Relations entre les traits fonctionnels des espèces végétales et leurs fonctions de protection contre l'érosion dans les milieux marneux restaurés de montagne | (trad auto)Relationship between the functional traits of plant species and their erosion protection functions in restored mountain marl environments

English. (trad auto)Erosion control and sediment retention are among the most important services provided by vegetation, but these functions are less and less well performed in many environments. In the French Southern Alps, large marl outcrops are subject to intense water erosion, which causes considerable amounts of soil to be lost each year and threatens property and people downstream of the catchment areas. In response to environmental degradation, many ecological restoration operations are being carried out to restore ecosystem functions and ensure sustainable erosion control. Over the past ten years, the role of functional traits in the functioning of ecosystems has been the subject of significant ecological research and has been the subject of much research. Functional traits determine both the response of plant species to environmental constraints and their effect on ecosystem processes. They also allow the generalization and modeling of results for greater operational value. This thesis work is part of this context. Its objective is to better understand the relationships between the functional traits of plants and their response to erosive stresses on the one hand, and their protective effect against erosion on the other. The resistance of plant species to uprooting and burial during intense erosive episodes, as well as their soil stabilization and sediment trapping functions, have thus been studied on herbaceous and woody species in their early stages of development. The results obtained highlighted the main functional features that influence the response and effect of species to/on erosion. Thus, traits describing the morphology of the root system, such as the percentage of fine roots, could be related to resistance to uprooting and soil fixation, while growth form and traits describing aerial morphology appeared decisive respectively in resistance to burial under sediments and their entrapment. This work contributes to deepening knowledge in the ecology of restoration applied to eroded mountain environments and to improving management tools. In particular, the results can be used to diagnose the vulnerability of environments to erosion or to predict the success of restoration operations.

French. Le contrôle de l'érosion et la rétention de sédiments comptent parmi les services les plus importants rendus par la végétation, mais ces fonctions sont de moins en moins bien remplies dans de nombreux milieux. Dans les Alpes du Sud françaises, de vastes affleurements marneux sont soumis à une érosion hydrique intense qui provoque chaque année la perte de quantités considérables de sol et menace les biens et les personnes en aval des bassins versants. Face à la dégradation des milieux, de nombreuses opérations de restauration écologique sont menées afin de rétablir les fonctions des écosystèmes et d'assurer un contrôle durable de l'érosion. Depuis une dizaine d'années, le rôle des traits fonctionnels dans le fonctionnement des écosystèmes fait l'objet d'un questionnement important en écologie et motive de nombreuses recherches. Les traits fonctionnels déterminent à la fois la réponse des espèces végétales aux contraintes environnementales et leur effet sur les processus des écosystèmes. Ils permettent également la généralisation et la modélisation des résultats pour une plus grande valeur opérationnelle. Ce travail de thèse s'inscrit dans ce contexte. Il a pour objectif de mieux comprendre les relations entre les traits fonctionnels des plantes et, d'une part leur réponse aux contraintes érosives, d'autre part, leur effet de protection contre l'érosion. La résistance des espèces végétales au déracinement et à l'ensevelissement lors d'épisodes érosifs intenses ainsi que leurs fonctions de stabilisation des sols et de piégeage des sédiments ont ainsi été étudiées sur des espèces herbacées et ligneuses dans leurs premiers stades de développement. Les résultats obtenus ont permis de mettre en évidence les traits fonctionnels principaux qui influencent la réponse et l'effet des espèces à/sur l'érosion. Ainsi, des traits décrivant la morphologie du système racinaire, tels que le pourcentage de racines fines, ont pu être reliés à la résistance au déracinement et à la fixation des sols, alors que la forme de croissance et des traits décrivant la morphologie aérienne sont apparus déterminants respectivement dans la résistance à l'ensevelissement sous des sédiments et leur piégeage. Ce travail contribue à approfondir les connaissances en écologie de la restauration appliquée aux milieux érodés de montagne et à améliorer les outils de gestion. En particulier, les résultats peuvent être utilisés pour le diagnostic de la vulnérabilité des milieux à l'érosion ou pour prévoir le succès des opérations de restauration.