High genetic diversity and low future habitat suitability: will Cupressus atlantica, endemic to the High Atlas, survive under climate change?

Cupressus atlantica is a narrow endemic species of semi-arid and sub-humid habitats in the western High Atlas, Morocco. We explored the possible dynamics of the species’ range under climatic changes using species distribution modelling (SDM) to identify populations vulnerable to range changes. Additionally, we investigated the spatial genetic structure (SGS), the effective population size and genetic connectivity in natural populations, which may provide important data on demo-genetic processes and support the conservation management of this critically endangered species. The SDM results showed that the current species range constitutes only 49% of the potential distribution. Under the most pessimistic scenarios (RCP6.0 and RCP8.5), a significant reduction in the species range was predicted. However, the projection based on RPC4.5 revealed possible extensions of the habitats suitable for C. atlantica. Potentially, these areas could serve as new habitats that could be used with the assisted migration approach aiming to mitigate the current fragmentation. In terms of the SGS, significant and positive aggregation of relatives was detected up to ca. 100 m. In comparison to other fragmented and endemic species, the detected SGS was weak (Sp = 0.0112). The estimated level of recent gene flow was considerable, which likely prevented a strong SGS and allowed diversity to accumulate (HE = 0.894). The most alarming results concern the effective population size, which was very low in the studied populations (< 53), suggesting a possible increase in inbreeding and loss of diversity in the near future. More effective conservation actions integrating in situ and ex situ measures should be undertaken to prevent extirpation of the species.

Réponses des plantules du cyprès de l’Atlas, Cupressus atlantica Gaussen, à l’inoculation de mycorhize arbusculaire en provenance de diverses origines dans l’ouest du Haut Atlas au Maroc

Le cyprès de l’Atlas, Cupressus atlantica Gaussen, est endémique stricte de l’ouest du Haut Atlas marocain. Cette espèce joue un rôle écologique et socio-économique très important dans son aire de distribution : pour produire du bois de feu, aider à protéger les sols contre l’érosion, et comme plante médicinale chez les populations locales. Malheureusement, subissant diverses pressions, principalement le surpâturage et les activités humaines excessives, l’espèce souffre d’une détérioration alarmante et de perte de territoire. La variabilité des champignons mycorhiziens arbusculaires et sa réponse à l’inoculation mycorhizienne des plantules sous serre ont été étudiées pour différentes provenances. Douze populations naturelles représentant l’aire de distribution du cyprès de l’Atlas ont été sondées, à Adebdi, Aghbar, Allous, Idni, Ighil, Ighzer, Mzouzit, Rikt, Tiouna, Taghzout, Talat N’os and Taws. L’analyse des variations des champignons mycorhiziens associés aux racines de cyprès de l’Atlas ont révélé la présence d’au moins sept morphotypes appartenant aux genres Rhizophagus, Glomus, Gigaspora et Acaulospora. Le taux de colonisation mycorhizienne dans les racines du cyprès de l’Atlas a été examiné dans son milieu naturel, montrant une variation de 25 % à 45 %. Dans les conditions sous serre, la croissance des plantules, avec ou sans inoculation avec un complexe mycrohizien, a été surveillée pour les plantules provenant des douze lieux échantillonnés. Les résultats montrent qu’en absence des champignons bénéfiques dans le substrat de culture, la croissance et la nutrition des plantules ont été hautement dépendantes de l’origine des graines. En revanche, en présence du champignon dans le substrat de culture, les paramètres de croissance et de nutrition des plantules des douze provenances ne différaient pas de manière significative. Deux groupes principaux ont été identifiés par l’analyse en composantes principales et la classification ascendante hiérarchique basées sur les caractères analysés. Le premier groupe comprend les populations de la vallée de N’Fis, à savoir Allous, Idni, Ighil, Ighzer, Mzouzit, Rikt, Talat N’os et Taws, alors que le second groupe est composé des populations du côté sud, Aghbar, Adebdi, Taghzout et Tiouna.