Présentation générale

L'île de la Réunion est une île tropicale volcanique. A ce titre, elle subit régulièrement des catastrophes naturelles (éruptions volcaniques et cyclones principalement). Ces aléas peuvent entraîner une destruction localisée de la flore suivie d'une recolonisation.

Les coulées de laves sont recouvertes de forêts dominées par le filao (Casuarina equisetifolia). Or cet arbre est une espèce introduite par l’Homme dans l’île. Il est originaire des îles du Pacifique et a été introduit dans l’Ouest pour stabiliser les dunes des plages de Saint-Paul par l’abbé Rochon au XVIII^e siècle. Son exploitation comme bois de chauffe et de construction (notamment pour le chemin de fer) a ensuite été développée.

Ses fruits (="grains de filao") laissent s'échapper de nombreuses graines ailées (des samares) qui arrivèrent en grand nombre sur les coulées de lave récentes. En effet, la quasi-totalité des coulées de laves depuis 1950 est recouverte par des forêts de filaos.

Nous avons envisagé d'étudier la dynamique de cette recolonisation pour mettre en lumière auprès des élèves l'impact d'une plante exotique envahissante : le filao, Casuarina equisetifolia.

Cette espèce est très connue de nos élèves, mais peu d'entre eux connaissent son statut de plante exotique, encore moins ses caractéristiques d'envahissante.

Notre travail est centré autour des coulées de laves du Grand Brûlé à l'Est du Piton de la Fournaise. L'importance du filao dans la recolonisation sera mise en exergue directement sur le terrain grâce à des outils nomades (portables, tablettes ou ordinateurs des élèves ou des établissements).

• Ce travail a été développé pour des lycéens et décliné lors d'une sortie pour des collégiens.
• Un travail complémentaire a été effectué dans l'ouest de l'île : il s'agit ici d'étudier l'impact du filao sur l'érosion des plages.

Nous tenons à remercier Francois Vandeschricke, professeur relais au Parc National de la Réunion, pour son aide lors de la conception de la clef de détermination des végétaux des coulées de lave. En particulier pour son expertise botanique et pour avoir construit la première ossature des dichotomies utilisées.

Vidéo de présentation

Musique de Simon Jomphe Lepine

Les caractéristiques du filao

Le filao est un arbre sempervirent au port dressé d'une taille courante de 20m de haut, mais pouvant atteindre jusqu’à 50 m. Le feuillage est léger et laisse passer la lumière, l'écorce est grise à brun rouge, rugueuse et se détache du tronc.

Les aiguilles du filao sont en fait constituées de très fins rameaux portant des feuilles minuscules, réduites à des écailles très fines, de couleur verte, regroupées par groupe de 9 en ramilles. Son port et ses aiguilles lui donnent l’aspect d’un conifère bien qu’il s’agisse d’un arbre feuillu (Angiosperme).

Les fleurs femelles sont très discrètes, de forme globuleuse, insérées à l’aisselle des ramilles. Les fleurs mâles sont des chatons longs de 2 à 4 cm, se développant à l’extrémité des ramilles. Le fruit est un cône ligneux brun, presque aussi long que large (1 à 2 cm). À maturité, il laisse apparaître de très nombreuses petites ouvertures munies de deux écailles pointues et abritant chacune une graine brun rouge dure, portant une ailette pour faciliter la dispersion par le vent. Un arbre produit des milliers de graines.

La sortie modulaire pour les lycéens

On cherche ici à comprendre quelle est la dynamique de colonisation des coulées de laves et à comparer la forêt de filaos avec la forêt qui existait auparavant.

Pour cela, un ensemble d'activités a été construit pour :

1. Montrer que le filao est une espèce envahissante sur les coulées de lave et que cette espèce est un élément structurant fondamental du peuplement végétal actuel.
2. Comparer et critiquer les outils de mesures utilisés pour déterminer les espèces présentes et pour compter les filaos.

Pour explorer un module, il suffit de suivre le lien :

• L'analyse de la diversité spécifique à deux stades de la colonisation

• La comparaison de deux outils d'identification de la diversité spécifique d'un lieu

• L'analyse de l'influence du substratum rocheux (type de coulée) sur le développement du filao

• Mesurer l'influence du filao sur l'évolution des paramètres physico-chimiques du milieu

• L'étude des actions de la mairie de Sainte-Rose pour mettre en valeur et revégétaliser une ancienne coulée de lave

Cliquer ici pour un résumé de la sortie dans son ensemble

Les différents outils numériques utilisés (Pl@ntNet, une clef de détermination numérique, un tableur partagé et Mesurim 2 sont décrits dans les articles des modules. Les documents élèves et les fichiers méthodes sont téléchargeables plus bas sur cette page.

La sortie fait l'objet d'un compte-rendu numérique par les élèves qui doit être agrémenté de copies d'écran ou de photos judicieusement choisies.

Exemples de production d'élèves :

• Sortie Filao - Production élève 1
• Sortie Filao - Production élève 2

La sortie pour les collégiens

Cette sortie est inspirée du travail effectué avec les lycéens et a été adaptée pour des collégiens.

Cliquer ici pour accéder à l'activité collège

Autre sortie : Une espèce introduite pour fixer les dunes

Cette sortie, complémentaire de la précédente, se déroule dans l'ouest de l'île où le filao a initialement été introduit. Il s'agit ici de vérifier les capacités de cet arbre à empêcher l'érosion du cordon dunaire. En effet, c'est la raison de son introduction initiale dans l'île. On considère néanmoins aujourd'hui qu'il a un effet protecteur bien plus faible que les plantes endémiques qu'il a remplacé.

Cliquer ici pour accéder au scénario pédagogique

Outils en ligne et téléchargements

Les fiches techniques

• Fiche Technique pour le tableur de nuage.apps.education
• Fiche technique Géoportail
• Fiche Technique - Méthode des transects
• Fiche technique Phyphox
• Fiche technique - Compter avec Mesurim 2

Les clefs de détermination

• La clef de détermination en ligne
• Clef de détermination des végétaux des coulées de lave du Grand Brûlé (hors ligne)
• Clef de détermination des végétaux des coulées de lave du Grand Brûlé (version papier)

Les documents élèves pour la sortie coulées de lave

• Document élève de la sortie route des laves (lycée)
• Fiche élève pour la sortie filaos - route des laves (collège)
• Documents d'accompagnement sur les forêts de bois de couleurs
• Tableur pour la sortie Filaos et route des laves

Les documents élèves pour la sortie érosion des plages

• Tableur pour la sortie Filaos et érosion
• Fiche de sortie (version élève et prof)

Compétences numériques développées (CRCN)

• Gérer des données
• Traiter des données
• Collaborer
• Développer des documents textuels
• Protéger les données personnelles et la vie privée
• Protéger la santé, le bien-être et l'environnement

Ces compétences sont travaillées grâce à l'utilisation d'applications diverses dont un tableur collaboratif, une application de détermination des espèces végétales ou encore un SIG (système d'information géographique). Dans tous les scénarii, un compte-rendu numérique illustré est demandé aux élèves.

Bibliographie

• Colonisation des coulées de lave récentes par la végétation (Nourigat et Nourigat)

• Dynamique des forêts tropicales de l’île de La Réunion : processus d’invasions et de régénération sur les coulées volcaniques, Dominique Strasberg (Sciences de l’environnement - Université Montpellier II) in Sciences et Techniques du Languedoc, 1994.

• Casuarina Invasion Alters Primary Succession on Lava Flows on La Réunion Island, Potgieter et al. - in Biotropica:46(3) - 2014

• Fiche présentation du filao - sur le site du GEIR (Groupement des Espèces Invasives de la Réunion)

• Fiche lutte contre le filao de l'ONF Réunion - sur le site du GEIR

• Les fiches des arbres de la Réunion par l'ONF

• Les plantes exotiques envahissantes par Christophe Lavergne

• Le long de la route des laves par Nicole Crestey

• Forêt Mascarine de l'ONF (illustrations Marie Winter)

• Méthode pratique pour la restauration des milieux naturels réunionnais, José Minatchy, Stéphane Baret

• Suivi morpho-dynamique des plages récifales de La Réunion en contexte d’observatoire, Marie-Myriam Mahabo

• Dynamique de l’évolution des plages réunionnaises sous l’influence des systèmes racinaires, BARET Coralie- CADET Léa- DURAND Sylvie, POTHIN Emilie (TIPE BCPST 2018).

• Synthèse des connaissances sur l'érosion des plages coralliennes de la Réunion, Réserve marine naturelle de la Réunion

• Méthodes d'études des effectifs des populations d'êtres vivants par l'académie de Clermont-Ferrand

Poème sur le filao

Dans la Revue de Madagascar d’avril 1934, Jean-Joseph Rabearivelo, premier écrivain malgache d’expression française, écrit un poème sur l’espèce equisetifolia :

Filao, filao, frère de ma tristesse,
qui nous viens d’un pays lointain et maritime,
le sol imérinien a-t-il pour ta sveltesse
l’élément favorable à sa nature intime ?

Tu sembles regretter les danses sur la plage
des filles de la mer, de la brise et du sable,
et tu revis en songe un matin sans orage
glorieux et fier de ta sève intarissable.

Maintenant que l’exil fait craquer ton écorce,
l’élan de tes rejets défaillants et sans force
ne dédie aux oiseaux qu’un reposoir sans ombre,
tel mon chant qui serait une oeuvre folle et vaine
si, né selon un rythme étranger et son nombre,
il ne vivait du sang qui coule dans mes veines !