésil. Compilé par Gurgel Garrido (1997)[27] Espèces Expérience Etablissement Nombre de provenances Nombre total de plantes Type Dispos. Année Sites Anadenathera falcata Pt IC 1994 1 1 20 Araucaria angustifolia Pt BC 1974 2 1 32 Araucaria angustifolia Or BC 1985 1 1 19 Araucaria angustifolia P/p BFC 1973 2 5 115 Araucaria angustifolia pt BC 1981 1 7 70 Araucaria angustifolia p/p BFC 1980 1 15 121 Aspidosperma polyneuron pt BC (1) 1992 1 1 23 Astronium graveolens pt BC 1990 1 1 23 Balfourodendron riedelianum p/p BFC 1984 1 3 48 Cariniana legalis p/p BFC 1992 2 3 50 Cordia trichotoma pt BC 1986 1 1 32 Cordia trichotoma pt BC 1986 1 1 25 Dipteryx alata p/p BFC 1980 1 2 38 Dipteryx alata p/p BFC 1986 1 2 42 Dipteryx alata pt IC 1981 1 1 25 Dipteryx alata pt BC 1986 1 1 25 Enterolobium contortisiliquum pt BC 1990 1 1 23 Esenbeckia leiocarpa pt BC (2) 1992 1 1 25 Gallesia gorarema pt BC 1985 1 1 25 Gallesia gorarema p/p CFB 1982 2 3 65 Genipa americana pt BC (3) 1997 1 1 21 Guazuma ulmifolia pt BC (3) 1997 1 1 20 Hymenaea courbaryl p/p IC 1985 1 3 68 Machaerium villosum p/p BC (1) 1992 1 1 13 Machaerium villosum p/p CFB 1981 1 4 26 Myracrodruon urundeuva pt BC (2) 1993 1 1 23 Myracrodruon urundeuva p/p BFC 1981 1 5 91 Myracrodruon urundeuva pt BC 1986 1 1 42 Myracrodruon urundeuva pt BC 1988 1 1 28 Myroxylon peruiferum p/p IC 1984 1 4 45 Parapiptadenia rigida pt BC (1) 1991 1 1 25 Peltophorum dubium pt BC (2) 1992 1 1 26 Peltophorum dubium p/p BFC 1985 2 2 28 Peltophorum dubium pt BC 1985 1 1 18 Persea condata pt BC (1) 1992 1 1 9 Prunus sellowii pt IC 1989 1 1 17 Pterogyne nitens p/p BFC 1989 1 4 36 Pterogyne nitens p/p BFC 1989 1 5 93 Tabebuia heptaphylla pt BC 1984 1 1 19 Tabebuia heptaphylla pt BC 1985 1 1 15 Tabebuia vellosoi p/p BFC 1986 1 1 18 Il y a lieu de noter que 63% des peuplements et expériences ex situ utilisent du matériel génétique provenant d’une seule population, et deux seulement comprennent du matériel génétique provenant de plus de cinq populations; ces deux derniers sont de Araucaria angustifolia. Ainsi, malgré le nombre relativement important d’espèces incluses, les aires de conservation ne traitent pas actuellement de la variabilité génétique parmi les populations. Il est nécessaire d’inclure une gamme de populations de chaque espèce, de préférence couvrant toute l’aire de répartition. Un autre problème est que les banques ne sont établies que dans huit des 21 stations expérimentales du SPIF, et 70% d’entre elles sont situées dans deux localités seulement (E.E. Luiz Antonio et E. E. de Pederneiras). Cela constitue un risque sérieux, en particulier à cause des feux fréquents durant la saison sèche (hiver) dans l’Etat de São Paulo. Toutefois, un des avantages est que la conception des aires de conservation consiste en des dispositifs expérimentaux statistiquement valides, qui permettent une surveillance périodique de la variabilité génétique des populations, et l’étude de la structure des populations, des caractères héréditaires et du comportement sylvicole. Un autre avantage réside dans la possibilité de transformer les aires expérimentales en vergers à graines afin de produire des semences pour le reboisement des zones dégradées et déboisées de l’Etat. La faible intensité de la sélection artificielle utilisée dans les peuplements et les expériences de conservation ex situ permettra de produire des semences ayant de hauts niveaux de variabilité génétique, avec l’avantage supplémentaire que les vergers sont faciles à récolter. Néanmoins, la grande majorité des espèces mises à l’essai ne sont pas encore dans la phase de reproduction. Les caractères génétiques et sylvicoles évalués jusqu’ici sont le diamètre à hauteur de poitrine, la hauteur totale, la forme du fût et le taux de survie. On vient de commencer des études isoenzymatiques et des études des systèmes de reproduction de certaines des espèces, par exemple avec Cariniana legalis. RÉSULTATS DES ÉTUDES GÉNÉTIQUES Le tableau 2 donne les résultats de l’analyse de la structure génétique des populations conservées, estimées à l’aide de la méthode décrite par Hamrick (1976). La plus grande partie de la variabilité génétique de toutes les espèces a été trouvée à l’intérieur des populations, notamment parmi des individus au sein des descendances. Cela correspond à la majorité des études portant sur la structure des populations effectuées sur la base des caractères quantitatifs des espèces forestières tropicales et tempérées (Hamrick 1976; Khalil, 1985; Li et al., 1993; Moraes, 1993; Buliuckas et al. 1999, Rehfeldt, 1999; Sebbenn et al. 1999), ainsi qu’aux données sur les izoenzymes (Hamrick & Godt, 1990). On estime que la faible variabilité génétique parmi les populations est associée au petit nombre des populations de chaque espèce incluses dans les expériences, et montre qu’il est nécessaire d’incorporer un plus grand nombre de populations dans les banques de conservation ex situ afin de conserver la variabilité parmi les populations. L’absence de variabilité génétique observée au niveau moléculaire dans les populations semble indiquer qu’à des fins d’amélioration des arbres, l’avantage de sélectionner une population ou une autre peut être limité. Si cette observation est confirmée, le choix des matériels à inclure dans les vergers à graines peut être fait sur la base des résultats des descendances à travers les populations. On a évalué la variabilité génétique au sein des populations, en estimant l’héritabilité, le coefficient de variation génétique et la variation phénotypique parmi la descendance. L’héritabilité en ce qui concerne la hauteur et le diamètre a été généralement faible. Les anomalies relevées dans les estimations des paramètres génétiques pourraient être associées à l’emploi d’un petit nombre de descendances par population et à des hypothèses de base erronées dans la génétique quantitative pour l’estimation des paramètres génétiques (voir par exemple Nogueira et al., 1986b, Siqueira et al., 1993, Sebbenn et al., 2000). A cet égard, en étudiant les systèmes de reproduction dans les populations de Myracrodruon urundeuva sur la base des isoenzymes, Moraes (1993) a observé que le degré d’allofécondation de l’espèce était de 0,49. On a constaté par la suite que cette espèce avait un comportement procréateur mixte (exogamie et endogamie), ce qui souligne le besoin de disposer d’informations de base sur les systèmes de reproduction, comme l’ont suggéré Ritland (1989) et Surles et al. (1990). Sebbenn (2000), lorsqu’il compare l’estimation des paramètres génétiques dans les populations de Cariniana legalis en utilisant i) le modèle classique, et ii) en incorporant les principes de Ritland, a observé des surestimations dans les coefficients d’héritabilité allant jusqu’à 33% en utilisant des modèles classiques. Il ressort de la documentation disponible que la majorité des essences forestières indigènes du Brésil ont un comportement procréateur mixte (voir par exemple, Paiva, 1993; Lepsch-Cunha, 1996; Sebbenn et al., 1998; Souza, 1997; Moraes, 1997; Oliveira, 2000). Ainsi, il est clair que les paramètres génétiques dans les essences forestières indigènes ne peuvent être estimés sans un sens critique sur la base des modèles génétiques classiques de caractère quantitatif. Tableau 2. Proportion de variation phénotypique dans les descendances [y2316f03.gif] , variation génétique parmi les descendances dans les populations [y2316f04.gif] et variation génétique parmi les populations [y2316f05.gif] pour quelques espèces d’arbres tropicaux soumis à des mesures de conservation in situ au SPIF, Brésil. Espèces Caractère Pop. [y2316f06.gif] (%) [y2316f07.gif] (%) [y2316f08.gif] (%) Référence Balfourodendron DAP 3 84.1 12.7 3.1 Siqueira et al. (2000) Riedelianum ALT 3 81.5 11.8 6.7 Pterogyne nitens DAP 4 91.9 7.7 0.4 Sebbenn et al. (2000) ALT 4 84.7 8.7 6.7 Peltophorum dubium DAP 2 80.9 17.8 1.2 Sebbenn et al. (2000) ALT 2 74.4 24.2 1.5 Cariniana legalis FF 3 91.6 2.4 6.0 Sebbenn (2000) DAP 3 96.5 3.4 0.1 ALT 3 97.3 2.6 0.1 VC 3 85.7 1.5 12.8 PERSPECTIVES D’AVENIR La forêt atlantique du Brésil est l’une des plus grandes réserves de diversité biologique forestière de la planète, et de nombreuses aires contiennent plus de 400 espèces d’arbres par hectare; pour 90% des espèces, on trouve seulement un individu par hectare (Kageyama et al, 1997). Toutefois, comme on l’a dit plus haut, les aires de conservation ex situ du SPIF ne comprennent que 24 espèces, et moins de cinq populations ont été incluses pour la majorité des espèces. Toutes les aires et expériences de conservation ex situ ont été mises en place avec des ressources du SPIF, mais les investissements financiers du gouvernement de l’Etat dans l’institution ont été peu à peu réduits et l’incorporation de nouvelles espèces a été fortement limitée ces dernières années: 73% des 41 expériences actuelles ont été établies avant 1990. Il est nécessaire d’augmenter le nombre de populations des espèces déjà établies dans les peuplements de conservation ex situ afin d’améliorer la couverture de la variation génétique conservée. Il y a lieu en outre de continuer d’évaluer périodiquement le matériel contenu dans les banques de conservation ex situ, afin de mieux comprendre les caractéristiques génétiques et le comportement sylvicole des espèces. Il faudrait par ailleurs envisager de transformer les expériences en vergers à graines, en utilisant une sélection de faible intensité pour maintenir des populations effectives de grande dimension. Enfin, il est nécessaire d’augmenter le nombre d’espèces soumises à une conservation ex situ, et d’inclure une gamme de populations de chaque nouvelle espèce incluse. Un échantillon de 30 populations, représentée chacune par 25 descendances et 30 plantes par descendance établies dans au moins trois localités, permettrait probablement d’atteindre les objectifs de conservation et de garantir la conservation d’allèles rares (fréquence < 5%). On a identifié les nouvelles espèces qui pourraient être incluses sur la base de deux critères: i) leur présence dans l’Etat de São Paulo, et ii) leur valeur économique. Ces espèces sont énumérées au tableau 3 selon les groupes de succession auxquels elles appartiennent. Tableau 3: Liste des nouvelles espèces qui pourraient être incluses dans le programme de conservation ex situ Espèces Nom commun Famille Espèces pionnières Cecropia glaziovi Snethl. Embaúbavermelha Cacropiaceae Cecropia hololeuca Miquel Imbaúba prateada Cacropiaceae Clethra scabra Pers. Carne de vaca Clethraceae Croton floribundus Spreng Capixingui Euphorbiaceae Piptadenia paniculata Bentham Angico Mimosaceae Espèces secondaires Cabraela canjerana Canjarana Meliaceae Cariniana estrellensis Jequitibá branco Lecithidacea Cedrela fissilis Vellozo Cedro Meliaceae Centrolobium robustum (Vell.) Martius ex Bentham Araribá rosa Fabaceae Centrolobium tomentosum Guillem ex Bentham Arauva Fabaceae Chlorophora tinctoria (Linnaeus) Gaudichaud Taiúva Moraceae Chorisia speciosa (A. S. Hil.) Dawson Paineira Bombacaceae Cinnamomum glaziovii (Mez) Kosterm Garuva Lauraceae Copaifera langsdorffii Desf. Bálsamo Caesalpinaceae Copaifera trapezifolia Hayne Copaíba Caesalpinaceae Cryptocarya moschata Nees & Martius ex Nees Canela branca Lauraceae Dalbergia brasiliensis Vogel Jacaranda Fabaceae Erytrina falcata Benth. Corticeira Fabaceae Inga striata Inga Mimosoidae Joannesia princeps Vell. Boleira Euphorbiaceae Lafoensia pacari A. Saint-Hilaire Dedaleiro Lythraceae Luehea divaricata Martius & Zuccarini Açoito a cavalo Tiliaceae Machaerium scleroxylon Tulasne Caviuna Fabaceae Nectandra lanceolata Nees et Matius ex Nees. Canela-amarela Lauraceae Platypodium elegans Vog. Amendoin do campo Fabaceae Podocarpus lambertii Klotzsch ex Endl. Pinheiro bravo Podocarpaceae Talauma ovata A. Saint-Hilaire Baguaçu Magnoliaceae Espèces climaciques Calophyllum brasiliensis Combessedes Guanandi Clusiaceae Casealpinia leiostachya Ducke Pauferro Caesalpiniaceae Dalbergia nigra (Vell.) Freire Allemão ex Bantham Jacaranda da Bahia Fabaceae Holocalyx balansae Micheli Alecrim Fabaceae Laplacea fruticosa (Schrader) Kobuski Santa Rira Theaceae Ocotea catharinensis Mez Canela-preta Lauraceae Ocotea odorifera (Vell.) Rohwer Canela-sassafrás Lauraceae Ocotea porosa (Nees ex Martius) Libarato Barroso Imbuia Lauraceae Plathymenia reticulata Benth. Amarelinho Mimosaceae Tabebuia impetiginosa Ipê-rosa Bignoniaceae REMERCIEMENTS Les auteurs remercient les chefs et les directeurs des stations expérimentales du SPIF qui se sont occupés de l’entretien des banques de conservation, ainsi que les équipes chargées de l’évaluation sur le terrain, qui ont assuré une collecte de données efficace et de grande qualité. Nous sommes également reconnaissants à Girlei Costa da Cunha, ingénieur forestier, qui a lu le manuscrit et a fait des suggestions précieuses quant aux nouvelles espèces à inclure dans la banque de conservation du SPIF. BIBLIOGRAPHIE Buliuckas, V.; Ekberg, I.; Eriksson, G. & Norell, L. Genetic variation among and within populations of four Swedish hardwood species assessed in a nursery trial. Silvae Genetica, Frankfurt, 48(1): 17-25, 1999. Ettori, L.C.; Siqueira, A.C.M.F.; Nogueira, J.C.B.; Ferreira, A.B. & Zanatto, A.C.S. 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[27] Notes: pt: essai de descendance; p/p: essai de descendances/populations; orc: verger à graines; IC: entièrement aléatoire; BC: blocs randomisés; BFC: bloc compact par famille; les parenthèses: ( ) indiquent un essai combiné comportant plus d’une espèce; _________________________________________________________________ Page précédente Début de page Page suivante