Sphaigne

Sphagnum

Sphagnum
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Sphagnum sp.
Classification Tropicos
Règne Plantae
Sous-règne Bryobiotina
Division Bryophyta
Sous-division Sphagnophytina
Classe Sphagnopsida
Ordre Sphagnales
Famille Sphagnaceae

Genre

Sphagnum
L., 1753

Sphagnum (la Sphaigne) est un genre de mousses de la famille des Sphagnaceae.

Sphagnum magellanicum.

Le genre Sphagnum regroupe de 1 510 à 3 500 espèces dans le monde, qui forment des tourbières couvrant environ 3 % des terres émergées (habitats humides situés en zone circum-polaire pour la plupart et "tourbières à sphaignes" dispersées en montagne ou sur des substrats lessivés et acidifiés ailleurs).

Les Sphagnaceae et les Ambuchananiaceae sont considérées comme les deux seules familles de l'ordre des Sphagnales par certains auteurs. Pour d'autres, les Sphagnaceae sont l'unique famille de l'ordre, les Ambuchananiaceae étant placées dans l'ordre des Ambuchananiales.

Certaines espèces de sphaignes tolèrent largement les inondations, de fortes variations de la température (à condition de rester gorgées d'eau) et de pH. Plusieurs espèces de sphaignes sont généralement trouvées dans une même tourbière. Dans de bonnes conditions, au cours de siècles ou millénaires, la tourbe peut se former sans interruption et s'accumuler sur plusieurs mètres d'épaisseur, voire exceptionnellement dizaines de mètres en zone tropicale.

Plusieurs espèces de tourbières et notamment certaines espèces de sphaignes ont la propriété de capter et stocker des cations tels que le calcium et le magnésium, en libérant des ions d'hydrogène, contribuant ainsi à acidifier le milieu, ce qui empêche d'autres espèces de s'y installer.

Services écosystémiques

Article détaillé : Service écosystémique.

Les sphaignes jouent un rôle important dans la nature, et pour l'économie humaine car :

Description

Gamétophyte

Cellules chlorophylliennes, étroites et foncées, formant un «filet» au travers des mailles duquel se trouvent les cellules hyalines, larges et pâles.

Chez Sphagnum, comme chez les autres bryophytes, le gamétophyte est le stade dominant. Au contraire du sporophyte (décrit plus bas), le gamétophyte est persistant.

Les éléments individuels qui forment la tourbière à sphaigne se composent chacun d'une tige principale, portant des feuilles caulinaires et des rameaux étroitement disposés en faisceaux, qui portent à leur tour des feuilles raméales. Ces deux types de feuilles n'ont pas la même forme et servent largement à l'identification des espèces de sphaignes. Chaque "brin" de mousse présente deux types de cellules ; en hauteur se trouvent les cellules, vivantes, petites, vertes (cellules chlorophylliennes ou chlorocystes) alors qu'à sa base, la tige conserve des cellules grandes, claires qui sont mortes mais sont encore structurelles (cellules hyalines, appelées hydrocystes ou hyalocystes) stockant de l'eau et quelques minéraux dans les vides de contenu cellulaire grâce à une paroi qui reste étanche durant des années, souvent renforcée par des anneaux cellulosiques, appelés « fibrilles », qui évitent leur déformation par l'eau.

Le sommet de la plante (dit apex ou capitule ou capitulum) est formé du bourgeon apical, par lequel la sphaigne croît indéfiniment. Juste sous l'apex se présente un amas plus compact de jeunes branches.
Les capitula plus ou moins collés les uns aux autres forment la partie visible du tapis de mousse. Ils sont portés sur une tige feuillée. À la base, la tige meurt, laissant de 10 à 40 cm de portion vivante prenant assise sur la tourbe, issue de la décomposition partielle du matériel végétal accumulé (les sphaignes sont des végétaux « invasculaires » ; leur tige ne présente aucun vaisseau).

Sporophyte

Sporophytes de Sphagnum sp. portés sur des pseudopodes.

Le sporophyte est une petite capsule rouge à brun-noir portée sur un pseudopode d'origine gamétophytique. La capsule est obturée par un opercule déhiscent. Quand la capsule arrive à maturité, elle se déshydrate et, de sphérique, elle devient cylindrique. La pression interne de l'air peut monter jusqu'à 5 bars[réf. souhaitée]. La capsule expulse alors, avec une vitesse d'éjection comprise entre 10 et 30 m/s, 20 000 à 250 000 spores qui parviennent à atteindre plus de 10 centimètres au-dessus du sol car elles s'organisent en un anneau tourbillonnaire. Cet anneau est déjà connu dans le déplacement des méduses et des calmars, mais c'est la première fois qu'on le découvre chez des végétaux.

Écologie

Les sphaignes forment des tapis plus ou moins denses, et constituent des milieux auto-entretenus presque toujours gorgés d'eau (dits « tourbières à sphaignes »). Elles n'ont pas de tissu conducteur ni de soutien (tels que xylème et phloème) ; leur port dressé est donc dû à la turgescence et au support découlant de leur densité.

Ces bryophytes, malgré une taille individuellement modeste, sont à l'origine de la formation de millions d'hectares-type de tourbières par lente accumulation de leur matière organique. Les sphaignes ont une croissance indéterminée par leur extrémité apicale alors qu'elles meurent par leur base. Lorsque la production de biomasse végétale est supérieure à sa décomposition à la base, il y a accumulation de la matière organique. Les parties mortes, à la base des coussins, constituent la tourbe. Elles peuvent ainsi considérablement modifier les paysages et la biodiversité locale en allongeant le cycle de l'eau, en changeant le micro-climat, voire le climat régional dans le cas des très grandes tourbières et en sélectionnant la flore et la faune selon un gradient calcicole – calcifuge.

Dans de bonnes conditions, les sphaignes s'allongent rapidement (environ 3 cm par an[réf. souhaitée]).

La structure cellulaire de la Sphaigne permet une très forte rétention d’eau : un tapis de sphaigne qui pèserait 10 kg à l’état sec peut retenir jusqu’à 720 à 770 litres d’eau.

Les sphaignes possèdent une grande capacité d'échange cationique, c'est-à-dire qu'elles sont efficaces pour absorber les sels minéraux présents dans le milieu (Ca+, Mg+, K+, Na+) par des échanges avec des protons H+. Ce phénomène leur permet l'absorption efficace des éléments nutritifs,. En sécrétant des protons, les sphaignes abaissent le pH et contribuent à l'acidité des tourbières.

État des populations, pressions, menaces

Dans la plupart des pays, les tourbières à sphaignes sont en régression, et de manière générale, dans les pays industriels ou très cultivés, le nombre d'espèces de bryophytes (mousses) diminue.

Plusieurs menaces concernent les tourbières et leurs espèces :

De nombreuses études ont mis en évidence les dégâts faits par les dépôts d'azote aéroporté sur des plantes supérieures cultivées, mais aussi sur les lichens, les mousses et certaines algues vertes, (plutôt dans ces trois cas à proximité de lieux d'émissions), mais avec des effets dont les causes et explications peuvent être brouillées par des synergies avec d'autres polluants (dioxyde de soufre et ozone notamment).

Des opérations de restauration écologique et de gestion restauratoire de tourbières à sphaignes sont tentées, avec des succès et des échecs, dans de nombreuses tourbières en raison des services qu'elles rendent pour l'eau et de la biodiversité qu'elles abritent.

Utilisations

Utilisations médicales

Fabrication de pansements à base de mousse de sphaigne à l'Université de Toronto, vers 1914

La mousse de sphaigne est utilisée depuis des siècles comme pansement, notamment pendant la Première Guerre mondiale,. L'article du botaniste John William Hotson (en), « La sphaigne comme pansement chirurgical », publié dans la revue Science en 1918, a joué un rôle déterminant dans l'acceptation de l'utilisation de la mousse de sphaigne comme pansement médical en remplacement du coton,. Des préparations à base de sphaigne, comme le savon Sphagnol, ont été utilisées pour traiter diverses affections cutanées, notamment l'acné, la teigne et l'eczéma. Ce savon a été utilisé par la Croix-Rouge britannique pendant les deux guerres mondiales pour soigner les plaies du visage, les engelures et les escarres de tranchées.

Chez les Aïnous, la sphaigne est utilisée comme soin contre la variole.

Autres utilisations

Longues fibres de sphaigne utilisées pour le montage d'une orchidée Vanda falcata

La sphaigne décomposée et séchée est appelée tourbe. Elle est utilisée comme amendement du sol, car elle augmente la capacité du sol à retenir l'eau et les nutriments en renforçant la capillarité et la capacité d'échange cationique – des propriétés particulièrement utiles au jardinage. On recherche souvent ce type d'amendement pour les sols très sableux ou pour les plantes qui nécessitent une humidité constante et soutenue pour bien se développer. On distingue la sphaigne, la mousse vivante qui pousse à la surface d'une tourbière, et la « tourbe de sphaigne », cette dernière étant la matière en décomposition lente située en dessous.

En Chine, au Japon et en Corée, la sphaigne séchée en longs filaments est traditionnellement utilisée comme substrat pour la culture des orchidées Vanda falcata.

La mousse de sphaigne est utilisée comme substrat dans les terrariums pour reptiles car elle favorise l'humidité et fournit une base douce pour creuser ou faire son nid.

La sphaigne est aussi utilisée pour la réalisation de structures végétales, toitures ou murs végétaux ainsi que pour la culture de plantes carnivores. Des entreprises spécialisées utilisent plus particulièrement la sphaigne du Chili, extraite sur l'île de Chiloé et possédant des propriétés intéressantes pour la culture des plantes à la verticale.

Les sphaignes sont parfois utilisées en lieu et place de la tourbe blonde pour fabriquer l'hypertufa.

La mousse de tourbe est utilisée pour traiter les effluents liquides clarifiés des fosses septiques dans les régions où les conditions ne permettent pas un traitement classique. Elle est également employée comme alternative écologique au chlore pour la désinfection des piscines. La mousse inhibe la prolifération microbienne et réduit ainsi la quantité de chlore nécessaire dans les piscines.

En Finlande, la mousse de tourbe a été utilisée pour fabriquer du pain pendant les famines.

Liste d'espèces

Listes d'espèces, sous-espèces ou variétés

Selon BioLib () :

Selon Catalogue of Life () :

Selon ITIS () :

Selon The Plant List () :

Selon Tropicos () (Attention liste brute contenant possiblement des synonymes) :

 

Notes et références

  1. ↑ Erwin Dominguez & Nelson Bahamonde (2013), Gavilea araucana (Phil.) M. N. Correea : first record of an orchide for Chile on Sphagnum peatland in Magallanes ; Biodiversity Journal 2013, 4(1):125-128
  2. ↑ (en) NCBI : Sphagnopsida (taxons inclus)
  3. ↑ Vitt, D. H. and Slack, N. G. (1984) Niche diversification of Sphagnum relative to environmental factors in northern Minnesota peatlands. Canadian Journal of Botany, 62, 1409–30.
  4. ↑ Grootjans A. Iturraspe R, Lanting A, Fritz C; & Joosten H (2010), Ecohydrological features of some contrasting mires in Tierra del Fuego, Argenina. Mires & Peat, 6:1-15
  5. ↑ Gorham, E. (1957). The development of peatlands. Quarterly Review of Biology, 32, 145–66.
  6. ↑ (en) Lisa R. Belyea & Andrew J. Baird, « Beyond “the limits to peat bog growth”: Cross-scale feedback in peatland development », Ecological Monographs, vol. 76, no 3,‎ , p. 299-322 (DOI 10.1890/0012-9615(2006)076[0299:BTLTPB]2.0.CO;2).
  7. ↑ Bold, H.C. 1967. Morphology of Plants. second ed. Harper and Row, New York. p. 225-229.
  8. ↑ Keddy, P.A. (2010). Wetland Ecology: Principles and Conservation (2nd edition). Cambridge University Press, Cambridge, UK. 497 p.
  9. ↑ Romaric Forêt, Dictionnaire des sciences de la vie, De Boeck Superieur, , p. 766.
  10. ↑ Phénomène rare pour une plante non vasculaire qui ne peut pousser suffisamment haut.
  11. ↑ (en) Dwight Whitaker, « Sphagnum moss disperses spores with vortex rings », Science, vol. 329, no 5990,‎ , p. 406 (lire en ligne)
  12. ↑ De Graaf MCC. 2000. Exploring the calcicole – calcifuge gradient in heathlands. PhD Thesis, University of Nijmegen, the Netherlands
  13. ↑ « Ethologie Hauts-Buttés. Compte rendu d'un week-end aux Hauts-Buttés (France) pour la formation en éthologie (Natagora). 18 et 19 juin 2011 », sur le site nature.silver-it
  14. ↑ (en) R.S. Clymo, « Ion exchange in Sphagnum and its relation to bog ecology », Annals of Botany, vol. 27,‎ , p. 309-324 (lire en ligne)
  15. ↑ (en) J.M. Glime, R.G. Wetzel et B.J. Kennedy, « The effects of bryophyte on succession from alkaline marsh to Sphagnum bog », American Midland Naturalist, vol. 108,‎ , p. 209-223 (lire en ligne)
  16. ↑ Kooijman AM. 1992. The decrease of rich fen bryophytes in the Netherlands. Biological Conservation 35: 139–143 (résumé)
  17. ↑ Paulissen, M. P. C. P., Van Der Ven, P. J. M., Dees, A. J. and Bobbink, R. (2004), Differential effects of nitrate and ammonium on three fen bryophyte species in relation to pollutant nitrogen input. New Phytologist, 164: 451–458. doi: 10.1111/j.1469-8137.2004.01196.x
  18. ↑ Baxter R, Emes MJ, Lee JA. 1992. Effects of an experimentally applied increase in ammonium on growth and amino-acid metabolism of Sphagnum cuspidatum Ehrh. ex. Hoffm. from differently polluted areas. New Phytologist 120: 265–274
  19. ↑ Bobbink R, Hornung M, Roelofs JGM. (1998), The effects of air-borne nitrogen pollutants on species diversity in natural and semi-natural European vegetation. Journal of Ecology 86: 717–738.
  20. ↑ Britto DT, Siddiqi MY, Glass ADM, Kronzucker HJ. (2001) Futile transmembrane NH4+ cycling: a cellular hypothesis to explain ammonium toxicity in plants. Proceedings of the National Academy of Sciences, USA 98: 4255–4258.
  21. ↑ Beltman B, Van den Broek T, Bloemen S. (1995) Restoration of acidified rich-fen ecosystems in the Vechtplassen area: successes and failures. In: WheelerBD, ShawSC, FojtW, RobertsonRA, eds. Restoration of temperate wetlands. Chichester, UK: John Wiley and Sons Ltd, 273–286.
  22. ↑ Bold, H. C. 1967. Morphology of Plants. second ed. Harper and Row, New York. p. 225–229.
  23. ↑ « Facts about Peat Moss (Sphagnum) – Encyclopedia of Life », Eol.org (consulté le )
  24. ↑ J. W. Hotson, « Sphagnum as a Surgical Dressing », Science, vol. 48, no 1235,‎ , p. 203–208 (ISSN 0036-8075, PMID 17779474, DOI 10.1126/science.48.1235.203, Bibcode 1918Sci....48..203H, lire en ligne Accès payant)
  25. ↑ (en) John W. Thieret, « Bryophytes as economic plants », Economic Botany, vol. 10, no 1,‎ , p. 75–91 (ISSN 0013-0001, DOI 10.1007/BF02985319, Bibcode 1956EcBot..10...75T, lire en ligne Accès payant)
  26. ↑ (en) « 'Sphagnol soap' cake, London, England, 1945-1960 » [archive du ], sur Wellcome Collection (consulté le )
  27. ↑ (en) Emiko Ohnuki-Tierney, Illness and Healing Among the Sakhalin Ainu, Cambridge University Press, , 261 p. (ISBN 978-1-107-63478-7), p.65
  28. ↑ Hood, Gerry (January 1995). "Don't Confuse Sphagnum Moss with Peat Moss". African Violet Magazine, p. 34
  29. ↑ Art of tradition and evolution: Fukiran, 2014. (ISBN 978-4886163103).
  30. ↑ (en) « Sphagnum Moss : Beginner's Guide », sur Geckopia (consulté le ).
  31. ↑ comme Vertikaldesign ou Cerise
  32. ↑ Scott Calhoun et Lynn Hassler, Hot Pots: Container Gardening in the Arid Southwest, Rio Nuevo Publishers, (ISBN 978-1-933855-39-4), p. 19
  33. ↑ Moss Proving An Alternative To Chlorine In Pools. « https://web.archive.org/web/20080821044541/http://wcco.com/consumer/moss.chlorine.pools.2.796768.html »(Archive.org • Wikiwix • Que faire ?), WCCO. 15 August 2008.
  34. ↑ Hill, Catey. Time to fire the pool boy? Moss helps pools stay clean. Daily News. 29 October 2009.
  35. ↑ Engman, Max; D. G. Kirby (1989). Finland: people, nation, state. C. Hurst & Co. p. 45. (ISBN 0-253-32067-4).
  36. ↑ BioLib, consulté le .
  37. ↑ Catalogue of Life Checklist, consulté le .
  38. ↑ Integrated Taxonomic Information System (ITIS), www.itis.gov, CC0 https://doi.org/10.5066/F7KH0KBK, consulté le .
  39. ↑ The Plant List (2013). Version 1.1. Published on the Internet; http://www.theplantlist.org/, consulté le .
  40. ↑ Tropicos.org. Missouri Botanical Garden., consulté le .

Références biologiques

Voir aussi

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Articles connexes

Liens externes

Bibliographie