Plantes indicatrices

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Auteur : Pierre Morlon

Le point de vue de...
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Annexes de l'article
Interactions entre différents facteurs et compétition entre espèces (cas des espèces nitratophiles dans les prairies).
Voir aussi (articles complémentaires)
Aptitudes
Concurrence
Contraintes
Milieu naturel
Pédoclimatique
Potentialités
Autres langues
Anglais :	indicator species, plants-indicators
Espagnol :	plantas indicadoras
Informations complémentaires
Article accepté le 30 novembre 2010
Article mis en ligne le 18 janvier 2011

Définition

On appelle plantes indicatrices des espèces facilement reconnaissables dont la présence spontanée (ou, au contraire, l’absence) en un lieu donne des indications sur une ou plusieurs caractéristiques, physico-chimiques ou biologiques, naturelles ou dues à l’action de l’homme, du milieu. L’expression doit toujours être au pluriel et on devrait plutôt parler de végétation (ou d’association végétale) indicatrice car une espèce, et a fortiori une plante, ne peut être indicatrice à elle toute seule.

Outre l’agriculture, elles sont utilisées en écologie, foresterie (Rameau et al., 1989, 1993), géographie (bien qu’à peine mentionnées dans Les mots de la géographie, Brunet et al., 1992), prospection archéologique,...

Introduction

L’expression "plantes indicatrices" qui, en agronomie, a souvent été restreinte aux propriétés des sols, semble récente (XX^e siècle ?). Mais cela fait des millénaires qu’observer les plantes qui poussent dans un lieu est un moyen peu coûteux et, sous certaines conditions, sûr, d’avoir des informations sur ce qu’il peut produire.

En agriculture on a pendant très longtemps utilisé des plantes indicatrices pour connaître ce qu’on appelle maintenant le milieu naturel, sa fertilité en général, ses aptitudes culturales particulières ou plus précisément certaines contraintes ou conditions pédoclimatiques.

En Europe au moins, le milieu, de mieux en mieux connu et cartographié, n’est plus guère à découvrir – et, là où il l’est encore, on s’est habitué à faire appel à des techniques ( analyses de terre, mesures météo) certainement moins intégratrices mais d’apparence plus « objective » ou « scientifique ». Et ce milieu est de moins en moins naturel – en « grandes cultures », la flore spontanée (adventice) d’un champ dépend largement de son histoire culturale, du système de culture qui y est pratiqué : rotation ou succession de cultures, techniques de désherbage... L’utilisation de plantes indicatrices tend donc à se restreindre aux productions peu intensives comme les prairies, et à la connaissance, voire au contrôle, des modes d’exploitation et des pratiques - en 1962 déjà, Delpech utilisait l'analyse floristique des prairies autant pour faire un diagnostic des modalités d'exploitation que pour connaître le milieu, affirmant que « l’influence des interventions humaines sur la végétation (mode d'exploitation, par exemple) est très profonde et parfois beaucoup plus importante que celle des facteurs naturels ».

Par ailleurs, la présence d’espèces inféodées à un milieu n’est pas seule indicatrice, la date d’un stade phénologique d’espèces communes l’est aussi, ce qui ouvre d’autres perspectives : cartographie fine du climat, suivi du changement climatique...

En agriculture, un moyen très ancien

Il y a 2400 ans, après avoir affirmé que l’agriculture est, de tous les arts, le plus facile à apprendre, le Grec Xénophon en expose les bases, à commencer par la connaissance du terrain :
« ... on peut même sur un terrain qui appartient à un autre, reconnaître ce qu'il peut ou ne peut pas produire, rien qu'à en voir les récoltes et les arbres (...) ce que la terre aime à faire croître et à nourrir. (...) Même si elle est en friche elle laisse voir encore sa nature ; celle dont les produits sauvages sont de bonne qualité peut, si on la soigne, donner aussi des produits cultivés de bonne qualité. Ainsi, même les novices en agriculture peuvent cependant discerner la nature du terrain. » (Xénophon, ca. 375 av. J.C., livre 16).

Parmi les signes certains et « reconnus par les Anciens » d'un sol gras et fertile en blés, le Romain Columelle mentionne les plantes qui y poussent (attention : la traduction des noms d’espèces des textes de l’Antiquité n’est jamais garantie !) :
« ... il y a plusieurs signes qui font reconnaître une terre douce et propre au blé, comme la présence du jonc, du roseau, du chiendent, du trèfle, de l'hièble, des ronces, des prunelliers, et de plusieurs autres plantes qui, bien connues des chercheurs de sources, ne croissent que dans les veines d'une terre douce. » (Columelle, ca. 42 ap. J.C., livre 2).

Dans la première Maison rustique, Estienne nomme des espèces que l’on dirait aujourd’hui indicatrices de conditions pédoclimatiques :
« Pour distinction de ces herbes les chardons montrent la chaleur du terroir, (...), la ciguë, l’ache sauvage, la fumeterre viennent de putréfaction ; le lizet petit & grand, procèdent partie de sècheresse, partie d’altération d’humeur. La maurelle, petite & grande, que l'on nomme symphile majeur, viennent de la partie froide qu’elles tirent de l’humeur de la terre : la mercure de deux sortes, l’euphrage aussi de deux ou trois fleurs différentes, la menue oseille rouge par-dessous, les trois sortes de plantain tiennent du froid ou tempéré... » (Estienne, 1564, 5è livre, chap. 3).

À la même époque, l’italien Gallo liste les « herbes faisant connaître la bonté d’un terroir » :
« s’il y croît de la dent de chien, la lampe du trèfle, & des mauves, vu qu’il n’y a pas une de ces herbes qui, naissant en quelque lieu, ne donne signifiance de fertilité : mais sur toutes le trèfle en porte l’avantage. »(Gallo, [1569] 1572 : 4).

Les plantes indicatrices étaient enseignées à l'école primaire en France, il y a 100 ans. Citons un manuel scolaire : « 37e LEÇON. — LES TERRAINS.
(...) 2. Terrains calcaires. – Ces terrains, de couleur blanchâtre, sont très perméables et les plantes y souffrent de la sécheresse en été : de plus les engrais s'y décomposent très vite. Ce sont des terrains peu fertiles où l'on cultive de préférence l'orge, le sainfoin, la vigne, etc. Certaines plantes y poussent spontanément ; ce sont le mélampyre ou rougeole, l'ononis ou arrête-bœuf, etc.
3. Terrains sablonneux ou siliceux. - Ces terrains se laissent facilement pénétrer par l'eau, l'air et la chaleur; ce sont des terrains secs et faciles à travailler. Ils donnent des récoltes médiocres. Les terrains siliceux conviennent surtout au seigle, à la pomme de terre, à la vigne, etc. Les plantes naturelles de ces terrains sont les bruyères, les fougères, etc.
4. Terrains argileux. - Ces terrains, qu'on appelle encore terrains glaiseux, terres grasses ou terres fortes, sont froids et humides, difficiles à travailler. Ils conviennent aux prairies naturelles et artificielles, à la culture des céréales, des choux, des féveroles, etc. Les plantes qui y croissent spontanément sont la prêle ou queue-de-renard, le tussilage ou pas-d'âne, etc. » (Dutilleul et Ramé, ca. 1910 : 171-172).

Qu’est-ce qui peut être indiqué ?

Rappelons d’abord que les plantes consommées ou abîmées ont toujours indiqué aux chasseurs la présence d’un gibier invisible ; et que celles qui, pour leur pollinisation (orchidées) ou leur dissémination (gui), dépendent strictement d’une seule espèce animale, en indiquent aussi la présence.

A peu près toute condition pédoclimatique (en y incluant l’action de l’homme : fertilisation ou épuisement, coupe, tassement du sol...) peut être indiquée, comme en témoigne l’extrême richesse du vocabulaire que botanistes et écologues ont créé à partir :

- des suffixes –phyte (plante), phile (aimer), phobe ou–fuge (fuir), cole (habiter), trophe (se nourrir) et parfois cline (à tendance, qui préfère légèrement) ;

- de préfixes tels que : acido-, aéro-, anémo-, anthropo (lié aux activités humaines), aréni ou (ps)ammo (sable), argilo-, baso-, calci-, chiono (neige), cryo (froid), gravi (gravier), halo- (sel), hélio- (soleil), hélo- (marais), humi (humus), hygro-, limi (vase, boue), marni- (marne), méga-, méso- (moyen, au milieu), messi (moisson : terres en cultures annuelles), neutro-, nitro- (azote), oligo-, ombro- (pluie), oro (relief, montagne), photo- (lumière), phréato (eau de subsurface), pyro (feu), ripi (rive), saxi (rocher), scia (ombre), silici-, thermo-, tropo (alternance), xéro- (sec),... et leurs composés comme aérohygro-, halophréato-, hélioxéro-, mésoscia- (voir Ramade, 2008)...

Les plantes indiquent ainsi :

• des conditions permanentes ou constantes,
• des amplitudes de variation ou battement (nappes phréatiques), des alternances journalières (jours chauds / nuits froides) ou saisonnières,
• des événements réguliers (fauche, feu, pâturage),
• des seuils jamais franchis ou au contraire des extrêmes ou accidents (gelées, submersion),
• des cumuls ( sommes de températures ou de froid : voir dormance, vernalisation)...

Attention ! Le milieu indiqué est celui « ressenti » par la plante (parties aériennes ou racines), qui peut être très local.... et entretenu, voire créé, par la plante qui l’indique ! On trouve la myrtille (Vaccinium myrtillus L.), acidophile, sur des rochers calcaires : il lui suffit qu’il y ait au-dessus un peu d’humus acide, qu’elle-même contribue à maintenir, et où se limitent ses racines.

Reliques et témoins du passé Les plantes peuvent aussi témoigner du passé. Lorsqu’un milieu change, des espèces liées aux anciennes conditions peuvent subsister un certain temps, d’autant plus long que l’usage ancien avait profondément modifié les sols. Longtemps après l’abandon de l’élevage, l’ortie (Urtica dioica L.), nitrophile, témoigne du passage du bétail sur le bord des chemins ou de la concentration de déjections à certaines places... Et la flore herbacée de sous-bois d’une forêt actuelle peut dépendre des utilisations du sol, en particulier agricoles, d’il y a 200... ou 2 000 ans (Dupouey et al., 2002 et 2007). Or, en ce domaine, dépendre de c’est aussi indiquer. Ces reliques peuvent être source aussi bien d’informations sur le passé que d’erreurs si on interprète leur présence sans connaissance de ce passé.

Qu’est-ce qui indique ?

« Les infos d’un indic’ doivent toujours être vérifiées par recoupement avec d’autres infos » (sagesse policière).

Pour que la présence - ou, au contraire, l’absence - d’une espèce soit indicatrice d’une chose, il faut qu’elle l’exige (lui soit inféodée) ou, au contraire, ne la supporte pas. Mais qu’entend-t-on par présence, et comment l’interpréter ?

Une graine apportée par un animal, l'eau ou le vent, ou dans du fumier... peut donner une plante qui arrive à survivre plus ou moins longtemps dans un milieu défavorable. La présence d’un seul individu, surtout s’il est chétif, n’indique donc rien : il en faut plusieurs, et vigoureux ; et les espèces pérennes, qui ont supporté les conditions de milieu (et leurs variations) sur la durée, sont des indicateurs plus sûrs que les annuelles.

Mais cela ne suffit pas. Des erreurs d’interprétation sont toujours possibles car « des combinaisons différentes de 2 ou plusieurs facteurs peuvent avoir la même résultante biologique » (Delpech, 1962). Souvent, la relation “condition de milieu -> espèce observée” n’est pas directe : elle peut être médiatisée :

- soit par une autre condition de milieu - on trouve des espèces de désert sur des pentes où les pluies, pourtant non négligeables, ruissellent sans être retenues par des sols érodés à très faible réserve utile ;

- soit par la concurrence d’autres espèces – on a cru la pâquerette (Bellis perennis L.) indicatrice de sols pauvres et secs, voire rocheux, mais sur les pelouses en ville elle côtoie le pissenlit ou dent de lion (Taraxacum officinale Web., T. dens leonis Desf.), indicateur de sol frais, profond et riche ! En fait, ce dont la pâquerette a besoin, c’est de soleil, donc d’absence d’ombre de plantes plus hautes, ce qui dans la nature se trouve sur des sols pauvres et secs, mais est aussi obtenu par la tonte fréquente de la pelouse...

C’est donc l’ensemble de la flore qu’il faut observer, ou plus précisément l’ensemble des espèces indicatrices de quelque condition que ce soit, présentes en ce lieu. Cela est encore plus vrai pour tirer des conclusions de l’absence d’espèces qu’on s’attendrait à y voir.

Tout cela exige de savoir identifier les espèces, en distinguant celles qui se ressemblent mais ne conduisent pas aux mêmes conclusions. Aujourd’hui en France, la botanique n’est plus enseignée, et le temps est proche où bien peu sauront faire ce dont était capable tout bon « ménager » du XVI^e siècle, fût-il analphabète : apprécier les potentialités et aptitudes d’un terroir en regardant les plantes qui y poussent spontanément. Maintenant, il faut faire appel à un bureau d’études avec des moyens sophistiqués...

Un autre usage : la date d’un stade phénologique

Les plantes sont des enregistreurs de la température, qu’elles révèlent sous une forme cumulée (voir l'article Sommes de températures) par la réalisation de certains stades de développement. Les dates de ces stades phénologiques, en particulier les plus visibles comme la floraison des arbres (lilas, arbres fruitiers...), ont fait l'objet de longue date de l'attention d'amateurs éclairés, souvent en complément des observations climatiques. Dans un cadre plus agronomique, les Graminées ou Poacées sont bien connues à cet égard, parce qu’elles incluent la plupart des céréales : blé, maïs, riz.... Sous réserve d’une suffisante homogénéité du matériel végétal considéré, l’observation de la date de réalisation d’un stade déterminé par une espèce donnée permet donc :

- dans l’espace, de réaliser une cartographie microclimatique ou topoclimatique très fine, ce qui est particulièrement intéressant dans les régions de montagne (Fleury, 1983). On a pu l'envisager en raison d'un coût incomparablement moindre que celui de mesures météorologiques classiques ou satellitaires ; en pratique, l’information est limitée aux périodes correspondant aux stades d’espèces à la fois répandues et très bien connues ;

- dans le temps, l'observation phénologique a longtemps été seulement appliquée à l’étude de la variabilité du climat dans une perspective historique. Le Roy Ladurie (1967) a ainsi utilisé les chroniques des dates de publication des bans de vendanges, c’est à dire de maturité du raisin. Elle a pris une importance plus grande récemment dans les recherches sur le changement climatique : il est ainsi possible de reconstituer des températures de printemps-été bien avant l’existence de mesures météorologiques (Guiot et al., 2005 ; Maurer et al., 2009), comme l'a illustré une étude sur la Bourgogne permettant de remonter jusqu'à 1370 (Chuine et al., 2004). Pour la période actuelle ou récente, de nombreuses études « suivent » ainsi le réchauffement climatique à partir des dates de récolte ; ainsi pour les moissons (Fournier 2009) ou les dates de vendanges.

Références citées

• Brunet R., Ferras R., Théry H., 1992. Les mots de la géographie. GIP Reclus, Montpellier ; La Documentation Française, Paris, 518 p.
• Chuine I., Yiou P., Viovy N., Seguin B., Daux V., Le Roy Ladurie E., 2004. Historical phenology: Grape ripening as a past climate indicator. Nature 432, 289-290. Texte intégral sur le site de la revue.
• Columelle [ca. 42] 1844. Rei rusticæ libri. Texte intégral sur TheLatinLibrary. De l’Agriculture. Trad. L. du Bois, Panckoucke, Paris, 1844. Texte intégral sur remacle.org.
• Delpech R., 1962. Possibilité de déterminer les conditions de milieu par l’examen de la végétation (cas des prairies). In : C. Riedel, dir., L’étude du milieu naturel. Bulletin Technique d’Information, 172 : 735-749.
• Dupouey J.L., Dambrine E., Dardignac C., Georges-Leroy M., 2007. La mémoire des forêts. Actes du colloque “Forêts, archéologie et environnement”. ONF / INRA / DRAC Lorraine, Nancy, 294 p. + DVD.
• Dupouey J. L., Sciama D., Koerner W., Dambrine E., Rameau J.C., 2002. La Végétation des forêts anciennes. Rev. For. Fr. LI V, 521-532.
• Dutilleul J., Ramé E., ca. 1910. Les sciences physiques et naturelles. Enseignement primaire, cours moyen et supérieur. Larousse, Paris, p. 171-172.
• Estienne C., 1565. L’agriculture et maison rustique. Paris, Jaques du Puis, 155 feuillets + Epistre + tables. Texte intégral sur archive.org.
• Fleury P., 1983. La phénologie des espèces des prairies montagnardes du Beaufortain (Savoie) utilisée comme indicatrice microclimatique et agronomique. CTHS, Paris, C.R. 108e Congrès national sociétés savantes, Sciences, Fasc. 2 : 47-59.
• Fournier T., 2009. Impact du changement climatique sur les pratiques agricoles. Rapport de stage de master 2, INRA/ SAD Mirecourt, 30p
• Gallo A., [1569] 1572. Secrets de la vraye agriculture, et honestes plaisirs qu’on reçoit en la mesnagerie des champs, ... traduits en françois de l’italien par François de Belleforest. Chez Nicolas Chesneau, Paris, 427 p.
• Guiot J, Nicault A, Rathgeber C, Edouard JL, Guibal E, Pichard G, Till C, 2005. Last-millennium summer-temperature variations in western Europe based on proxy data. Holocene, 15 (4) : 489-500.
• Hédin L., Le Cacheux M.-T., 1950. Les espèces nitratophiles dans les prairies. Annales Agronomiques de l’INRA, Janvier Février 1950 : 115-118.
• Le Roy Ladurie E., 1967. Histoire du climat depuis l'an mil. Flammarion, Paris, 413 p.
• Maurer C, Koch E, Hammerl C, Hammerl T, Pokorny E, 2009. BACCHUS temperature reconstruction for the period 16th to 18th centuries from Viennese and Klosterneuburg grape harvest dates. J. Geophys. Res., 114, D22106, doi:10.1029/2009JD011730.
• Ramade F., 2008. Dictionnaire encyclopédique des sciences de la nature et de la biodiversité. Dunod, Paris, 727 p.
• Rameau J.C., Mansion D., Dumé G., 1989 et 1993. Flore forestière française. Guide écologique illustré. IDF / DERF / ENGREF, Paris. T. 1 : Plaines et collines, 1989, 1785 p. ; t. 2 : Montagnes, 1993, 2421 p.
• Xénophon [ca. 375 avant J.C] 1949. Économique. Texte établi et traduit par Paul Chantraine, Les Belles Lettres, Paris, 121 p. Texte intégral (autres traductions) en français seul et bilingue sur remacle.org.

Pour en savoir plus

Bibliographie complémentaire

Un panorama daté et géographiquement localisé (l’ex-URSS) mais riche : Chikishev A.G. (ed.), 1965. Plants indicators of soils, rocks, and subsurface waters. Traduit du russe en anglais. Consultants Bureau, New York, 210 p.

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