Soutenir les Arbres pour Soutenir la Forêt :l’importance des ressources génétiquesDr. Laura Snook, Programme LeaderYaounde, Cameroon May 23, 2013

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• Bois

• Produits forestiers non ligneux

• La faune –Nourriture–Tourisme

Biens rendus par la forêt du Bassin du CongoJ.G. Collomb, World

Resources Institute, 2001

L. Snook Bioversity

Duncan Noakes

Services rendus par la forêt du Bassin du Congo

LUIZ E. O. C.ARAGÃO. 2012. Effect of deforestation on rainfall in the tropics. (diagram). In: Environmental science: The rainforest’s water pump. Nature. doi:10.1038/nature11485

Pluie : les arbres pompent l’eauLa faune Pollinisation des fleurs

Insectes, oiseaux, chauvesouris, primates

Dispersion des graines des arbres oiseaux,chauvesouris ,primates entre lesquelles les gorilles, duikers, elephants

La gestion pour un bénéfice durable“Le secteur forestier est basé sur le développement d’un matériel brut qui se régénére, garantissant ainsi des revenus durables et ce aussi longtemps que cette ressource est gérée de façon adéquate.” Bayol et al. 2012: Forest Management and the Timber Sector in Central Africa in The Forests of the Congo Basin: State of the Forest 2010

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Utiliser les arbres et les soutenir aussi

Production annuelle pour l’exportation des concessions du Bassin du Congo

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0200,000

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1,200,0001,400,0001,600,000

m3 de grumes 2008

OFAC Observatoire des Forets d’Afrique Centrale 2010

• 9 Million m3 de grumes en 2007

• Combien d’arbres? ca. 1,800,000

• Production informelle pour le marché local probablement plus importante

• > 4,000,000 arbres/an: quel est leur statut aujourd’hui – et demain?

Les arbres peuvent être une ressource renouvelable

L Snook Bioversity photo

Classification/Liste Rouge IUCN des principales esssences

Nom commun

Nom scientifique

Catégorie liste rouge IUCN

Menaces Liste CITES?

Okoumé Aucoumea klaineana

Vulnérable Coupes répétées; pools génétiques réduits

Bi. Largement exploitée, critères rencontrés pour l’ appendice II

Sapelli Entandophragma cylindricum

Vulnérable Largement exploitée; érosion génétique due au prélèvement des individus matures

Inventaire nécessaire pour quelques populations, manque d’informations

Ayous Triplochiton scleroxylon

Risque plus faible

Exploitation non durable pour l’utilisation locale et le commerce international

Listé, pas dans l’appendice I ou II;Genre monospécifique

Azobe Lophira alata Vulnérable Bi. Largement exploitéeCritères rencontrés pour l’ app. II

Iroko Milicia excelsa Presque menacée

Largement exploitée Bi. Largement exploitée mais large distribution. Critères rencontrés pour l’ appendice II

Sipo mahogany

Entandophragma utile

Vulnérable Largement exploitée; érosion génétique due au prélèvement des individus matures, croissance lente

Inventaire nécessaire pour quelques populations, manque d’informations

Classification/Liste Rouge IUCN des principales esssences

Table source

Nom commun

Nom scientifique

Catégorie liste rouge IUCN

Menaces Liste CITES?

Kosipo Entandophragma candollei

Vulnérable Inventaire nécessaire pour quelques populations, manque d’informations

Limba Terminalia superba

Vulnérable Faible régénération; problèmes de germination

Manque d’informations

Bossé Guarea cedrata Vulnérable Similarité avec E. angolense induit une large exploitation

Bi. Largement exploitée. Bii. Perte d’habitat; critères rencontrés pour l’ appendice II

Moabi Baillonella toxisperma

Vulnérable Surexploitée, fort déclin; exploitation suspendue au GabonGenre monospécifique

Bi. Largement exploitéeBii. Perte d’habitat, maturité tardive; régénération limitée. Critères rencontrés pour l’ appendice II.

Wenge Millettia laurentii En danger Fortement exploitée, en danger

Bi. Largement exploitée. Bii Manque d’informations, critères rencontrés pour l’ appendice II

Assaméla Pericopsis elata En danger Exploitation non durable; déclin de l’habitat; régéneration insuffisante.

Bi. Largement exploitéecritères rencontrés pour l’ appendice II

Même si une espèce n’est pas menacée, les populations de celles-ci peuvent l’être

•Il présente une zonation en lien avec l’hétérogénéité climatique actuelle et l’impact différent d’une zone à une autre de l’évolution du climat passé

•Chaque zone présente un endémisme spécifique (mammifères, oiseaux, reptiles, amphibiens et plantes)

•Probablement, pour les espèces répandues, il y a une sous-structuration en populations différenciées, en lien avec des caractéristiques climatiques et édaphiques différentes

Equatorial West

Equatorial East

Austral EastAustral

West

Central basin

From Kingdon, 1990; Island Africa

Le bassin du Congo n’est pas uniforme.

Ressources Génétiques Forestières : la variation génétique entre les arbres

•Les arbres sont parmi les organismes les plus diversifiés génétiquement; cette caractéristique contribue à leur longévité

•Il y a la variation génétique entre populations d’arbres, et entre individus au sein d’une même population

•Les différences génétiques entre graines d’un arbre constituent une assurance de survie aux conditions locales pour au moins une partie;

•Une espèce d’arbre pourra aussi croitre dans un large spectre d’environnements différents; les différentes populations sont adaptées à les conditions locales

•Cette diversité permet l’adaptatation aux changements globaux

•La qualité et la quantité d’un produit (bois, fruits) peuvent varier d’un arbre à l’autre d’une même espèce.

•Une sélection peut-être effectuée sur cette base génétique pour des traits d’intérêt (rectitude du tronc, etc)

Deux arbres de Parkia biglobosa, même âge, graines provenant de deux populations différentes

Projections changements climatiques : sécheresse

L’Afrique Centrale a connu des périodes de sécheresse dans le passé; il est prédit qu’une nouvelle période de sécheresse est à venir, pendant la période de vie des arbres actuels

Les arbres qui naissent actuellement devront pouvoir s’adapter aux futures conditions de sécheresse

Il est nécessaire de caractériser les différences de tolérance à la sécheresse de populations différentes, conserver les graines correspondantes, et être préparer aux partages de ressources génétiques

Dai, 2012. NCAR Drought Projections based on Palmer Drought Severity Index

Répartition diversité génétique du ‘tali’ (Erythrophleum spp)

Duminil et al., soumis

Sous-groupes génétiques

E. ivorense

E. suaveolens

L'État des ressources génétiques forestières mondiales

Présenté en 2013 : premiere évaluation sur l’état de la connaissance, de la gestion, de l’utilisation et de la conservation des ressources génétiques forestières du monde

Apports: Rapports nationaux Etudes thématiques et contextuelles Groupes de travail par région Synthèses régionales

Priorités globales pour la conservation, l’utilisation durable et le développement des Ressources Génétiques Forestières (RGF)

NIVEAU Améliorer l’accèset la disponibilité de l’information

Conservationin situ et ex situ

Utilisation durable, développement et gestion

Politique, institutions et développement des capacités

National

Etablir et renforcer: inventaires, caractérisation et systèmes de monitoring des RGF

Renforcer la contribution des forêts primaires et des zones protégées à la conservation in situ

Développer et renforcer les programmes de production de graines génétiquement appropriées

Développer des stratégies pour la conservation in situ et ex situ, et utilisation durable

Soutenir l’évaluation, la gestion et la conservation des populations forestières en marge des aires de distribution

Soutenir l’adaptation et l’atténuation aux changements climatiques à travers une gestion raisonnée

Etablir et renforcer les structures d’éducation et de recherche

Identifier des espèces prioritaires

Regional Développer des protocoles standardisés pour inventorier, caractériser et contrôler tendances et risques

Développer, appliquer des stratégies de conservation in situ et promouvoir la mise en réseau et la collaboration

Soutenir le développement et le renforcement des réseaux et du partage des données

Outils de proritisation des zones de conservation

18

Conservation de Prunus africana: largement distribué, menacé par la sur-exploitation de son écorceAction de prioritisation sur base de données génétiques géoréférencées

Données microsatellites chloroplastiques (cpSSRs) et nucleaires (nSSRs) géoréférencées (6 marqueurs par génome) pour 32 populations (484 individus) correspondant à 9 pays

• Bioversity International\F. de la Cruz

Disitribution de Prunus africana dans 22 pays africains (points noirs) et modélisation de sa distribution potentielle (marron foncé: présence très probable; jaune: présence moins probable)

Bioversity photo ICRAF photo

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Outils de prioritisation des populations à conserver

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Richesse allélique (nSSRs) dans 32 populations Populations de Prunus africana qui présentent des allèles communs localement (cpSSRs and nSSRs), ce qui indiquerait une isolation génétique et/ou une adaptation locale

Richesse allélique Allèles communs localement

1500 individus de Prunus africana géoréférencés Regroupements effectués sur base de 19 variables bioclimatiquesDémonstration potentielle d’adaptations climatiques

Similarité de la composition en nSSR regroupés sur un sous ensemble des 32 populations

Regroupements alléliques Enveloppes bioclimatiquesOutils de prioritisation des populations à conserver

Impact des changements climatiques futurs (scénario) sur l’habitat de Prunus africana

• 2050 projections sous le scénario “A2 emission” (scénario de haute émission avec augmentation constante du taux d’émission) résultant de la moyenne de trois Modèles de Circulation Globale

• 53% de la distribution actuelle modélisée ne devrait plus être appropriée d’ici a 2050 (rouge)

• La distribution de présence potentielle de Prunus africana correspondant à des zones protégées devrait être réduite de 46%

Modèle de distribution potentielle de Prunus africana au Kenya, Tanzanie etOuganda (plus forts niveaux de richesse allélique) et localisation des zones protégées (WDPA)

Evaluer l’effet de l’exploitation forestière sur les ressources génétiques

Gestion durable des essences forestières et fruitièresUne étude au Gabon, Cameroun et RDC

Quel est l’impact de l’exploitation sur la capacité reproductive et la diversité génétique des essences?

• Moabi (bois, fruits et huile)• Sapelli et Tali (bois et chenilles comestibles)

J.Tieguhong; Bioversity photo

L.Snook Bioversity photo

Quel est l’impact de l’exploitation sur la pollinisation?

La pollinisation pourrait dépendre de la densité en arbres

Une réduction de la densité en arbres pourrait entrainer :

• Une augmentation de la consanguinité, une réduction de la viabilité des graines et du succès de régénétration• Une rupture des flux de gènes par voie de pollen, une impossibilité de se reproduire

The loss of animal pollinators and dispersers, declining due to hunting, causes similar effects, or multiplies them.

Global Timber Tracking Network

Réseau global de traçabilité des essences forestières

Traçabilité du bois et exploitation illégaleLes outils de traçabilité peuvent soutenir le plan d’action FLEGT 2003 dans la prévention de l’entrée en Europe de bois illégalement exploité

Accord de Partenariat Volontaire (APVs) • République du Congo, Cameroun, République Centrafricaine • Demandé ou en cours pour la RDC et le Gabon

•Basé sur des traits faisant partie intégrante du bois (pas de manipulations possibles)

• Appliquable aussi sur du bois transformé

•Rapide Bioversity

Dirigé par Bioversity international, le réseau facilite l’application pratique des technologies ADN et des isotopes stables pour plusieurs essences forestières prioritaires via l’établissement :

1. De réseaux fonctionnels d’experts et d’instituts

2. De standards internationalement reconnus quant à l’empreinte génétique et isotopique des essences forestières

3. D’une base de données géo-référencées sur la structure génétique et des isotopes stables des essences forestières prioritaires

www.globaltimbertrackingnetwork.org

Résolution obtenue avec l’ADN & les isotopes stables

Niveau de vérification ADN Isotopes stables

1. Espèce déclarée Contrôle de l’identité de l’espèce X -2. Pays d’origine déclaré

Échelle large de contrôle de l’origine géographique X X3. Région/concession d’origine déclarée

Échelle fine de contrôle de l’origine géographique X X4. Traçabilité de la grume Contrôle de la chaine de traçabilité X -

MéthodeRecherche de différences génétiques entre espèces

=> Séquence d’ADN d’un même gène

Développement d’outils robustes pour l’amplification des différences génétiques entre espèces

=> Marqueurs génétiques / barcodes ADN

Identification des espèces en utilisant l’ADN

Swietenia sp.

Carapa, Khaya,Entandrophragma,Cedrela sp.

Standard de taille

bp

Méthode:1. Développement de marqueurs génétiques

2. Création de bases génétiques de référence:- Echantillonnage sur toute l’aire de répartition de l’espèce- Inventaire génétique

3. Echantillonnage et génotypage des individus douteux

4. Comparaison avec la base de référence

Identification de l’origine géographique en utilisant l’ADNIroko (Milicia excelsa + M. regia)

Daïnou et al. (2010), Mol Ecol 19:4462-4477

Berndt Degen 2013, Thunen

Renforcement des capacités dans le domaine de la gestion et de la conservation des Ressources Génétiques Forestières

Un support flexible pour enseigner et apprendre sur les Ressources Génétiques Forestières (RGF)

Contexte : • Les RGF tendent à s’appauvrir• Les RGF sont rarement prises en compte dans la gestion et la conservation des forêts• Les cursus actuels ne couvrent que très peu le sujet, voire pas du tout

Les modules de formation : • Couvrent des thèmes importants sur les RGF• Portent sur une échelle géographique globale• Utilisent des cas d’études inspirés d’articles de recherche

Les cours peuvent être adaptés à des durées allant d’un jour à un semestre

33

Cinq modules… deux déjà disponibles en Anglais; en Français et Espagnol pour Déc. 2013

Etudes de cas : module 1Variation génétique et conservation chez :1.1 Leucaena salvadorensis 1.2 Shorea lumutensis 1.3 Talbotiella gentiiChaque étude de cas inclut : • Une introduction• Les points importants qui doivent être notés et réfléchis par les étudiants• Des éléments à prendre en compte par les étudiants dans des stratégies ou des plans d’action • Une description de l’espèce, des menaces, utilisations, données génétiques, profil du pays, et autres informations importantes• Des références bibliographiques

Chacque etude de cas inclut notes pour l’enseignant et power point

http://www.bioversityinternational.org/training/training_materials/forest_genetic_resources.html

Création d’un réseau pour la recherche, l’éducation et le partage d’informations

Réseau SAFORGEN (Ressources Génétiques Forestières en Afrique sub-Saharienne)

Un instrument volontaire de coopération internationale en recherche et développementPromotion de collaborations et d’actions catalysantes entre institutions nationales et régionales afin de permettre la conservation et l’utilisation durable des RGF en Afrique sub-SaharienneGroupe d’experts africains en génétique forestière / biologie moléculaire MAIS approches pluri-disciplinaires

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Objectifs:Evaluer les processus dynamiques sous-jacents à la diversité génétique des espèces forestières, des populations jusqu’aux paysagesElaborer des stratégies, méthodes et outils pour la conservation et l’utilisation durable de la biodiversité forestière, avec un focus particulier sur la diversité génétique intra-spécifiqueDiffuser les connaissances et informations relatives à la conservation et l’utilisation durable des RGF via des forums nationaux et internationaux

Réseau SAFORGEN

Réseau SAFORGENInformations sur les espèces forestières exploitées pour leur bois, pour l’alimentation, l’énergie …

• Distribution géographique• Importance et utilisation• Valeur socio-économique• Ecologie et biologie• Connaissances génétiques• Pratiques locales• Menaces• Statut de conservation• Gestion et amélioration• Recommandations :

conservation /utilisation• Besoins de recherche

Réseau SAFORGEN

Actuellement : 17 membres

Afrique Centrale et Australe sous-représentées!

Candidatures des pays manquants en cours d’évaluation

Coordinateur basé à Bioversity International –Yaoundé :

Jérôme DUMINIL (j.duminil@cgiar.org)Pays

membres

Thanks to my Bioversity colleagues

Endemics of Cameroon’s Bight of BiafraFauna: Satanic colobus monkey, Mona monkey, drill, forest genet, Ogilby’s duikerFlora: Canopy: Berlinia species; Midstory:Cola species; Understory :gingers

Painting by Jonathan Kingdon

Dr. Judy LooDr. Jérôme DuminilDr. Marius EkueHannes GaisbergerDr. Barbara VincetiDr. David Boshier

www.bioversityinternational.org

Thank you !Merci !