Characterizing coffee genetic resources and agrobiodiversity in Haitian coffee-based agroforestry systems

Caractérisation du patrimoine génétique des caféiers et de l'agrobiodiversité des systèmes agroforestiers caféicoles haïtiens En Haïti, les systèmes agroforestiers à base de caféiers (SAFC) contribuent de manière importante à la subsistance, résilience, et sécurité alimentaire des communautés rurales, ainsi qu’au maintien de nombreux processus naturels et à la conservation de la biodiversité. Cependant, ils sont confrontés à de nombreux problèmes. Le manque de connaissances scientifiques sur ces systèmes et leur agrobiodiversité étant un frein à leur revitalisation, nous avons œuvré à les caractériser durant cette thèse. Nos travaux se sont portés sur des SAFC diversifiés de deux régions historiquement importantes pour la caféiculture haïtienne, dans les départements du Nord et de la Grande-Anse.Tout d’abord, la diversité génétique et les mélanges variétaux des caféiers (Coffea arabica L.) de 28 parcelles ont été étudiés dans par des méthodes moléculaires : le génotypage (KASP) de SNP et le séquençage ciblé d’amplicons (Hi-Plex) pour appel d’haplotypes. En comparant les échantillons de terrain à des individus de référence issus de collections internationales, notamment par des analyses de structure de population, nous avons procédé à l’assignation variétale des caféiers haïtiens. Cinq groupes variétaux (traditionnels ou plus récents), y ont été détectés, ainsi que des hybrides inter-variétaux. Nous avons démontré que les SAFC haïtiens présente une diversité génétique considérable et souvent sous-estimée.Nous avons ensuite comparé cette diversité (à nouveau par génotypage KASP) avec celle présente dans les régions caféicoles de Guadeloupe, et caractérisé leurs contextes bioclimatiques respectifs. Nous avons aussi recherché les facteurs historiques qui ont impacté les ressources génétiques actuelles des îles. Contrairement aux mélanges variétaux complexes d’Haiti, seuls 2 groupes d’Arabica sont présents en Guadeloupe. La variété Typica, historique et patrimoniale, est encore cultivée dans les deux îles, dans des contextes bioclimatiques variés. Nous avons également identifié des Robusta (C. canephora) d’origines diverses dans les deux îles, et C. liberica var. liberica en Guadeloupe. Les ressources génétiques de ces îles reflètent leur histoire, d’abord communes, puis divergentes. Elles découlent d’introductions moins fréquentes et plus anciennes en Guadeloupe qu’en Haïti.Nous avons également caractérisé l’agrobiodiversité plus large de 39 SAFC haïtiens (dont les 28 génotypés). Pour ce faire, des typologies ont été établies sur la base de variables décrivant la diversité génétique des caféiers, la structure des parcelles, et les profils de dégâts biotiques de celles-ci, ainsi que la diversité des arbres de couvert et cultures associées. Nous avons aussi caractérisé les services écosystémiques fournis, en lien avec la santé et productivité des caféiers, la diversité spécifique et nutritionnelle représentée, la multiplicité d’usages des arbres, le stockage de carbone ou encore la disponibilité de l’azote. Les interactions entre ces typologies ont été décrites. Les SAFC se placent sur un gradient de renouvellement (des fermes âgées aux parcelles regénérées), lié à l’adoption de certaines variétés, avec des conséquences sur la fourniture de services. Trois tendances ont été identifiées pour cette dernière, avec un focus sur la maximisation des services liés à la subsistance, la production caféière, et l’utilité de la strate arborée, respectivement.Durant cette thèse, nous avons étudié les SAFC à travers le prisme de la génétique, de l’histoire, ou encore de l’interrelation entre leurs différentes composantes. La vision des SAFC qui en émerge est celle de systèmes diversifiés à plusieurs niveaux, complexes et dynamiques. Nous avons discuté des nombreuses questions que soulèvent nos résultats, qui pourraient in fine contribuer à l’amélioration de la productivité et de la résilience de ces systèmes, et de leur capacité à répondre aux besoins socio-économiques et écologiques des communautés qui les gèrent.