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Évaluation et Rapport de situation du COSEPAC sur le chardon de Pitcher (Cirsium pitcheri) au Canada - Mise à jour

Mise à jour

Évaluation et Rapport
de situation du COSEPAC

sur le

chardon de Pitcher

Cirsium pitcheri

au Canada

 

chardon de Pitcher

 

texte:ESPÈCE EN VOIE DE DISPARITION 2000 

 COSEPAC logo

 

Les rapports de situation du COSEPAC sont des documents de travail servant à déterminer le statut des espèces sauvages que l’on croit en péril. On peut citer le présent rapport de la façon suivante :

Nota : Toute personne souhaitant citer l’information contenue dans le rapport doit indiquer le rapport comme source (et citer l’auteur); toute personne souhaitant citer le statut attribué par le COSEPAC doit indiquer l’évaluation comme source (et citer le COSEPAC). Une note de production sera fournie si des renseignements supplémentaires sur l’évolution du rapport de situation sont requis.

COSEPAC. 2000. Évaluation et Rapport de situation du COSEPAC sur le chardon de Pitcher (Cirsium pitcheri) au Canada -Mise à jour. Comité sur la situation des espèces en péril au Canada. Ottawa. vi + 16 p.

MAUN, M. A. 1999. Rapport de situation du COSEPAC sur le chardon de Pitcher (Cirsium pitcheri
au Canada – Mise à jour. Comité sur la situation des espèces en péril au Canada. Ottawa. Pages 1-16.

Rapport précédent :

KEDDY, C. 1988. COSEWIC status report on the Pitcher's thistle Cirsium pitcheri in Canada. Comité sur le statut des espèces menacées de disparition au Canada. Ottawa. 22 p.

Pour obtenir des exemplaires supplémentaires, s’adresser au :

Secrétariat du COSEPAC

a/s Service canadien de la faune

Environnement Canada

Ottawa (Ontario)

K1A 0H3

Tél. : (819) 997-4991 / (819) 953-3215

Téléc. : (819) 994-3684

Courriel : COSEWIC/COSEPAC@ec.gc.ca

http://www.cosepac.gc.ca

Also available in English under the title COSEWIC Assessment and Update Status Report on the Pitcher’s thistle Cirsium pitcheri  in Canada.

Illustration de la couverture :

Chardon de Pitcher -- I. Steins. Tiré de R.J. Moore et C. Frankton, The Thistles of Canada, Canada Department of Agriculture Monograph No. 10, 1974.

©Ministre de Travaux publics et Services gouvernementaux Canada, 2002

Nº de catalogue CW69-14/106-2002F-IN

ISBN 0-662-86913-3

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COSEPAC Sommaire de l’évaluation

 

Sommaire de l’évaluation -- Mai 2000

Nom commun : Chardon de Pitcher

Nom scientifique : Cirsium pitcheri

Statut : Espèce en voie de disparition

Justification de la désignation : Une espèce endémique des rives des Grand Lacs qui ne se trouve qu’à peu d’endroits. Elle a une aire d’occurrence très limitée, a subi des pertes récentes de population et est menacée de façon continue par une faible grenaison et par la détérioration de l’habitat. Elle subit des pertes supplémentaires en raison de l’utilisation récréative de son habitat et de l’exploitation de propriétés de loisirs.

Répartition : Ontario

Historique du statut : Espèce désignée « menacée » en avril 1988. Réexamen du statut : l'espèce a été reclassifiée dans la catégorie de risque plus élevé « en voie de disparition » en avril 1999. Réexamen et confirmation du statut en mai 2000. L’évaluation de mai 2000 est fondée sur de nouveaux critères quantitatifs que l’on a appliqués à de l’information provenant du rapport de situation Historique du statutde 1999.


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COSEPAC Résumé

Chardon de Pitcher

Cirsium pitcheri

Description

Le chardon de Pitcher (Cirsium pitcheri) est une plante vivace produisant entre 2 et 125 capitules blanc crème, au sommet d’une tige mince, blanche et laineuse qui peut atteindre un mètre de hauteur. Le dessus des feuilles est vert et très laineux, et le dessous présente de longs poils blancs. Les feuilles sont uniformément et profondément divisées en lobes opposés et étroits qui se terminent par une épine. Ces caractéristiques distinguent l’espèce de plantes analogues qui produisent également des feuilles divisées. Au stade juvénile (végétatif), la plante ne produit qu’une rosette de feuilles.

Répartition

L’espèce est endémique de la région des Grands Lacs et présente au Canada et aux États‑Unis. Au Canada, on ne la trouve que dans quatre secteurs : le long de la rive sud‑est du lac Huron, dans une localité de la baie Georgienne, dans plusieurs localités riveraines de baies sableuses de l’île Manitoulin et dans une localité située au bord du lac Supérieur.

Habitat

Les populations du chardon de Pitcher poussent dans des milieux sableux riverains des Grands Lacs et plus précisément sur les arrière-plages, sur les avant‑dunes, dans les creux de déflation et sur les cordons dunaires. L’espèce se rencontre en petits nombres dans les communautés d’Ammophila breviligulata, de Calamovilfa longifolia et d’Andropogon scoparius. Elle est le plus fréquente dans les creux de déflation et dans les communautés de graminées qui reçoivent deux à trois centimètres de sable chaque année. La plante prospère dans les lieux ouverts, où l’ensoleillement est maximal. Elle peut supporter une température élevée de la surface du sol.

Biologie générale

Au stade juvénile, la plante se compose d’une rosette de feuilles et de profondes racines. La plante est vivace et monocarpique, pouvant croître pendant de trois à onze années avant de fleurir puis mourir. Des champignons mycorhiziens sont associés aux racines. Seulement 30 % des fleurs de chaque capitule se transforment en graines. Le chardon de Pitcher ne se multiplie pas par voie asexuée. Les graines arrivent à maturité à la fin de l’été. Elles sont dispersées une à une par le vent, aidées en cela par une aigrette faiblement attachée, ou bien tombent au pied de la plante avec l’ensemble du capitule, vers la fin de l’automne. Les graines sont grosses (12,5 mg) et montrent une dormance innée que leur confèrent la solidité du tégument et la présence de substances inhibitrices à l’intérieur de celui‑ci. On peut obtenir artificiellement un taux élevé de germination en faisant d’abord subir aux graines un traitement consistant à enlever le tégument ou à y pratiquer une encoche au niveau de la radicule ou de l’extrémité cotylédonaire. Les graines ainsi traitées peuvent germer à une température de 15 à 30 °C. Dans les conditions naturelles, les graines germent au printemps après avoir passé l’hiver et avoir été stratifiées et scarifiées par le gel et le dégel du sol. L’espèce contribue à la diversité de l’écosystème dunaire et occupe des superficies autrement dénudées entre les touffes de graminées.

Taille et tendances des populations

Les populations autrefois abondantes d’Ipperwash Beach et de Kettle Point ont disparu à cause de la destruction de leur habitat. La population du parc provincial Pinery a oscillé entre 33 et environ 115 sujets. On trouve aussi une très petite population, d’environ 60 sujets, dans le parc provincial Inverhuron. La tendance démographique générale de ces deux populations indique un déclin. Les plus grandes populations de chardon de Pitcher se trouvent sur les rives de baies sableuses de l’île Manitoulin, sur des terrains privés. Là aussi les populations déclinent à cause de la forte pression exercée par les activités récréatives et par le lotissement en vue de la construction de chalets. La population située au bord du lac Supérieur est stable et se trouve sous la surveillance de d’Agence Parcs Canada.

Facteurs limitatifs et menaces

Le broutage par les cerfs de Virginie, la destruction de l’habitat due à la construction de chalets, le lotissement à des fins commerciales, le passage de véhicules tout‑terrain et l’utilisation des dunes de sable à des fins récréatives contribuent à la disparition des populations. Les activités récréatives affectent les chardons en raison du piétinement, de la création de sentiers, de l’érosion et de l’ensablement excessif. L’ensablement excessif accroît la vulnérabilité de l’espèce aux stades de la graine, du semis et de la plante adulte. Les graines profondément enfouies ne germent pas ou produisent des plantules qui ne peuvent pas atteindre la surface. Les plantules peuvent survivre à un ensablement ne dépassant pas 75 %, mais l’ensablement complet leur est fatal. Les grandes plantes se trouvant au stade juvénile meurent si le sol reçoit un dépôt de sable de plus de 25 cm.

Protection actuelle

Le chardon de Pitcher ne jouit d’aucune protection officielle. Cependant, Parcs Ontario et Parcs Canada sont conscients de son statut d’espèce en voie de disparition. Le professeur A. Maun, de la University of Western Ontario, travaille au rétablissement de l’espèce aux parcs provinciaux Pinery et Inverhuron et a entrepris un programme de recherche sur l’espèce, avec des fonds très limités. Pour sauver l’espèce, il faudra mener des recherches en écologie appliquée sur les conditions de son rétablissement.

 

COSEPAC logo


MANDAt DU COSEPAC

Le Comité sur la situation des espèces en péril au Canada (COSEPAC) détermine la situation, à l’échelle nationale, des espèces, sous-espèces, variétés et populations (importantes à l’échelle nationale) sauvages jugées en péril au Canada. Les désignations peuvent être attribuées aux espèces indigènes des groupes taxonomiques suivants : mammifères, oiseaux, amphibiens, reptiles, poissons, mollusques, lépidoptères, plantes vasculaires, lichens et mousses.

COMPOSITION DU COSEPAC

Le COSEPAC est formé de représentants des organismes provinciaux et territoriaux responsables des espèces sauvages, de quatre organismes fédéraux (Service canadien de la faune, Agence Parcs Canada, ministère des Pêches et des Océans et Partenariat fédéral en biosystématique) et de trois organismes non gouvernementaux, ainsi que des coprésidents des groupes de spécialistes des espèces. Le comité se réunit pour examiner les rapports sur la situation des espèces candidates.

DÉFINITIONS

 

Espèce : Toute espèce, sous-espèce, variété ou population indigène de faune ou de flore sauvage géographiquement définie.

Espèce disparue (D) : Toute espèce qui n’existe plus.

Espèce disparue du Canada (DC) : Toute espèce qui n’est plus présente au Canada à l'état sauvage, mais qui est présente ailleurs.

Espèce en voie de disparition (VD)* : Toute espèce exposée à une disparition ou à une extinction imminente.

Espèce menacée (M) : Toute espèce susceptible de devenir en voie de disparition si les facteurs limitatifs auxquels elle est exposée ne sont pas renversés.

Espèce préoccupante (P)** : Toute espèce qui est préoccupante à cause de caractéristiques qui la rendent particulièrement sensible aux activités humaines ou à certains phénomènes naturels.

Espèce non en péril (NEP)*** : Toute espèce qui, après évaluation, est jugée non en péril.

Données insuffisantes (DI)**** : Toute espèce dont le statut ne peut être précisé à cause d’un manque de données scientifiques.

* : Appelée « espèce en danger de disparition » jusqu’en 2000.

** : Appelée « espèce rare » jusqu’en 1990, puis « espèce vulnérable » de 1990 à 1999.

*** : Autrefois « aucune catégorie » ou « aucune désignation nécessaire ».

**** : Catégorie « DSIDD » (données insuffisantes pour donner une désignation) jusqu’en 1994, puis « indéterminé » de 1994 à 1999.

 

Le Comité sur la situation des espèces en péril au Canada (COSEPAC) a été créé en 1977, à la suite d’une recommandation faite en 1976 lors de la Conférence fédérale-provinciale sur la faune. Le comité avait pour mandat de réunir les espèces sauvages en péril sur une seule liste nationale officielle, selon des critères scientifiques. En 1978, le COSEPAC (alors appelé CSEMDC) désignait ses premières espèces et produisait sa première liste des espèces en péril au Canada. Les espèces qui se voient attribuer une désignation lors des réunions du comité plénier sont ajoutées à la liste.

 

Environment Canada          Environnement Canada

Canadian Wildlife Service          Service canadien de la faune

Le Service canadien de la faune d’Environnement Canada assure un appui administratif et financier complet au Secrétariat du COSEPAC.

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Introduction

Nom et classification 

Nom scientifique :   Cirsium pitcheri (Torr. ex Eat.) T. & G. (famille des astéracées)

Nom français :          chardon de Pitcher

Aucun changement n’a été apporté à la taxinomie de l’espèce depuis le premier rapport de situation du COSEPAC (Keddy, 1987).

Description

Le chardon de Pitcher (Cirsium pitcheri), de la famille des Astéracées, est endémique des plages et des dunes sableuses bordant les Grands Lacs. Cette espèce rare est tributaire des milieux perturbés et adaptée aux dunes de sable, milieu dynamique souvent caractérisé par des variations stochastiques. L’espèce avait été désignée menacée au Canada (voir le rapport du CSEMDC de Keddy, 1987, ainsi que Burnett et al., 1989), pour les raisons suivantes : i) demande élevée de terrains riverains pour les activités récréatives, telles que la marche, les pique-niques, bains de soleil et l’utilisation de véhicules tout-terrain (VTT); ii) construction de chemins donnant accès aux plages isolées; iii) destruction du milieu par la construction de chalets; iv) demande croissante d’activités récréatives sur les dunes de sable des Grands Lacs. Dans le cadre du relevé de terrain effectué par Keddy (1987), celui‑ci a observé des semis de l’année, des sujets juvéniles de diverses tailles ainsi que des sujets en fleurs de Cirsium pitcheri dans deux localités de la rive sud-est du lac Huron, dans une localité de la baie Georgienne, dans plusieurs localités de l’île Manitoulin ainsi que dans une localité de la rive nord-est du lac Supérieur. Les populations les plus grandes se trouvaient à l’île Manitoulin, particulièrement à la baie Providence. À Kettle Point, dans le comté de Lambton, à Sauble Beach, dans la péninsule Bruce, ainsi qu’à Michael’s Bay, dans l’île Manitoulin, les populations autrefois abondantes de C. pitcheri avaient disparues, tandis que, dans d’autres localités, les populations subissaient une pression de plus en plus forte. On a pu démontrer que le principal facteur menaçant l’espèce était la destruction de son habitat. Keddy (1987) prévoyait même que ces activités aboutiraient à un déclin des populations du C. pitcheri, et l’espèce a par conséquent été désignée menacée. Comme vous pourrez le constater à la lecture du présent rapport, cette prévision était bien fondée.

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Répartition

La répartition canadienne du chardon de Pitcher n’a pas changé de manière appréciable depuis la publication du premier rapport du COSEPAC (Keddy, 1987). La carte de la figure 1 indique la position des localités où pousse l’espèce au Canada. Ces stations sont toutes situées sur des dunes de sable bordant les Grands Lacs et plus précisément dans des complexes d’avant-dunes. Elles se répartissent entre deux localités de la rive sud-est du lac Huron, une localité de la baie Georgienne, plusieurs baies sablonneuses de l’île Manitoulin et une localité riveraine du lac Supérieur.

Répartition actuelle du Cirsium pitcheri au Canada

Figure 1.  Répartition actuelle du Cirsium pitcheri au Canada

 

 Données précises sur les sites : Le COSEPAC et le gouvernement de l’Ontario conservent les données précises sur la position géographique des sites et la taille des populations.

Protection

À notre connaissance, le C. pitcheri ne fait l’objet d’aucune protection officielle. Cependant, Parcs Ontario est conscient de son statut d’espèce menacée. Par ailleurs, il est très encourageant de constater que les populations situées dans le parc national Pukaskwa font l’objet d’une surveillance depuis 1981 (Promaine, 1998).

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Habitat

Les populations de C. pitcheri poussent dans des milieux sableux, plus précisément sur les arrière-plages, les avant-dunes, dans les creux de déflation et sur les cordons dunaires. La plante préfère les sols sableux renfermant de 39,4 à 76,7 % de sable fin (< 0,250 mm) et de 19,7 à 56,2 % de sable moyen (de 0,25 à 0,50 mm). Dans les couloirs interdunaires, l’espèce peut aussi pousser dans des sols sableux à texture très grossière. Quelques habitats caractéristiques du C. pitcheri sont illustrés à la figure 2 (a, b et c). Dans les parcs provinciaux Pinery et Inverhuron, l’espèce constitue un élément mineur de la végétation, étant associée à un grand nombre d’espèces végétales. À Pinery, le Calamovilfa longifolia et l’Andropogon scoparius étaient les graminées les plus abondantes, accompagnées de l’Ammophila breviligulata, qui constituait une faible couverture sur le premier cordon dunaire et émettait des pousses occasionnelles sur le deuxième cordon (tableau 1). Les milieux où le Cirsium pitcheri était le plus fréquent étaient les creux de déflation et les peuplements de C. longifolia du deuxième cordon dunaire, qui recevaient un apport annuel de sable de 2 ou de 3 cm. L’espèce exige un mouvement modéré du sable et la présence de zones dénudées parmi la végétation. À Pinery, le taux de superficie sableuse dénudée allait de 65,1 %, sur les cordons dunaires, à environ 80 % dans les couloirs interdunaires (D’Ulisse et Maun, 1996). Le chardon de Pitcher poussait également dans les creux de déflation autrement totalement dénudés. À Inverhuron, le C. pitcheri poussait sur le premier cordon dunaire en association avec les deux graminées dominantes, l’A. breviligulata et le C. longifolia. La végétation se composait de 42 espèces à Inverhuron et de 35 espèces à Pinery. La densité du C. pitcheri était très faible à Pinery (0,02 m-2) et encore plus faible à Inverhuron, où nous n’avons rencontré aucun sujet le long des transects, bien que l’espèce fût présente dans ce parc provincial. À l’île Manitoulin, les populations étaient plus importantes et avaient une densité de 0,14 m‑2. Elles étaient situées parmi des populations d’A. breviligulata, d’Agropyron psammophilum, de Populus balsamifera, de Thuja occidentalis et de nombreuses autres espèces herbacées. Dans toutes les localités, les plantes affichaient une grande plasticité phénotypique quant à leur taille relative au moment de la floraison et à leur production de graines. 

Tableau 1.  Pourcentage de couverture des diverses espèces végétales dans les différents milieux dunaires des parcs provinciaux Pinery et Inverhuron. La valeur entre parenthèses est l’écart-type. Tableau tiré de D’Ulisse et Maun (1996)
 EspèceParc provincial PineryParc provincial Inverhuron
Premier
cordon
dunaire
Couloir
interdunaire
Deuxième
cordon
dunaire
Premier
cordon
dunaire
Couloir
interdunaire
Ammophila breviligulata8,3 (9,1)-+9,6 (11,2)11,5 (16,1)
Andropogon scoparius12,7 (14,1)8,8 (10)16,1 (15,6)--
Calamovilfa longifolia13,2 (13,1)4,4 (5,4)12,9 (12,1)21,6 (19,7)11,6 (12,9)
Poa compressa--18,8 (0)-4,5 (3,6)
Cakile edentula2,5 (0)2,5 (0)---
Corispermum hyssopifolium2,5 (0)2,5 (0)2,5 (0)+2,5 (0)
Cirsium pitcheri+2,5 (0)2,5 (0)++
Lithospermum caroliniense2,5 (0)2,5 (0)2,9 (1,6)--
Juniperus communis68,8 (23,9)4,6 (3,6)19,8 (26)-6,3 (3,4)
Juniperus virginiana52,9 (40,2)44,6 (39,8)50,8 (43,7)-32,9 (47,4)
Populus balsamifera4,2 (2,9)-2,5 (0)19,7 (16,2)5,6 (14,6)
Litière14,0 (12,5)4,8 (5,7)17,7 (14,5)9,8 (13,3)19,5 (21,5)
Sable nu63,5 (23,9)82,6 (12,4)59,6 (26,2)66,7 (25,9)53,9 (26,9)

 

+présent à proximité

-absent

Figure 2. Habitats typiques du Cirsium pitcheri au parc provincial Pinery (a) ainsi qu’à la baie Providence (b), à l’île Manitoulin. Effet du piétinement d’une arrière-plage à la baie Providence (c).

 

Figure 2. Habitats typiques du Cirsium pitcheri au parc provincial Pinery (a) ainsi qu’à la baie Providence (b), à l’île Manitoulin. Effet du piétinement d’une arrière-plage à la baie Providence (c).

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Biologie générale

Le cycle vital du Cirsium pitcheri est illustré à la figure 3. La plante, vivace et monocarpique, produit d’abord une rosette de feuilles et peut pousser à l’état végétatif pendant de 3 à 11 années avant de fleurir puis mourir (Loveless et Hamrick, 1988; McEachern, 1992). Chez les vivaces monocarpiques, le déclenchement tardif de la reproduction présente deux avantages : i) il augmente la probabilité de floraison; ii) il favorise la production de graines. Par contre, cette reproduction tardive augmente le risque de mortalité pendant le long stade juvénile, ralentit la croissance de la population en raison du faible taux de colonisation et d’établissement, et augmente le temps de rétablissement en cas de catastrophe. L’espèce est principalement allogame, mais l’autopollinisation à l’intérieur d’un même capitule est possible (Loveless, 1984). Une comparaison génétique de 21 sous-populations duC. pitcheri a montré que l’espèce possède une faible diversité génétique et est probablement issue duCirsium canescens, espèce fréquente dans les collines de sable du Nebraska (Louda et Potvin, 1995).

Dispersion

Les akènes (figure 4a), que nous appellerons « graines » dans le présent document, arrivent à maturité vers la fin de l’été et peuvent être dispersés individuellement par le vent, aidés en cela par leur aigrette peu solidement attachée, ou tomber au sol, avec l’ensemble de l’inflorescence et de la plante, vers la fin de l’automne (figure 3). Les graines atterrissent normalement à moins de 4 m de la plante qui les produit (Bowles et al., 1993).

Figure 3. Cycle vital du Cirsium pitcheri, depuis la graine jusqu’à la dispersion des graines de la génération suivante

Figure 3. Cycle vital du Cirsium pitcheri, depuis la graine jusqu’à la dispersion des graines de la génération suivante.

Poids des graines 

Le poids moyen des graines présentait des différences appréciables dans les diverses populations. Les graines étaient plus lourdes à Pinery (12,5 mg; fourchette de 7 à 19 mg) qu’à Inverhuron (11,5 mg; de 6,5 à 18 mg) et à la baie Providence (7,1 mg; 5,8 à 11,5 mg).

Dormance des graines (Chen et Maun, 1998)

Si on enlève le tégument séminal, on peut constater la présence d’un embryon bien développé (figure 4b). La germination est épigée, et la plantule porte une paire de cotylédons vert pâle (figure 4d). Au stade juvénile, les feuilles pleinement développées sont pinnatipartites (figure 4c), chaque lobe se terminant par une épine. Au stade de la floraison, la rosette produit une mince tige tomenteuse pouvant atteindre une hauteur de 1 m (figure 4e) et portant de 2 à 125 capitules couleur crème (figure 4f). La solidité du tégument séminal et la présence de composés inhibiteurs dans ce tégument confèrent à la graine une dormance innée, et la germination exige des conditions très précises. Pour obtenir un taux de germination élevé, il faut d’abord faire subir aux graines un traitement consistant à enlever mécaniquement le tégument ou à y pratiquer une encoche au niveau de la radicule ou de l’extrémité cotylédonaire. Les graines ainsi traitées peuvent germer tant que la température se situe entre 15 et 30 °C, mais le plus fort taux de germination s’obtient aux températures supérieures à 20 °C. Dans les conditions naturelles, la germination a lieu au printemps, après que les graines aient passé un hiver et aient subi une stratification et une scarification résultant du gel et du dégel du substrat. 

Enfouissement des graines et germination 

Le taux de germination des graines et le taux de levée des plantules présentaient une corrélation négative avec les profondeurs d’enfouissement de 2, 4, 6, 8, 10 et 12 cm employées par Chen et Maun (1999). Des plantules levaient à partir de graines enfouies jusqu’à 6 cm de profondeur, mais le plus grand nombre de plantules était obtenu à partir des graines enfouies à 2 cm. Une profondeur d’enfouissement excessive nuit donc à la levée des plantules.

Établissement des semis

Une analyse de la répartition des classes de taille dans les populations, fondée sur le nombre de feuilles par plante, a permis de constater que les populations de C. pitcheri sont dominées par les semis de l’année. Chez ces semis, le taux maximum de mortalité survient en été, particulièrement en juin et en juillet. Le taux de mortalité des semis dans les différentes parcelles établies par D’Ulisse et Maun (1996) était de 11 à 90 % en 1993 et de 0 à 70 % en 1994. Le taux d’établissement des semis en terrain perturbé durant leur première année de vie est donc semblable à celui de bisannuelles poussant dans les dunes de sable. La fréquence relative des sujets juvéniles des diverses classes de taille diminuait graduellement depuis les tailles les plus faibles jusqu’aux tailles les plus fortes, ce qui semble indiquer que des épisodes de mortalité importants surviennent durant les 3 à 11 années que dure le stade juvénile de la plante. La prédation par les herbivores, le piétinement, l’enfouissement excessif, les températures hivernales extrêmement basses et l’érosion des sables constituent les principales causes de mortalité.

Formation des graines dans les capitules

Dans les capitules, environ 70 % des graines pesaient moins de 2 mg et ne renfermaient pas d’embryon. Le reste (30 %) était constitué de graines bien remplies. Le nombre de fleurs par capitule présentait une corrélation positive avec le diamètre du capitule. Une relation semblable, bien que moins marquée, a été observée entre le nombre de graines et le diamètre du capitule. À Pinery, en 1993, 9 % des capitules étaient déjà ouverts le 21 juin, et la dispersion des graines a commencé le 8 juillet. À Inverhuron, la dispersion des graines a débuté le 22 juillet (capitules situés au sommet des plantes). Le nombre de capitules par plante en fleurs était de 4 à 30, et le nombre de graines remplies par plante était d’environ 200 à 400.

Figure 4.  Photographies du Cirsium pitcheri depuis la graine jusqu’à la floraison

Figure 4.  Photographies du Cirsium pitcheri depuis la graine jusqu’à la floraison.

Probabilités de transition

D’Ulisse et Maun (1996) ont établi les probabilités de transition chez la population de Pinery, à partir des données de deux saisons d’échantillonnage couvrant la période d’août 1993 à juin 1995. Ils ont utilisé comme indicateur de la taille des plantes la longueur de la feuille la plus longue. La probabilité de floraison une année donnée s’est avérée liée à la taille de la plante (indiquée par la longueur de la feuille la plus longue) durant l’été précédent. En effet, les plantes qui avaient les feuilles les plus longues avaient plus de chances de fleurir que celles qui avaient des feuilles plus courtes. Par contre, la probabilité de mortalité était plus élevée dans les classes correspondant aux tailles les plus petites pour les périodes de transition allant d’août à juin, et aucune mortalité n’est survenue dans le cas des classes correspondant aux tailles de plus de 20 cm.

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Taille et tendances des populations

De manière générale, toutes les populations ontariennes du chardon de Pitcher tendent à décliner. Les populations du lac Huron sont très petites. Les populations jadis abondantes du secteur Ipperwash Beach/Kettle Point (Guire et Voss, 1963) ont été éliminées par la destruction de leur habitat. Un relevé des sujets juvéniles effectué en 1992 dans les dunes exposées du parc provincial Pinery a révélé qu’il ne restait dans cette localité qu’une petite population de 33 sujets. Par la suite, la taille de la population a oscillé entre 33 et environ 115 sujets. En 1994, la population atteignait exceptionnellement 283 sujets, mais elle était retombée à 52 sujets en 1998. Dans le parc provincial Inverhuron, la très petite population se composait de 100 sujets en 1986 (Keddy, 1987), mais il n’en restait plus que 15 sujets à l’été 1993. Par la suite, la taille de la population a oscillé entre 50 et 66 sujets; les activités récréatives exercent une très forte pression sur cette population. Les plus grandes populations du C. pitcheri se trouvent le long de baies sablonneuses de l’île Manitoulin, sur des terrains privés. Cependant, là encore, les populations sont en déclin, à cause de la très forte pression exercée par les activités récréatives et par l’aménagement des terrains en vue de la construction de chalets. La population se trouvant au bord du lac Supérieur fait l’objet d’une surveillance par le personnel du parc national Pukaskwa, qui tient depuis 1981 un registre du nombre de semis de l’année, de sujets juvéniles et de sujets en fleurs (Promaine, 1998).

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Facteurs limitatifs

Plusieurs facteurs biotiques et abiotiques influent sur la survie des populations en accroissant leur taux de mortalité, en retardant la reproduction des plantes, en réduisant leur production totale de graines, en diminuant le taux d’établissement des semis ou en prolongeant l’exposition des plantes à leurs ennemis naturels, augmentant ainsi de manière générale le risque de disparition des populations.

Facteurs biotiques 

La prédation par le cerf de Virginie (Phillips et Maun, 1996) et par les ptérophores (Louda, 1994) constituent un facteur limitatif critique pour la survie, la croissance et la dynamique des populations de chardons de Pitcher.

Cerf de Virginie

À Pinery, l’explosion de la population de cerf de Virginie (Odocoileus virginianus) menace la survie de la population de Cirsium pitcheri.

Population actuelle de cerfs = 826 individus (Maun et Crabe, 1995).

Population soutenable de cerfs = 200 individus (Gedge et Maun, 1992 et 1994).

Les cerfs broutent pendant tout l’été les feuilles des chardons juvéniles ou en fleurs (D’Ulisse et Maun, 1996). Ces auteurs ont établi que l’intensité du broutage des fleurs allait du broutage de quelques capitules par plante à l’élimination de tous les capitules de certains sujets (tableau 2). En 1993, 90 % des sujets en fleurs ont été broutés, et la moitié de tous les capitules produits par la population ont été consommés (tableau 2). De plus, les cerfs ont brouté environ la moitié des chardons juvéniles. En 1994, les dégâts ont été moindres : 29 % des sujets en fleurs ont été broutés, et 7 % des capitules produits par la population ont été consommés, tandis que 31 % des sujets juvéniles ont été complètement ou partiellement broutés. Comme les prédateurs du cerf de Virginie sont disparus de la région, ce mammifère constitue une très grave menace pour le chardon de Pitcher.

Tableau 2. Nombre de sujets en fleurs* et juvéniles de Cirsium pitcheri broutés par le cerf de Virginie au parc provincial Pinery durant les étés 1993 et 1994
 19931994
En fleursJuvénilesEn fleursJuvéniles
Nombre total de sujets1134765
Nombre de sujets broutés1017220
% de sujets broutés90502931
Nombre total de capitules138--30--
Nombre de capitules broutés68--2--
% de capitules broutés49--7--

*Les données relatives aux sujets en fleurs n’ont trait qu’au broutage des capitules. La proportion de sujets en fleurs dont les feuilles ont été broutées était de 72 % en 1993 et de 43 % en 1994.

Ptérophores 

Les chenilles des ptérophores peuvent endommager le méristème apical et provoquer la formation de tiges multiples (Stanforth, Louda et Bevill, 1997). Il peut en résulter une perte de 0 à 42 % des graines chez une même plante (Keddy et Keddy, 1984). Comme dans le cas du cerf de Virginie, la prédation par ces insectes peut réduire la production de graines, retarder la maturation et réduire la persistance de l’espèce dans les milieux relativement stabilisés correspondant à la fin de la succession végétale. Cependant, les ptérophores ne constituent pas une menace importante pour les populations de chardon de Pitcher du lac Huron.

Oiseaux

Nous avons observé des chardonnerets jaunes en train de prélever et de consommer des graines de Cirsium pitcheri. Les dégâts causés par ces oiseaux sont cependant minimes.

 

Facteurs abiotiques

Destruction de l’habitat

L’utilisation croissante des dunes de sable pour les activités récréatives et pour la construction de chalets entraîne une perte d’habitat pour le chardon de Pitcher. Plusieurs secteurs bordant le lac Huron, comme les plages de sable de Kettle Point, d’Ipperwash Beach, de Port Franks et de Grand Bend, ont été transformés en terrains pour des chalets. Le camp militaire situé à proximité d’Ipperwash Beach a été utilisé pour l’entraînement des recrues, et les véhicules tout-terrain ont détruit tous les milieux convenant au C. pitcheri à l’intérieur du camp. Un projet de développement commercial est prévu pour la baie Carter, à l’île Manitoulin (Anonyme, 1998). Le secteur sera transformé en centre de villégiature « écologique » comprenant un hôtel, un centre de congrès, des courts de tennis, un terrain de polo et des installations nautiques. Les visiteurs pourront y pratiquer le golf, le kayak, la pêche, le ski nautique, la randonnée pédestre, la chasse à l’arc, la bicyclette, le canoë et l’équitation. Il est impossible que la population de C. pitcheri (n = 1000 sujets) se trouvant sur le complexe dunaire puisse survivre à ce genre de pression. 

Impact des activités récréatives

L’utilisation récréative des dunes influe sur les populations de chardons de trois manières. Premièrement, le piétinement tue directement les plantes (figure 2c). Deuxièmement, le piétinement crée des sentiers qui tendent à s’élargir avec le temps à cause de l’érosion des sables, ce qui expose les racines des chardons et finit par tuer les plantes. Troisièmement, le sable ainsi arraché par le vent est transporté par-dessus les cordons dunaires et est déposé derrière, ce qui entraîne un enfouissement excessif des plantes et finit par les tuer. L’enfouissement excessif augmente également la vulnérabilité des graines, des semis et des sujets adultes de l’espèce. Les graines profondément enfouies n’arrivent pas à germer, ou produisent des plantules incapables d’atteindre la surface. Les graines qui n’ont pas germé peuvent pourrir dans le sol, ou subir une dormance forcée. Par ailleurs, les plantules qui ont levé risquent d’être enfouies par le sable à divers degrés, selon les microhabitats (Maun et al., 1996). Elles peuvent survivre à un enfouissement ne dépassant pas 75 %, mais un enfouissement total leur est fatal. Dans le cas des sujets juvéniles, le risque de mortalité est le plus élevé dans le cas des classes de
taille inférieures, à cause de leur plus faibles réserves d’énergie. Cependant, au stade juvénile, même les grandes plantes peuvent être tuées s’il y a dépôt d’une couche de sable de plus de 25 cm (Rowland, 1999).

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Évaluation et statut proposé

Évaluation

Les populations du C. pitcheri sont en déclin. Les facteurs qui ont un impact sur l’espèce sont : i) l’utilisation accrue des dunes à des fins récréatives le long des rivages; ii) le lotissement des milieux riverains pour la construction de chalets ou des activités commerciales; iii) le broutage par le cerf de Virginie; iv) le piétinement par les utilisateurs des plages; v) l’utilisation de véhicules tout-terrain sur les plages; vi) l’érosion des sables; vi) l’enfouissement excessif par le sable; vii) la construction de chemins d’accès aux plages. 

Statut proposé

Statut antérieur en Ontario – Espèce menacée (Keddy, 1987).

Statut proposé – La désignation d’espèce en voie de disparition est proposée, parce que les populations encore existantes sont très petites, l’espèce a un cycle vital très long (de 3 à 11 ans), le taux de survie naturel des semis jusqu’à la floraison est très faible, la pression des activités récréatives va en augmentant, et le broutage par le cerf de Virginie a pour effet de tuer des plantes.

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Remerciements

Je voudrais d’abord remercier mes étudiants diplômés A. D’Ulisse, H. Elberling, T. Phillips, H. Chen et J. Rowland, qui ont travaillé fort pour terminer leurs projets de recherche respectifs, le ministère des Richesses naturelles de l’Ontario, pour nous avoir permis de travailler dans les parcs provinciaux Pinery et Inverhuron, et Irene Krajnyk, pour son soutien logistique et technique. Le soutien financier apporté aux divers projets par le Fonds mondial pour la nature (Canada), le ministère des Richesses naturelles de l’Ontario (programmes STTU et Brigade des jeunes environnementalistes), les Friends of Pinery Provincial Park ainsi que la Sydenham Conservation Foundation a été grandement apprécié. Le Service canadien de la faune d’Environnement Canada a également fourni du financement.

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Ouvrages cités

Anon. 1998. Carter Bay Eco Resort: an advertisement. Rainbow Country Discovery Guide, Districts of Parry Sound, Sudbury and Manitoulin. Page 23. Rainbow Country Travel Association, 2726, av. Whippoorwill, Sudbury (Ontario) P3G 1E9.

Bowles, M.L., R. Flakne, A.K. McEachern et N.B. Pavlovic. 1993. Recovery planning and reintroduction of the federally threatened Pitcher's thistle (Cirsium pitcheri) in Illinois. Natural Areas Journal 13: 164-176.

Burnett, J.A., C.T., Jr. Dauphine, S.H. McCrindle et T. Mosquin. 1989. On the brink: endangered species in Canada. Western Producer Prairie Books, Saskatoon, (Saskatchewan).

Chen, H., et M.A. Maun. 1998. Population ecology of Cirsium pitcheri on Lake Huron sand dunes III. Mechanisms of seed dormancy. Canadian Journal of Botany 76: 575-586 [avec résumé en français].

Chen, H., et M.A. Maun. 1999. Effects of sand burial on seed germination and seedling emergence of Cirsium pitcheri. Plant Ecology 140: 53-60.

D'Ulisse, A., et M.A. Maun. 1996. Population ecology of Cirsium pitcheri on Lake Huron sand dunes II. Survivorship of plants. Canadian Journal of Botany 74:1701-1707 [avec résumé en français].

Gedge, K.E., et M.A. Maun. 1992.Effects of simulated herbivory on growth and reproduction of two beach annuals, Cakile edentula and Corispermum hyssopifolium. Canadian Journal of Botany 70: 2467-2475 [avec résumé en français].

Gedge, K.E., et M.A. Maun. 1994.Compensatory response of two dune annuals to simulated browsing and fruit predation. Journal of Vegetation Science 5: 99-108.

Guire, K.E., et E.G. Voss. 1963. Distributions of distinctive shoreline plants in the Great Lakes region. The Michigan Botanist 2: 99-114.

Keddy, C.J. 1987. Status report on Pitcher's thistle, Cirsium pitcheri, a threatened species in Canada. Committee on the Status of Endangered Wildlife in Canada. 14 p.

Keddy, C.J., et P.A. Keddy. 1984. Reproductive biology and habitat of Cirsium pitcheri. The Michigan Botanist 23: 57-67.

Louda, S.M. 1994. Experimental evidence for insect impact on populations of short-lived, perennial plants and its application in restoration ecology. p. 118-138 dans M.L. Bowles et C.J. Whelan (éd.), Restoration of endangered species. Cambridge University Press, New York, N.Y.

Louda, S.M., et M.A. Potvin. 1995. Effect of inflorescence feeding insects on the demography and lifetime fitness of a native plant. Ecology 76: 229-245.

Loveless, M.D. 1984. Population biology and genetic organization in Cirsium pitcheri, an endemic thistle. Thèse de doctorat, University of Kansas, Lawrence.

Loveless, M.D., et J.L. Hamrick,. 1988. Genetic organization and evolutionary history in two North American species of Cirsium. Evolution 42: 254-265.

Maun, M.A., et T. Crabe. 1995. Deer browsing of sand dune vegetation in southwestern Ontario. p. 487-502 dans A.H.P. Salman, H. Berends et M. Bonazountas (éd.), Coastal management and habitat conservation. European Union of Coastal Conservation, Leiden, The Netherlands.

Maun, M.A., H. Elberling, et A. D'Ulisse. 1996. The effects of burial by sand on survival and growth of Cirsium pitcheri. Journal of Coastal Conservation 2: 10-16.

McEachern, A. K. 1992. Disturbance dynamics of Pitcher's thistle (Cirsium pitcheri) populations in Great Lakes sand dune landscapes. Thèse de doctorat. University of Wisconsin, Madison.

Phillips, T., et M.A. Maun. 1996. Population ecology of Cirsium pitcheri on Lake Huron sand dunes I. Impact of white-tailed deer. Canadian Journal of Botany 74: 1439-1444 [avec résumé en français].

Promaine, A. 1998. Threatened species monitoring: results of a 17 year survey of Pitcher’s thistle (Cirsium pitcheri), in Pukaskwa National Park (Ontario). Rapport inédit, 7 p.

Rowland, J. 1999. Restoration ecology of Cirsium pitcheri on Lake Huron sand dunes. Mémoire de maîtrise. University of Western Ontario, London.

Stanforth, L.M., S.M. Louda, et R.L. Bevill. 1997. Insect herbivory on juveniles of a threatened plant, Cirsium pitcheri, in relation to plant size, density and distribution. Ecoscience 4: 57-66.

 

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L’auteur

M. A. Maun, Ph.D., est professeur au Department of Plant Sciences de la University of Western Ontario, à London (Ontario).Spécialiste de l‘écologie des dunes, il a apporté une contribution importante à la connaissance des interactions existant entre les végétaux et les facteurs physiques du milieu dans les systèmes dunaires littoraux des Grands Lacs. Il s’intéresse à la gestion des ressources et à la conservation des espèces rares, menacées ou en voie de disparition qui poussent dans les dunes.

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