Doctorats en cours
[Date de démarrage : octobre 2023 ]
Paul Cathelineau
Diversité inter- et intra-spécifique des propriétés biomécaniques des fibres de palmiers d'Amazonie dans le paysage forestier de Guyane
- Directrice : Louise Brousseau (IRD)
- Encadrante : Julie Bossu (CNRS)
- Financeurs : Conseil Européen de la Recherche : projet Starting Grant
- ED 587 Université de Guyane
Cette thèse est réalisée dans le cadre du projet de recherche interdisciplinaire DOPAMICS financé par le Conseil Européen de la Recherche. Ce projet étudie l'histoire des paysages amazoniens au cours de l'Holocène et l'influence de l'adaptation climatique et de la domestication ancienne sur la biodiversité des palmiers néotropicaux.
Contexte
L'Amazonie abrite une biodiversité exceptionnelle, façonnée au fil des siècles par les interactions complexes entre les écosystèmes et les sociétés humaines. Les recherches récentes ont mis en évidence l'influence des sociétés précolombiennes sur le paysage forestier actuel. Ces sociétés ont transformé le paysage à travers des pratiques agricoles, la gestion des feux et l'introduction de plantes utiles, contribuant à la création de forêts anthropogéniques riches en espèces domestiquées et semi-domestiquées.
Les palmiers sont présents et abondants dans plusieurs types de forêts tropicales humides, ils sont de plus distribués dans toutes les strates forestières et sur tous types de sols. Leur importance culturelle et économique pour les populations locales a fait l’objet de nombreuses études Cependant, malgré leur rôle écologique et leur utilisation ancestrale, les connaissances sur les traits fonctionnels des palmiers restent limitées, notamment en ce qui concerne leurs propriétés biomécaniques. Plusieurs études ont exploré les usages traditionnels des palmiers, comme la vannerie, la construction, mais peu se sont intéressées aux les caractéristiques intrinsèques des fibres végétales qui déterminent leur aptitude à ces usages. Cette lacune entrave notre compréhension de la façon dont les populations locales ont sélectionné les espèces et populations, et représente un verrou méthodologique majeur qui nécessite une investigation approfondie.
L'étude des propriétés biomécaniques des fibres de palmiers sont déterminantes pour leurs usages en tant que matériaux. Ces propriétés déterminent la résistance, la rigidité et la flexibilité des objets confectionnés, critères essentiels pour leur fonctionnalité et leur pérennité. Cependant, la variabilité de ces traits au sein et entre les espèces de palmiers reste largement inexplorée.
Objectif et démarche
Ce projet de thèse repose sur l'hypothèse générale que les propriétés biomécaniques des fibres de folioles de palmiers présentent une variabilité aux niveaux interspécifique et intraspécifique, reflétant les divergences entre espèces, leur adaptation aux conditions environnementales et aux pressions de sélection exercées par les sociétés précolombiennes. Sur le plan technique, nous émettons l'hypothèse que l'utilisation de méthodes de caractérisation adaptées, couplées à une prise en compte rigoureuse des facteurs de variabilité inter- et intra-spécifiques, permettra d'obtenir des mesures robustes et reproductibles.
L'objectif principal de cette thèse est ainsi de caractériser et comprendre la diversité des propriétés biomécaniques des fibres de folioles de cinq espèces de palmiers d'Amazonie (Euterpeoleracea, Oenocarpusbataua, Oenocarpusbacaba, Astrocaryumsciophilum, Astrocaryumparamaca), en lien avec leur utilisation traditionnelle. Cette étude interdisciplinaire, combinant des approches issues de l'ethnobotanique, de la mécanique des matériaux, de la biologie végétale et de l’écologie revêt un caractère innovant. Elle vise à combler un manque de connaissances fondamentales sur ces ressources végétales précieuses, tout en ouvrant de nouvelles perspectives pour leur valorisation durable
Deux axes principaux seront développés au cours de cette thèse:
Axe 1
Caractériser la variabilité des propriétés biomécaniques des folioles de palmiers en fonction de leur structure anatomique et de leur hygroscopicité.
Pour cela plusieurs essais seront menées avec un couplage entre trois méthodes : la thermogravimétrie, soit l'analyse de la prise en eau des folioles en fonction de l'humidité; des observations anatomiques sur coupes par microscopie pour évaluer la densité de fibres dans les tissus structuraux des folioles; et l'analyse mécanique vibratoire en conditions environnementales contrôlées.
Axe 2
Évaluer la diversité inter- et intra-spécifique des propriétés biomécaniques des folioles secs
Pour cela des tests de traction couplés à des essais de corrélation d'images seront menées sur cinq espèces de palmiers : Euterpe oleraceae, Oenocarpus bacaba, Oenocarpus bataua, Astrocaryum sciophilum, Astrocaryum paramaca.
Ces nouvelles données permettront d'une part de mieux décrire et comprendre les corrélations existantes entre paramètres structuraux et propriétés biomécaniques des folioles de palmiers, et permettront d'autre part de lier la variabilité inter et intra-spécifique avec les sites de prélèvement pour discuter d'un potentiel effet de sélection des espèces de palmier étudiées par les populations précolombiennes.