« Mieux on connaît la biodiversité, mieux on la protège »

Daniela Florez est chercheuse au CIRAD au sein de l’unité de recherche « Ecologie des forêts de Guyane » (EcoFoG). Elle est spécialiste de la chimie des arbres et de la valorisation de substances naturelles, et travaille actuellement à Kourou en Guyane. Dans ses travaux, elle utilise la spectrométrie proche infrarouge (SPIR), qui lui sert à mieux identifier les espèces végétales. Selon la chercheuse, la SPIR est une méthode révolutionnaire pour les inventaires forestiers tropicaux, et va s’avérer un outil précieux pour le développement de la filière forêt-bois guyanaise. 

Pourquoi dresser des inventaires forestiers sous les tropiques, et en quoi c’est plus compliqué qu’en milieu tempéré ?  

Daniela Florez : Malgré des décennies de recherches, la connaissance de la diversité réelle des espèces végétales demeure incomplète, notamment dans les zones tropicales. Or nous avons désespérément besoin de ces connaissances. Les forêts tropicales humides abritent une part majeure de la biodiversité terrestre. Elles jouent un rôle clé dans le fonctionnement des écosystèmes globaux. 

La richesse floristique du bassin Amazonien est estimée à plus de 15 000 espèces, dont seulement 6 000 sont formellement décrites et validées taxonomiquement, soit à peine la moitié ! Cette incertitude est un frein majeur à la connaissance, et par conséquent à la gestion de la biodiversité tropicale. En effet, cela vient compromettre la fiabilité des inventaires forestiers, qui sont au cœur des stratégies de gestion, de modélisation écologique et de suivi des dynamiques forestières.  

Dans les régions tropicales, l’identification des espèces repose encore sur des critères morphologiques, c’est-à-dire à l’aspect extérieur d’une plante, et en particulier sur leurs structures fertiles, les fleurs… qui sont rarement accessibles. Des nombreuses espèces présentent une forte similarité morphologique. Et les individus d’une même espèce présentent parfois des variations résultant de l’adaptation aux conditions environnementales changeantes. Cette situation rend l’identification des arbres vivants très complexe et sujette à de nombreuses erreurs, ralentie par le manque de taxonomistes spécialisés. 

Les conséquences écologiques et économiques de ces erreurs sont non négligeables puisqu’ils faussent les inventaires de la biodiversité, altèrent les estimations des volumes de ressources exploitables et fragilisent les stratégies de gestion durable. Améliorer les inventaires forestiers va donc bien au-delà d’une simple recherche botanique. 

Qu’est-ce qui pose aujourd’hui problème dans l’identification des espèces végétales tropicales, et qu’est-ce que permet la SPIR ?  

D. F. : La méthode classique du code-barres ADN a permis des avancées notables dans l’identification des espèces. Cependant, son pouvoir discriminant demeure limité dans des environnements hyper-diversifiés tels que l’Amazonie, où de nombreuses espèces sont d’origine récente et où les genres ne forment pas toujours des groupes ayant une histoire génétique partagée.  

Plus récemment, la spectroscopie proche infra-rouge, ou « SPIR », s’impose comme une alternative prometteuse pour l’identification rapide, non destructive, transférable et reproductible des espèces végétales. Il suffit d’éclairer l’un des tissus de la plante - feuilles, écorce, bois, fruit, racines, etc. - avec un faisceau de lumière dans l’intervalle du proche infrarouge pour obtenir ce qu’on appelle un « spectre ». Chaque spectre est propre à une seule et même espèce.  

Ce faisceau de lumière est invisible à l’œil humain : l’infrarouge appartient à une plage spectrale qui va de 1000 à 2500 nanomètres, or l’œil humain perçoit les longueurs d’onde allant d’environ 380 à 780 nanomètres. Mais quand on envoie ce faisceau sur un tissu de la plante, il va faire vibrer des liaisons chimiques qui réfléchissent une partie de la lumière, et on obtient ainsi un spectre. 

À l'herbier de Cayenne, des feuilles d'arbres sont analysées grâce à cette méthode. Elle est rapide et non destructive, contrairement aux analyses ADN qui demandent du temps et qui obligent à prélever du tissu, qui sera ensuite détruit. Concrètement, la SPIR permet de mesurer la « signature spectrale » des feuilles, c'est-à-dire leur empreinte chimique propre, simplement en envoyant de la lumière sur nos échantillons. 

Chaque espèce végétale possède un spectre unique, une signature propre, comparable à une carte d'identité ou à une empreinte digitale. Grâce à la SPIR, on peut identifier plus facilement les espèces, distinguer des arbres visuellement similaires, et on obtient des résultats rapides sans dégrader les échantillons… C’est révolutionnaire, et c’est un véritable changement pour les scientifiques, qui peuvent analyser un grand nombre de spécimens en un temps réduit.  

Que va changer cette innovation pour la Guyane ? 

D. F. : Mes travaux s'inscrivent dans un enjeu stratégique pour la Guyane : développer de manière durable toute la filière forêt-bois du territoire. Ma spécialité, la valorisation des substances naturelles, contribue directement à cela. En développant la SPIR à l’herbier de Cayenne, on identifie mieux les espèces végétales locales et on arrive à mieux comprendre leurs propriétés. 

La logique est simple. D’abord, faciliter l'identification des espèces arbres, ce qui permet en parallèle de mieux répondre à la demande de diversification et de volume de bois de construction, tout en renforçant la traçabilité des produits forestiers, mais aussi en protégeant les espèces rares et menacées.  

Au-delà de la recherche, l'un des enjeux clés de ces inventaires est le partage des données et de cette expertise avec d'autres instituts et acteurs du territoire. À ce titre, les signatures spectrales collectées constituent une base de données précieuse. Elle peut être utilisée par les organismes de recherche, les gestionnaires forestiers, les acteurs de la filière bois, ou encore les institutions engagées dans la préservation de la biodiversité. 

Cette mutualisation des connaissances permet d'harmoniser les méthodes d'identification, d'améliorer la fiabilité des inventaires et de renforcer la coopération scientifique à l'échelle régionale et internationale. C’est du gagnant-gagnant pour tout le monde.