Le programme REEVES

Qu'est-ce qu'une plante invasive ?  

"Une espèce exotique envahissante est une espèce allochtone dont l'introduction par l'Homme (volontaire ou fortuite), l'implantation et la propagation menacent les écosystèmes, les habitats ou les espèces indigènes avec des conséquences écologiques, économiques ou sanitaires négatives." (UICN, 2000). 

L’expansion des espèces exotiques envahissantes (animaux et végétaux) est reconnue comme la troisième cause de l’érosion de la biodiversité mondiale. 

Pour le réseau ferré national, les différentes espèces invasives s’implantent durablement et se dispersent en grande partie à cause des pratiques de gestion de la végétation sur les abords. Par exemple, les travaux de remise à niveau et de confortement des ouvrages en terre perturbent le milieu et offrent l’opportunité à l’espèce envahissante de s’installer et de se développer rapidement. 

La gestion de ces plantes particulières par la restauration d’une strate végétale indigène est donc un enjeu technique et économique (maintenance de l’infrastructure) mais également écologique avec une restauration de la biodiversité locale. 
 

Planning prévisionnel 2018-2023

Cliquez sur le lien ci-dessous pour agrandir le planning : 

Le programme REEVES est un projet en conformité avec les engagements sociétaux de l'entreprise. Retrouvez ici, le rapport RSE.

Protocoles expérimentaux sur les talus ferroviaires

Gestion des espèces exotiques envahissantes par la végétalisation du talus et la restauration d'une concurrence végétale sur les ressources naturelles  

Le programme REEVES a pour vocation d’identifier une ou plusieurs techniques permettant la gestion de cinq espèces exotiques envahissantes présentes en Champagne-Ardenne et en PACA. 
Cette gestion s’appuie sur le principe d’une restauration végétale associée à une concurrence pour les ressources naturelles du milieu (eau, nutriments, lumière, etc.) 

Pour parvenir à un résultat, le travail de restauration commence par la sélection d’une palette végétale arbustive et herbacée avec des critères comme la hauteur et la vitesse de développement, l’adaptation aux conditions pédologiques (pH, sol drainant, etc.) et climatiques (hydrométrie, ensoleillement, températures moyennes, etc.). Cette sélection s’accompagne de caractéristiques supplémentaires liées aux composés allélopathiques et aux symbioses mycorhiziennes (voir définitions ci-dessous).

Les symbioses de mycorhizes

Les mycorhizes sont des champignons microscopiques qui vivent en symbiose avec une très grande quantité d’espèces végétales. Cette relation plante/champignon offre des avantages essentiels aux deux organismes : le champignon facilite la nutrition des plantes en captant d’avantage de nutriments dans le sol ; en contrepartie, la plante fournit le carbone issu de la photosynthèse indispensable à la croissance du champignon. 

Dans le cadre du programme de recherche, le but des protocoles est d'inoculer et de stimuler le développement de ces champignons lors des travaux de plantation afin d'aider la nouvelle strate végétale à s'installer et à résister aux stress du milieu (réaction de la plante invasive, stress hydrique, sol ferroviaire peu fertile, etc.).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Filaments de mycorhizes vus au microscope électronique (Photo : Dr. Gerald Van Dyke)

Deux stratégies de gestion sont évaluées à travers deux protocoles expérimentaux :  

• Protocole 1 : dans une stratégie de concurrence vis-à-vis des autres espèces, certaines plantes indigènes libèrent des composés allélopathiques dans le sol. Ces molécules chimiques peuvent avoir des effets (directs ou indirects) négatifs sur les autres végétaux à proximité et les microorganismes du sol. Ce premier protocole permet d’analyser les effets allélopathiques d’une plante indigène sur l’espèce invasive visée pour en limiter la croissance et faciliter l’installation d’une nouvelle strate arbustive qui stimulera davantage la concurrence sur les ressources naturelles. En parallèle, une modalité supplémentaire teste l’inoculation de champignons mycorhiziens lors des travaux de plantation. Cette symbiose facilitera la reprise racinaire, la nutrition et la résistance du végétal. 

• Protocole 2 : pour plusieurs plantes invasives, des composés allélopathiques sont libérés en grande quantité via le système racinaire ainsi que les feuilles. Plusieurs publications scientifiques mettent en valeur la capacité des micro-organismes du sol à dégrader ces molécules chimiques. La stratégie du protocole est donc de stimuler la diversité et l'activité microbienne pour favoriser la dégradation des composés allélopathiques, réduire l'influence de la plante invasive et faciliter l'installation de la nouvelle strate arbustive. En parallèle, les champignons mycorhiziens sont inoculés lors des travaux de plantation pour en vérifier l'efficacité dans la nutrition et la résistance des végétaux.  

Essais en laboratoire 

Le programme REEVES intègre une dimension importante de recherche fondamentale et appliquée grâce au rassemblement d’un consortium de quinze chercheurs. Les objectifs de ce travail en laboratoire sont d’analyser et de comprendre plus finement les mécanismes biologiques à l’œuvre dans le cadre de la restauration végétale (comme l’allélopathie ou les symbioses mycorhiziennes). 

Ces études se répartissent sur les années 2021 et 2023 où chacun des laboratoires abordera et traitera une question de recherche. 
 

Le premier consortium regroupe plusieurs unités de recherche rattachées à l’Université de Lorraine : 

• Le Laboratoire Agronomie et Environnement (LAE)  

• Le Laboratoire Sol et Environnement (LSE)  

• Le Laboratoire Interdisciplinaire des Environnements Continentaux (LIEC) 

Le second consortium se compose d’une équipe de cinq chercheurs de l'Institut Méditerranéen de Biodiversité et d’Ecologie (IMBE) : ils rassemblent plusieurs compétences autour des disciplines de l’écologie végétale et des microorganismes du sol. 

Le bilan des travaux en quelques chiffres

En Champagne-Ardenne :

• 4500 végétaux plantés
• 2200 mètres de tranchées
• 2400 piquets bois (délimitation des quadras de mesure)

Répartis sur 16 stations expérimentales, 192 parcelles de 16m² pour un montant de 238 000€.

Localisation à Deville, Nouzonville et Charleville (département des Ardennes, Ligne 205 000) puis à Germaine et Ay-en-Champagne (département de la Marne, Ligne 074 000). 
 

En PACA :

• 2730 végétaux plantés
• 850 mètres de tranchées
• 780 piquets bois

Répartis sur 11 stations expérimentales pour un montant de 208 000€.

Localisation à Morières-lès-Avignons et Jonquerettes (département du Vaucluse, Ligne 925 000) puis à Agay (département du Var, Ligne 930 000).
 

Une série de trois forum ponctuera annuellement le projet (2021, 2022 et 2023) pour rassembler le consortium scientifique, les partenaires et les agents SNCF, dans le but de partager l’avancée des études et d’informer sur les résultats.