Bassin printanier - Vernal pool

Piscine printanière avec fond d'argile dure, Vina Plains Nature Conservancy Preserve, California, United States

Les mares printanières , également appelées mares printanières ou mares éphémères , sont des mares d'eau saisonnières qui offrent un habitat à des plantes et des animaux distinctifs. Ils sont considérés comme un type distinct de zones humides généralement dépourvues de poissons et permettent ainsi le développement en toute sécurité d'espèces natales d'amphibiens et d'insectes incapables de résister à la concurrence ou à la prédation par les poissons. Certaines lignées de poissons tropicaux (comme les killifishes ) se sont cependant adaptées spécifiquement à cet habitat .

Les mares printanières sont un type de zone humide . Ils peuvent être entourés de nombreuses communautés/espèces, notamment des forêts de feuillus, des prairies, des forêts de pins tordus, des forêts de chênes bleus, des steppes d'armoises, des broussailles côtières succulentes et des prairies. Ces mares sont caractéristiques des climats méditerranéens, mais se retrouvent dans de nombreux autres écosystèmes.

Génération et développement annuel

Une piscine printanière de roche inondée sur Enchanted Rock . Remarquez celui habité de cactus en arrière-plan.

Pendant la plupart des années, un bassin printanier connaîtra une inondation due à la pluie/précipitation, suivie d'une dessiccation due à l' évapotranspiration . Ces conditions sont généralement associées au climat méditerranéen et résident principalement dans la vallée centrale de ces régions. Les bassins vernaux sont souvent caractéristiques des climats méditerranéens. La plupart des piscines sont sèches pendant au moins une partie de l'année et se remplissent des pluies hivernales, de la fonte des neiges au printemps et de la montée des nappes phréatiques. Certaines mares peuvent rester au moins partiellement remplies d'eau pendant un an ou plus, mais toutes les mares printanières s'assèchent périodiquement. Typiquement, cependant, une mare printanière a trois phases chaque année : elle est inondée en hiver (phase inondée) avec la mare printanière retenant l'eau de 10 à 65 jours, elle sèche lentement au printemps (phase de floraison), et elle sèche complètement pendant l'été (phase sèche). Les mares printanières favorisent les espèces indigènes car de nombreuses espèces non indigènes ne peuvent pas tolérer les changements saisonniers extrêmes des conditions environnementales.

Certaines mares printanières ont une couche d'argile imperméable sous-jacente (également connue sous le nom de hardpan) qui réduit la percolation de l'eau. La couche imperméable est hydrophobe et empêche l'eau de s'écouler dans les couches inférieures du sol, ce qui permet aux mares printanières d'être inondées pendant une très longue période. Cette caractéristique des mares printanières signifie que l'eau peut s'évaporer lentement au lieu de s'écouler. C'est un facteur clé dans le développement des communautés végétales printanières car il maintient le sol au bord de l'eau juste assez humide pour que les communautés végétales printanières s'épanouissent tandis que celles plus proches du centre de la piscine sont plus inondées, ce qui entraîne une zonation des communautés végétales. au fur et à mesure que le niveau de l'eau baisse. Cette couche d'argile permet également aux mares d'exister assez longtemps pour empêcher le développement des espèces des hautes terres, tout en existant juste assez de temps pour empêcher les espèces de plantes aquatiques de prendre le dessus.

Certaines autorités restreignent la définition des mares printanières pour exclure les zones humides saisonnières qui ont défini des canaux d'entrée et de sortie. La justification est que ces zones humides saisonnières ont tendance à être qualitativement différentes des mares printanières isolées ; c'est parce qu'ils sont alimentés par de plus grands bassins de drainage, de sorte que, premièrement, les apports contribuent à des concentrations plus élevées de minéraux dissous. Deuxièmement, les modèles d'écoulement augmentent l'effet périodique d'affouillement et d'ensablement des écoulements à travers ou simplement dans la zone humide. Troisièmement, les flux entrants et sortants sur de plus longues distances rendent les populations et les plantes moins strictement endémiques . Les faibles concentrations de minéraux dissous des petits bassins vernaux peuvent être caractérisées comme oligotrophes et faiblement tamponnées avec des changements rapides de pH dus à l' absorption de dioxyde de carbone pendant la photosynthèse .

Les mares printanières sont ainsi appelées parce qu'elles sont souvent, mais pas nécessairement, à leur profondeur maximale au printemps (signification "vernale" de, liée ou se produisant au printemps). Il existe de nombreux noms locaux pour de tels bassins, selon la partie du monde dans laquelle ils se trouvent. Des mares printanières peuvent se former dans la forêt, mais elles sont plus généralement associées aux prairies et aux plaines ou bassins rocheux. Alors que de nombreuses mares printanières ne mesurent que quelques mètres de largeur, les playas et les fondrières des prairies sont généralement beaucoup plus grands, mais sont tout de même similaires à bien des égards, avec des niveaux d'eau élevés pendant les périodes humides, suivis de conditions sèches. Certains excluent les playas désertiques de la définition des mares printanières parce que leurs plus grands bassins de drainage fermés dans les zones à taux d'évaporation élevés produisent des concentrations plus élevées de minéraux dissous, la salinité et l' alcalinité favorisant différentes espèces. Les plages peuvent être inondées moins fréquemment que les mares printanières, et l'inondation coïncide généralement avec un temps plus froid défavorable à la croissance des plantes.

Écologie

Bien qu'elles soient parfois sèches, les mares printanières regorgent de vie lorsqu'elles sont remplies, servant de lieux de reproduction essentiels pour de nombreuses espèces d'amphibiens et d'invertébrés. Les habitants les plus évidents sont diverses espèces de grenouilles et de crapauds nicheurs. Certaines salamandres utilisent également les mares printanières pour se reproduire, mais les adultes peuvent ne visiter la mare que brièvement. D'autres habitants notables sont les Daphnia et les crevettes féeriques , ces dernières étant souvent utilisées comme espèces indicatrices pour définir de manière décisive une mare printanière. D'autres espèces indicatrices, du moins en Nouvelle-Angleterre , sont la grenouille des bois , le crapaud crapaud et certaines espèces de salamandres-taupes . Notamment, les mares printanières sont sans poisson, en raison de leur nature éphémère.

Certaines espèces des mares printanières sont menacées. Les crevettes fées sont des crustacés de la famille des Branchinectidae. Il leur faut environ 30 heures pour commencer à éclore dans l'eau et il leur faut 50 jours pour mûrir. Au printemps, les œufs éclosent et peuvent entrer en dormance. Il existe différents types de crevettes féeriques dans différentes mares printanières car les mares peuvent agir comme des îles car elles sont si isolées.

Certaines espèces végétales sont également associées aux mares printanières, bien que les espèces particulières dépendent de la région écologique. La flore des mares printanières sud-africaines , par exemple, est différente de celle des mares printanières californiennes, et elles ont des Anostraca caractéristiques , comme diverses espèces de Branchipodopsis . Dans certaines régions du nord, les crevettes têtards sont plus courantes. Certains habitants des mares printanières sont menacés en raison de la perte d'habitat . L'un de ces habitants comprend la salamandre tigrée de Californie.

La perte d'habitat

Les mares printanières abritent un assemblage distinct de flore et de faune qui, dans certains cas, ne se trouvent nulle part ailleurs sur la planète. Malgré ce fait, environ 90 % des écosystèmes des mares printanières de Californie ont été détruits. Fait troublant, une grande partie de cette destruction s'est produite ces dernières années, avec environ 13 % des mares printanières restantes perdues dans le court intervalle de 1995 à 2005. Les principales menaces pour les habitats des mares printanières dans la vallée centrale sont l'agriculture, l'urbanisation, les changements hydrologiques, le changement climatique et le pâturage mal géré par le bétail.

Restauration

Les mares printanières sont des habitats de choix à cibler pour les travaux de restauration en raison de leur valeur en tant que foyers de biodiversité ainsi que de l'histoire récente de destruction et de dégradation étendues. Cependant, il y a eu des taux de réussite variables attribués à divers efforts de restauration. Il existe un certain nombre d'hypothèses pour expliquer pourquoi :

Hypothèse 1 : Les piscines construites sont trop profondes.

Hypothèse 2 : Bords des bassins construits plus étroits que les bassins naturels.

Hypothèse 3 : Les piscines construites ont des pentes plus raides que les piscines naturelles.

Résultats : Les recherches suggèrent que les deux derniers détails (hypothèses 2 et 3) sont cruciaux pour déterminer la valeur de l'habitat des mares printanières artificielles. En général, la plupart des piscines construites étaient trop raides et n'avaient pas de bords assez larges.

Atténuation

Il y a eu une bonne dose de controverse autour de la pratique de l'atténuation, qui est la destruction d'espèces et d'habitats protégés ou menacés, tels que les mares printanières, à condition que toute entité (entreprise, gestionnaire des terres, etc.) détruise l'habitat. entreprendra la construction d'un habitat de remplacement pour « atténuer » leurs impacts. Ce concept est difficile à appliquer aux mares printanières, qui représentent une valeur d'habitat considérable, mais sont difficiles à reproduire avec succès en utilisant des méthodes de construction (comme mentionné ci-dessus). Ainsi, il a été très controversé d'appliquer des stratégies d'atténuation aux systèmes de mares printanières en raison des risques évidents inhérents à la tentative de reconstruction de ce type d'habitat. Cependant, certaines agences exigent maintenant deux remplacements pour chaque mare printanière détruite, afin de compenser la faible qualité de l'habitat artificiel.

Sols

Les mares printanières peuvent se former partout où une dépression se remplit d'eau de pluie, ce qui entraîne une faible teneur en nutriments et de faibles niveaux de sels dissous. Ils reposent sur une couche imperméable de claypan, hardpan ou roche volcanique permettant la rétention d'eau. Dans de nombreux cas, ils contiennent des prairies qui se forment sur une variété de types de sols contenant des limons et des argiles souvent recouverts d'une couche de racines fibreuses et de feuilles mortes entrelacées. Les types de sols présents ont tendance à être liés aux types de sols locaux et à l'hydrologie de la piscine. Les sols plus fins tels que l'argile, le limon et la boue sont plus courants dans les situations perchées, tandis que les piscines qui sont plus connectées à la nappe phréatique ont des sols plus grossiers comme le sable ou le gravier. Les sols des mares printanières reflètent souvent leurs conditions d'inondation, ce qui entraîne des horizons à faible saturation, des marbrures et une pourriture anoxique. Ils peuvent développer des sols hydriques typiques des zones inondées, y compris des accumulations de matière organique, mais cela peut ne pas se produire dans les zones plus sèches. Dans certains cas, il y a une couche dure du bac qui provoque la rétention d'eau dans les piscines. Le bassin d'argile dure accumule de l'eau en raison de la petite taille des particules et donc de la porosité réduite. Cela permet l'inondation et le développement des mares printanières.

Flore

Fleurs de mare printanière, avec différentes espèces présentes dans des zones liées à l'humidité du sol et aux gradients de température formés au fur et à mesure que la mare s'assèche. Réserve faunique nationale de Sacramento, Californie

Dans les mares printanières, la floraison se produit simultanément en raison de la saisonnalité des conditions favorables. Les écosystèmes des mares printanières peuvent comprendre à la fois des espèces cosmopolites et des espèces endémiques adaptées à des conditions environnementales uniques. Ces conditions comprennent des gradients d'humidité, des gradients de salinité et des niveaux réduits de compétition. Les gradients microtopographiques contribuent également à la distribution des espèces dans les communautés de mares printanières, où les plantes qui fleurissent plus tôt dans la saison sont plus susceptibles de se trouver à des altitudes légèrement plus élevées que les espèces à floraison tardive. De nombreuses plantes de piscine printanière ont des graines enfouies qui s'accumulent dans le sol. Différentes espèces sont adaptées à différents niveaux d'humidité, et à mesure que l'eau s'évapore des bords d'une piscine, une zonation distincte des espèces peut être observée. La plupart des mares reçoivent un dépôt annuel de feuilles d'arbres, qui sont essentielles au maintien de la vie locale en raison des détritus foliaires.

De nombreuses plantes vivaces des hautes terres sont incapables de résister à la période d'inondation. De nombreuses plantes des zones humides sont incapables de résister à la période de dessèchement. Par conséquent, les mares vénales sont un habitat distinctif qui offre un refuge contre les plantes terrestres et entièrement aquatiques. Lorsque le dioxyde de carbone dissous est épuisé par la photosynthèse diurne, les espèces du bassin printanier comme l'isoète de Howell ( Isoetes howellii ) et le pygmyweed ( Crassula aquatica ) collectent le dioxyde de carbone pendant la nuit en utilisant le métabolisme de l'acide crassulacéen . Les habitats des bassins vernaux favorisent les plantes annuelles avec certaines plantes vivaces adaptées de manière unique qui subissent une mortalité importante ressemblant à une reproduction annuelle. Les annuelles représentent environ 80 pour cent de la flore printanière des mares. Vous trouverez ci-dessous quelques genres parmi la centaine d'espèces de plantes vasculaires associées aux habitats des mares printanières de Californie. Un bassin typique ne comprendra que 15 à 25 espèces.

Flore aquatique cosmopolite
Spécialistes des piscines printanières

Les plantes des hautes terres que l'on trouve couramment dans les mares printanières de Californie comprennent des pensées jaunes , plusieurs trèfles parfumés , des fleurs de singe lavande jaune et brillante , des lys étoilés et de l' achillée millefeuille .

Les mares printanières sont souvent menacées par le développement au même titre que les autres zones humides . En conséquence, la plupart des piscines ont été converties en zones résidentielles, routes et parcs industriels. C'est pourquoi la plupart des mares existantes se trouvent sur des terres protégées ou privées telles que les parcs nationaux et les ranchs .

Un grand nombre d' espèces rares , menacées et endémiques se trouvent dans les zones de mares printanières. Par exemple, la menthe mesa de San Diego , une plante très menacée, se trouve exclusivement dans les mares printanières de la région de San Diego . Un autre exemple est la Lasthenia conjugens , une fleur sauvage , que l'on trouve dans des parties limitées de la région de la baie de San Francisco . Un troisième exemple est l'herbe Limnanthes vinculans endémique du comté de Sonoma, en Californie .

Faune

Piscine printanière dans le nord de la Californie

De nombreux amphibiens qui se reproduisent uniquement dans les mares printanières passent la majeure partie de leur vie dans les hautes terres à des centaines de pieds de la mare printanière. Les œufs sont pondus dans la mare printanière, puis les juvéniles quittent la mare deux ou trois mois plus tard, pour ne revenir qu'au printemps suivant pour se reproduire. Par conséquent, les zones de hautes terres entourant une mare printanière sont essentielles à la survie de ces espèces. En Californie et dans l'État de New York, la salamandre tigrée ( Ambystoma tigrinum ) en voie de disparition dépend des mares printanières pour se reproduire comme décrit ci-dessus. Quelques autres espèces de mares printanières obligatoires sont la salamandre marbrée ( Ambystoma opacum ), la salamandre de Jefferson ( Ambystoma jeffersonianum ), la salamandre à points bleus ( Ambystoma laterale ) et la salamandre maculée ( Ambystoma maculatum ).

Certaines autres espèces, notamment l' Anostraca , la crevette fée et leurs proches, pondent des œufs capables d'entrer dans un état de cryptobiose . Ils éclosent lorsque les pluies reconstituent l'eau de la piscine, et aucune étape du cycle de vie des animaux ne quitte la piscine, sauf lorsque les œufs sont accidentellement transportés par la phorèse animale , le vent, ou rarement, par l'inondation. Ces populations animales peuvent être très anciennes lorsque les conditions des eaux printanières saisonnières sont suffisamment stables. A titre d'exemple extrême, Branchipodopsis relictus sur l'île principale de l' archipel de Socotra , qui est extrêmement éloigné pour ce qu'il est, un fragment continental du Gondwana, aurait été isolé depuis le Miocène . Branchipodopsis relictus est également isolé génétiquement et géographiquement.

Les mares printanières peuvent servir d'habitat temporaire aux oiseaux migrateurs, en particulier en Californie. La riche population d'invertébrés de ces mares fournit de la nourriture aux canards, hérons, aigrettes, pluviers et de nombreuses autres espèces.

Voir également

Les références

  1. ^ "Les piscines printanières de Californie" . faune.ca.gov . Récupéré le 08/06/2020 .
  2. ^ Barbour, Michael; Keeler-Wolf, Todd; Schoenherr, Allan A. (2007-07-17). Végétation terrestre de Californie, 3e édition . Presse de l'Université de Californie. p. 394-424. ISBN 978-0-520-24955-4.
  3. ^ Bauder, Ellen T.; Belk, Denton ; Ferrer, Wayne T., Jr. (1998). Witham, Carol W. (éd.). Écologie, conservation et gestion des écosystèmes des mares printanières . Société des plantes indigènes de Californie . p. 1. ISBN 0-9434-6037-9.
  4. ^ un b Keddy, Paul A. (13 septembre 2010). Écologie des zones humides : principes et conservation (deuxième édition). Presse de l'Université de Cambridge . p. 48-52, 65. ISBN 978-0-5217-3967-2.
  5. ^ Bauder, Ellen T.; Belk, Denton; Ferrer, Wayne T., Jr. (1998). Witham, Carol W. (éd.). Écologie, conservation et gestion des écosystèmes des mares printanières . Société des plantes indigènes de Californie . p. 10–11. ISBN 0-9434-6037-9.
  6. ^ "Salamandre tigrée de Californie - Amphibiens et reptiles, comptes d'espèces en danger" . Poissons et faune de Sacramento . Récupéré le 08/06/2020 .
  7. ^ "Les piscines printanières de Californie" . Département californien de la pêche et de la faune . 17 juin 2013. Archivé de l'original le 22 février 2018 . Consulté le 14 juin 2017 .
  8. ^ Hogan, C. Michael (31 juillet 2010). Monosson, Emily (éd.). "Facteur abiotique" . Encyclopédie de la Terre . Conseil national pour la science et l'environnement . Archivé de l'original le 8 juin 2013.
  9. ^ Bauder, Ellen T.; Belk, Denton; Ferrer, Wayne T., Jr. (1998). Witham, Carol W. (éd.). Écologie, conservation et gestion des écosystèmes des mares printanières . Société des plantes indigènes de Californie . p. 2-3, 5. ISBN 0-9434-6037-9.
  10. ^ Brennan, Deborah Sullivan (2019-04-01). « Mares printanières : les pluies donnent vie à un mini-écosystème de céleri bouton, de menthe Otay Mesa et de crevettes féeriques » . Union-Tribune de San Diego . Récupéré le 2019-04-05 .
  11. ^ Van Damme, Kay; Dumont, Henri J. ; Weekers, Peter HH (9 mai 2004). "Anostraca (Crustacea : Branchiopoda) de l'île de Socotra : Un nouveau Branchipodopsis et sa relation avec ses congénères africains et asiatiques" . Faune d'Arabie . 20 : 193-209.
  12. ^ Silveira, Joseph G. "Utilisations aviaires des mares printanières et implications pour la pratique de la conservation." In Ecologie, conservation et gestion des écosystèmes des mares printanières. Actes d'une conférence de 1996. Sacramento, Californie : California Native Plant Society . p.92-94. 1998.

Liens externes