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L'équipe du Musée de la Forêt et des Eaux
mardi 27 octobre 2009
mardi 20 octobre 2009
Phytosociologie - 2ème partie : la végétation typique des tourbières :
Dans les lithalses, on rencontre différentes associations végétales. Dans la cuvette comblée de tourbe accumulée depuis des milliers d’années (tourbière de transition), on retrouve principalement des sphaignes, espèces édificatrices de tourbe. On peut observer une succession de différentes espèces de sphaignes depuis le stade de bas-marais jusqu’à la tourbière haute. La première à s’installer est Sphagnum cuspidatum. Ensuite au stade intermédiaire apparait S. fallax et puis ensuite, S. magellanicum et S. papillosum. On peut également rencontrer 2 sortes de linaigrettes, la linaigrette à feuilles étroites au niveau de la tourbière de transition, la linaigrette vaginée sur les buttes ombrotrophes. Sur les sphaignes, on rencontre de la canneberge. D’autres végétaux sont caractéristiques des tourbières hautes actives comme l’andromède tandis que la bruyère quaternée et le scirpe cespiteux caractérisent les landes tourbeuses ; la narthécie se rencontre, quant à elle, dans les zones où l’eau affleure et est en mouvement. Lorsque le milieu s’assèche il est rapidement colonisé par la molinie.
3 espèces de sphaigne
Sphaigne - Sphagnum sp.
Linaigrette à feuilles étroites - Eriophorum angustifolium
Linaigrette vaginée - Eriophorum vaginatum
Fleur de canneberge - Vaccinium oxycoccos
Fruit de canneberge - Vaccinium oxycoccos
Andromède - Andromeda polifolia
Bruyère quaternée - Erica tetralix
Scirpe cespiteux - Trichophorum cespitosum
Narthécie - Narthecium ossifragum (Photo : Gauthier Demollin)
Sur les remparts des lithalses, on rencontre une végétation différente croissant sur ce sol plus sec et limoneux. Elle est surtout composée d’Ericacées: la myrtille commune, la myrtille de loup, l’airelle. On y retrouve aussi la callune.
Myrtille commune - Vaccinium myrtillus
Myrtille de loup - Vaccinium uliginosum
Airelle - Vaccinium vitis-idaea
L’évolution naturelle de la tourbière mène petit à petit à une colonisation par des végétaux ligneux et un milieu forestier. C’est suite à cette évolution que l’on peut rencontrer des boulaies sur tourbe (Sphagno-betuletum pubescentis). Ces habitats (la tourbière haute active et la tourbière boisée) sont repris comme habitats Natura2000 prioritaires. La végétation caractéristique de la tourbière boisée est la suivante: le bouleau pubescent, le peuplier tremble, la molinie et des sphaignes.
Sauf mention contraire, photographies : Annick Pironet
3 espèces de sphaigne
Sphaigne - Sphagnum sp.
Linaigrette à feuilles étroites - Eriophorum angustifolium
Linaigrette vaginée - Eriophorum vaginatum
Fleur de canneberge - Vaccinium oxycoccos
Fruit de canneberge - Vaccinium oxycoccos
Andromède - Andromeda polifolia
Bruyère quaternée - Erica tetralix
Scirpe cespiteux - Trichophorum cespitosum
Narthécie - Narthecium ossifragum (Photo : Gauthier Demollin)
Sur les remparts des lithalses, on rencontre une végétation différente croissant sur ce sol plus sec et limoneux. Elle est surtout composée d’Ericacées: la myrtille commune, la myrtille de loup, l’airelle. On y retrouve aussi la callune.
Myrtille commune - Vaccinium myrtillus
Myrtille de loup - Vaccinium uliginosum
Airelle - Vaccinium vitis-idaea
L’évolution naturelle de la tourbière mène petit à petit à une colonisation par des végétaux ligneux et un milieu forestier. C’est suite à cette évolution que l’on peut rencontrer des boulaies sur tourbe (Sphagno-betuletum pubescentis). Ces habitats (la tourbière haute active et la tourbière boisée) sont repris comme habitats Natura2000 prioritaires. La végétation caractéristique de la tourbière boisée est la suivante: le bouleau pubescent, le peuplier tremble, la molinie et des sphaignes.
Sauf mention contraire, photographies : Annick Pironet
lundi 19 octobre 2009
Phytosociologie - 1ère partie : les tourbières
L'appellation de tourbière désigne communément un ensemble de milieux tourbeux. Il s'agit avant tout d'une zone humide dans laquelle les conditions écologiques ont abouti, après une très lente évolution, à la formation de tourbe, un matériau issu de la dégradation de la matière organique morte provenant de l'accumulation des résidus végétaux (principalement les sphaignes et les linaigrettes) pendant des milliers d'années (l'origine des plus vieilles tourbières remonte à la fin des dernières glaciations).
Il existe différents types de tourbières :
Les tourbières basses ou bas-marais sont des zones minérotrophes où la nappe aquifère est affleurante, eutrophe ou oligotrophe, basique ou acide. La production végétale y est intense (dominance des espèces herbacées) et les sphaignes se développent en périphérie ; une couche de tourbe est annuellement produite : l'amoncellement ne dépasse pas cependant 1mm par an en moyenne. Ces tourbières peuvent rester à ce stade ou poursuivre une évolution naturelle.
Les tourbières de transition présentent des tapis flottants qui tremblent à la surface de l’eau. La végétation se trouve au niveau de la nappe.
Les tourbières bombées ou tourbières hautes (Oxycocco-Sphagnetea) regroupent les communautés strictement oligotrophes et acides, ne bénéficiant d'aucun apport minéral ( ?), quelle que soit leur origine. L'ombrotrophisation est parfaite et la végétation ne dépend plus de l'eau de la nappe du sol. C'est le résultat d'une croissance en hauteur. L'activité accrue des sphaignes (bryophytes), espèces phares de ces formations, se traduit par le "bombement" caractéristique de la tourbière. Dans la Fagne de Malchamps, seules quelques buttes (buttes d’ombrotrophisation) ou le centre de certaines cicatrices de lithalses présentent ce bombement caractéristique.
Il existe différents types de tourbières :
Les tourbières basses ou bas-marais sont des zones minérotrophes où la nappe aquifère est affleurante, eutrophe ou oligotrophe, basique ou acide. La production végétale y est intense (dominance des espèces herbacées) et les sphaignes se développent en périphérie ; une couche de tourbe est annuellement produite : l'amoncellement ne dépasse pas cependant 1mm par an en moyenne. Ces tourbières peuvent rester à ce stade ou poursuivre une évolution naturelle.
Les tourbières de transition présentent des tapis flottants qui tremblent à la surface de l’eau. La végétation se trouve au niveau de la nappe.
Les tourbières bombées ou tourbières hautes (Oxycocco-Sphagnetea) regroupent les communautés strictement oligotrophes et acides, ne bénéficiant d'aucun apport minéral ( ?), quelle que soit leur origine. L'ombrotrophisation est parfaite et la végétation ne dépend plus de l'eau de la nappe du sol. C'est le résultat d'une croissance en hauteur. L'activité accrue des sphaignes (bryophytes), espèces phares de ces formations, se traduit par le "bombement" caractéristique de la tourbière. Dans la Fagne de Malchamps, seules quelques buttes (buttes d’ombrotrophisation) ou le centre de certaines cicatrices de lithalses présentent ce bombement caractéristique.
Les libellules
Les milieux se prêtant à la reproduction des libellules sont nombreux sur Malchamps (notamment les mares formées par l’effondrement des lithalses). C’est pourquoi on peut y retrouver de nombreuses espèces dont la plus fréquente à cette époque de l’année, est le Sympétrum noir (espèce inféodée aux tourbières). On peut distinguer la femelle du mâle grâce aux crochets situés à l’extrémité de son abdomen.
Sympétrum noir – Sympetrum danae
Nous avons pu observer plusieurs accouplements de cette espèce lors de notre visite ce 21 septembre 2009. Les mâles sont plus faciles à observer car ils patrouillent véritablement autour des mares à la recherche des femelles qui sont attrapées par ceux ci pour l’accouplement. L’accouplement terminé, le mâle reste accroché à la femelle jusqu’à la fin de la ponte pour empêcher d’autres mâles de la féconder à leur tour. En effet, si un autre mâle s’empare d’une femelle après une première fécondation, il commence par la débarrasser de la première semence avant de lui imposer la sienne. C’est pourquoi l’accouplement est de durée très variable (entre quelques minutes jusqu’à plusieurs heures).
Sympétrum noir durant la ponte
Une fois l’accouplement terminé, la femelle dépose, après quelques minutes, ses œufs à la surface de l’eau, sur des végétaux pour le Sympétrum noir ou encore à l’intérieur de ceux-ci pour d’autres espèces. Elle martèle à l’aide de l’extrémité de son abdomen les endroits où elle souhaite déposer ses œufs. Le mâle reste fermement accroché à elle durant cette opération. Cela dit, ce phénomène ne s’observe pas chez toutes les espèces d’odonates. Chez d’autres espèces, le mâle abandonne la femelle directement après l’accouplement.
Pour empêcher un mâle d’une espèce d’attraper une femelle d’une autre espèce, l’appendice terminal de l’abdomen des mâles ne peut s’agripper à une femelle d’une autre espèce.
Les aeschnes que nous avons rencontrées (aeschne des joncs et aeschne bleue) adoptent des comportements territoriaux : les mâles chassent les intrus présents sur leur territoire qu’ils soient de leur espèce ou non. De cette manière, ils espèrent pouvoir attraper les femelles présentes sur les mares qui forment leur territoire provisoire. En effet, ils changent de territoire régulièrement en faisant ainsi le tour des mares.
Aeschne des joncs - Aeshnea juncea
Aeschne bleue - Aeshnea cyanea
Les libellules, lors de l’accouplement, forment ce que l’on nomme un « cœur copulatoire ».
Aeschne des joncs en position d'accouplement
Dans la Fagne de Malchamps, on peut également rencontrer d’autres libellules que nous n’avons pas eu la chance de croiser.
Aeschne subarctique – Aeshnea subarctica
Leucorrhine douteuse - Leucorrhinia dubia
Photographies : Annick Pironet
Sympétrum noir – Sympetrum danae
Nous avons pu observer plusieurs accouplements de cette espèce lors de notre visite ce 21 septembre 2009. Les mâles sont plus faciles à observer car ils patrouillent véritablement autour des mares à la recherche des femelles qui sont attrapées par ceux ci pour l’accouplement. L’accouplement terminé, le mâle reste accroché à la femelle jusqu’à la fin de la ponte pour empêcher d’autres mâles de la féconder à leur tour. En effet, si un autre mâle s’empare d’une femelle après une première fécondation, il commence par la débarrasser de la première semence avant de lui imposer la sienne. C’est pourquoi l’accouplement est de durée très variable (entre quelques minutes jusqu’à plusieurs heures).
Sympétrum noir durant la ponte
Une fois l’accouplement terminé, la femelle dépose, après quelques minutes, ses œufs à la surface de l’eau, sur des végétaux pour le Sympétrum noir ou encore à l’intérieur de ceux-ci pour d’autres espèces. Elle martèle à l’aide de l’extrémité de son abdomen les endroits où elle souhaite déposer ses œufs. Le mâle reste fermement accroché à elle durant cette opération. Cela dit, ce phénomène ne s’observe pas chez toutes les espèces d’odonates. Chez d’autres espèces, le mâle abandonne la femelle directement après l’accouplement.
Pour empêcher un mâle d’une espèce d’attraper une femelle d’une autre espèce, l’appendice terminal de l’abdomen des mâles ne peut s’agripper à une femelle d’une autre espèce.
Les aeschnes que nous avons rencontrées (aeschne des joncs et aeschne bleue) adoptent des comportements territoriaux : les mâles chassent les intrus présents sur leur territoire qu’ils soient de leur espèce ou non. De cette manière, ils espèrent pouvoir attraper les femelles présentes sur les mares qui forment leur territoire provisoire. En effet, ils changent de territoire régulièrement en faisant ainsi le tour des mares.
Aeschne des joncs - Aeshnea juncea
Aeschne bleue - Aeshnea cyanea
Les libellules, lors de l’accouplement, forment ce que l’on nomme un « cœur copulatoire ».
Aeschne des joncs en position d'accouplement
Dans la Fagne de Malchamps, on peut également rencontrer d’autres libellules que nous n’avons pas eu la chance de croiser.
Aeschne subarctique – Aeshnea subarctica
Leucorrhine douteuse - Leucorrhinia dubia
Photographies : Annick Pironet
La tourbière
A Malchamps, la tourbe s’est installée dans les traces de lithalses, dépressions ou cuvettes aux sols fortement argileux, imperméables et permettant l’apparition de plan d’eau.
Apparition de plantes aquatiques.
Le développement de la tourbière débute des bords vers le centre par la croissance de sphaignes qui forment un radeau flottant.
Accumulation de matière organique sur le fond.
Acidification provoquée par les sphaignes.
Très peu de vie dans ce milieu acide et gorgé d’eau (pauvre en oxygène) et donc très peu de bactéries, agents de décomposition.
La matière organique (principalement les sphaignes) s’accumule.
La tourbe augmente de moins d’1mm/an.
Quand les plantes ne sont plus alimentées que par les eaux de pluies, les tourbières sont dites ombrotrophes.
On observe différents types de milieux tourbeux, en fonction de l’épaisseur de la tourbe.
Apparition de plantes aquatiques.
Le développement de la tourbière débute des bords vers le centre par la croissance de sphaignes qui forment un radeau flottant.
Accumulation de matière organique sur le fond.
Acidification provoquée par les sphaignes.
Très peu de vie dans ce milieu acide et gorgé d’eau (pauvre en oxygène) et donc très peu de bactéries, agents de décomposition.
La matière organique (principalement les sphaignes) s’accumule.
La tourbe augmente de moins d’1mm/an.
Quand les plantes ne sont plus alimentées que par les eaux de pluies, les tourbières sont dites ombrotrophes.
On observe différents types de milieux tourbeux, en fonction de l’épaisseur de la tourbe.
Processus de formation des lithalses
Le pergélisol
A la fin du Pléistocène, pendant le Dryas récent (12.500 à 11.500 ans avant aujourd'hui), le climat était froid dans les Hautes-Fagnes (T° moy annuelle -6°C).
Ces conditions climatiques étaient favorables à l'existence d'un pergélisol (pergélisol = permafrost = sol gelé en permanence toute l'année et plusieurs années de suite). (1)
L’épaisseur maximale du permafrost est de l’ordre de 400m (dans le grand Nord canadien et la Sibérie N).
A plus grande profondeur, la température remonte au dessus de
La variation de la température de l’air et la chaleur interne font varier l’épaisseur du pergélisol.
En été, le dégel se fait en surface, mais l’onde de chaleur se propage jusqu’à quelques décimètres (au Cercle polaire) à quelques mètres (à l'isotherme annuelle de -1°C).
La glace de ségrégation
Les conditions d’apparition de la glace de ségrégation sont:
- sédiments limoneux
- milieux humide
- gel lent
- un maximum de
Sous l'action du gel et de la glace de ségrégation, l'eau contenue dans les limons gèle en formant des lentilles de glace. (2)
Au fil des années, la croissance de ces lentilles donne naissance à des buttes (palses minérales ou lithalses). (3)
Lithalses = cuvette remplie de tourbe.
Les lithalses se forment à la limite entre le pergélisol continu et discontinu avec une moyenne des températures de l’air égale à
Figure : épaisseur variable et discontinuité du pergélisol – tiré de : PISSART (Albert),
Géomorphologie périglaciaire : Textes des leçons de la Chaire Francqui belge, p. 9
Durant l'été, seule la couche supérieure des buttes dégèle et forme une masse boueuse saturée d'eau. Cette boue s'écoule très lentement sur les flancs des buttes et s'accumule en périphérie.
Ce phénomène est appelé solifluxion. (4)
Le réchauffement climatique fait fondre la glace du sol, les buttes s'affaissent et des cuvettes circulaires remplies d'eau apparaissent au centre, entourées chacune d'un rempart. (5)
Les sédiments des remparts proviennent donc du sommet des buttes à la suite des phénomènes de solifluxion.
Le comblement progressif des cuvettes par de la tourbe est à l'origine de tourbières que l'on peut observer actuellement. (6)
(1) 
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
Source : MARTINY P., 1999. Promenades pédestres en fagne de Malchamps-Bérinzenne, DGRNE, Jambes.
Introduction : la formation
Cette formation "Lithalses et écocomplexes tourbeux", qui s'est inscrite dans le cadre d'une Convention bilatérale entre le Centre de compétence Secteurs verts et la Haute école de la province de Liège (Institut Supérieur Agronomique de La Reid), s'est déroulée les 21 et 22 septembre 2009 au Domaine de Bérinzenne.
(Photo : Annick Pironet)
(Photo : Jean Fagot)
Les élèves de la classe de 3ème bacheliers en agronomie de la finalité nature et forêt et leur professeur Jean Fagot, ont reçu des explications théoriques dans le local informatique du Musée de la Forêt et des Eaux et les ont approfondies sur le terrain, dans la Fagne de Malchamps.
(Photo : Gauthier Demollin)
Les intervenants étaient :
Etienne Juvigné pour la géologie et le processus de formation des lithalses,
Philippe Goffart pour les explications sur les odonates,
Philippe Frankart pour les aspects botaniques et phytosociologiques,
et l'équipe du Musée de la Forêt et des Eaux :
Annick Pironet, pour l'introduction et l'encadrement de la formation,
Gauthier Demollin, pour l'encadrement technique des élèves,
Clémence Teugels, pour la création de ce blog.
(Photo : Gauthier Demollin)
En fin de formation, il a été demandé aux élèves, par groupes de 4, de produire chacun une synthèse des enseignements reçus, sur les thématiques suivantes :
1) processus de formation des lithalses + la tourbière
2) les libellules
3) la phytosociologie
Les synthèses sont publiées sur ce blog sous forme des messages qui suivent.
(Photo : Annick Pironet)
(Photo : Jean Fagot)
Les élèves de la classe de 3ème bacheliers en agronomie de la finalité nature et forêt et leur professeur Jean Fagot, ont reçu des explications théoriques dans le local informatique du Musée de la Forêt et des Eaux et les ont approfondies sur le terrain, dans la Fagne de Malchamps.
(Photo : Gauthier Demollin)
Les intervenants étaient :
Etienne Juvigné pour la géologie et le processus de formation des lithalses,
Philippe Goffart pour les explications sur les odonates,
Philippe Frankart pour les aspects botaniques et phytosociologiques,
et l'équipe du Musée de la Forêt et des Eaux :
Annick Pironet, pour l'introduction et l'encadrement de la formation,
Gauthier Demollin, pour l'encadrement technique des élèves,
Clémence Teugels, pour la création de ce blog.
(Photo : Gauthier Demollin)
En fin de formation, il a été demandé aux élèves, par groupes de 4, de produire chacun une synthèse des enseignements reçus, sur les thématiques suivantes :
1) processus de formation des lithalses + la tourbière
2) les libellules
3) la phytosociologie
Les synthèses sont publiées sur ce blog sous forme des messages qui suivent.
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