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Dans les hauts plateaux des Andes entre le Pérou et la Bolivie, à 3 800 mètres d’altitude s’étend le lac Titicaca, berceau des civilisations précolombiennes et l’un des principaux centres mondiaux de domestication des espèces végétales cultivées pour l’agriculture. Cette région est reconnue comme le centre d’origine du quinoa, C. quinoa Willd. Elle concentre la plus grande diversité génétique du quinoa, tant pour les variétés paysannes cultivées que pour les espèces sauvages apparentées. Notre recherche a été conduite dans la région de Puno, Pérou, qui reste l’une des principales régions productrices de quinoa au monde. Le quinoa y présente une distribution spatiale selon un gradient climatique nord-sud et une différenciation en zones agroécologiques liée à l’altitude. Actuellement, s[...]

Dans les hauts plateaux des Andes entre le Pérou et la Bolivie, à 3 800 mètres d’altitude s’étend le lac Titicaca, berceau des civilisations précolombiennes et l’un des principaux centres mondiaux de domestication des espèces végétales cultivées pour l’agriculture. Cette région est reconnue comme le centre d’origine du quinoa, C. quinoa Willd. Elle concentre la plus grande diversité génétique du quinoa, tant pour les variétés paysannes cultivées que pour les espèces sauvages apparentées. Notre recherche a été conduite dans la région de Puno, Pérou, qui reste l’une des principales régions productrices de quinoa au monde. Le quinoa y présente une distribution spatiale selon un gradient climatique nord-sud et une différenciation en zones agroécologiques liée à l’altitude. Actuellement, sept principales espèces de parents sauvages du quinoa y sont présentes : C.ambrosioides L., C.incisum Poiret, C.pallidicaule Aellen, C.petiolare Kunth, C.hircinum Schrad., C.quinoa ssp. melanospermum Hunz. et C.carnosolum Moq. Cette diversité de ressources génétiques a une grande valeur pour l’évolution adaptative du quinoa notamment face aux effets du changement climatique. Notre thèse s’inscrit dans l’importance économique et culturelle du quinoa, étant à la fois une ressource alimentaire des régions andines et l’objet des marchés internationaux du fait de ses qualités nutritives. Cette opportunité économique peut avoir des impacts en termes de sécurité alimentaire, d’agrobiodiversité, et de gestion de l’agroécosystème. Cette thèse a analysé comment les communautés agricoles andines intègrent la présence des espèces de parents sauvages dans leurs pratiques de gestion et leurs pratiques agricoles autour du quinoa. Des cartographies participatives et des enquêtes ethnobotaniques ont été réalisées avec les membres de six villages choisis selon des critères biogéographiques. La modélisation chorématique a été appliquée à deux périodes, avant et après 1970, année charnière au Pérou pour l’agriculture, dans le but de montrer comment les dynamiques socio-spatiales du milieu andin se modifient, notamment en lien avec l’évolution de la culture du quinoa. La distribution des espèces de parents sauvages du quinoa apparaît fortement liée à l’organisation socio-spatiale de l’agroécosystème. Ces espèces sont maintenues par les villageois pour leurs multiples usages alimentaires, médicinaux et culturels, dans des espaces naturels, des zones pâturées, aux abords et également à l’intérieur des champs cultivés. Ceci est à la fois le résultat de la gestion dynamique organisée par les communautés rurales et des savoirs liés à ces espèces qui se transmettent de génération en génération. Cependant cette gestion est en train de changer sous la pression d’enjeux globaux liés au marché international du quinoa, dont les exigences impliquent de réduire la présence de parents sauvages dans les champs cultivés. En conclusion, la thèse aborde la durabilité des pratiques de gestion et des pratiques agricoles dans un objectif de conservation dynamique in situ de la biodiversité sauvage et cultivée. Une mise en perspective historique des résultats nous a permis de questionner l’évolution des pratiques de gestion de ces différentes espèces par les communautés locales. En termes d’implication, deux types de projets pourraient être réfléchis. Le développement de projets prenant en compte le maintien de la présence des parents sauvages du quinoa dans le champ cultivé est favorable à l’introduction de gènes d’intérêt pour aider le quinoa à s’adapter à des conditions écologiques changeantes sous les effets du changement climatique. Egalement, des projets spécifiques de conservation in situ de l’agrobiodiversité, qui considèrent l’espace naturel et l’espace cultivé comme un ensemble cohérent, représentent une voie de gestion de pools de gènes importante pour l’agriculture et l’alimentation mondiale.

Lake Titicaca, the cradle of pre-Columbian civilizations and one of the world’s main centres of domestication for farmed plant species, lies 3,800 m above sea level in the central Andean Highlands between Peru and Bolivia. The region is acknowledged as the centre of origin of quinoa, Chenopodium quinoa Willd. The greatest genetic diversity of quinoa and its wild relatives is concentrated there. Our research was conducted in the Puno region (Peru), which remains one of the main quinoa producing regions in the world. Quinoa displays spatial distribution along a North-South climate gradient in the region, with differentiation into mostly elevation-related, agro-ecological zones that explain its genetic diversity. Seven main quinoa crop wild relatives currently exist there: C. ambrosioides L., C. incisum Poiret, C. pallidicaule Aellen, C. petiolare Kunth, C. hircinum Schrad., C. quinoa ssp. melanospermum Hunz. and C. carnosolum Moq. This diversity of plant genetic resources is of great value for the adaptive evolution of quinoa, especially under the effect of climate change. This PhD thesis deals with the economic and cultural importance of quinoa, which is both a food resource in the Andean regions and an international commodity due to its exceptional nutritional qualities (protein-rich). This economic opportunity may have impacts on local food security, agrobiodiversity and agro-ecosystem management. One way of investigating this issue is to examine how the distribution of crop wild relatives is linked to the way quinoa cultivation is spatially organized. The thesis analysed how Andean farming communities incorporate the presence of wild relatives in their quinoa-related management and farming practices. Participatory mapping and ethnobotanical surveys were carried out with members of six villages chosen according to biogeographical criteria along a North South gradient, combined with data related to elevation and the proximity to Lake Titicaca. In order to show how the socio-spatial dynamics of the Andean environment are changing, notably linked to changes in quinoa growing, chorematic modelling was applied to two periods, before and after 1970, which was a pivotal year for Peruvian farming (agrarian reform, territorial rights of indigenous communities). The distribution of quinoa crop wild relatives seems to be closely linked to how the agro-ecosystem is spatially organized. Local communities keep these species for their multiple food, medicinal and cultural uses in natural areas, grazing areas, around and in farmed fields. This results from the dynamic management organized by rural communities, and from knowledge of those species passed down through the generations, by both women and men. However, management is changing under the pressure of global challenges arising from the international quinoa market, which calls for fewer wild parents in farmed fields. To conclude, the thesis looks at the sustainability of management and farming practices with a view to dynamic in situ conservation of wild and cultivated biodiversity. Choremes are used to place the results in historical perspective, to see how the management of these different species by local communities is evolving. In terms of implications, two types of project could be considered. Developing projects that keep quinoa crop wild relatives in farmed fields promotes the introduction of genes of interest, helping quinoa to adapt to ecological conditions being modified by climate change. Likewise, specific projects for in situ conservation of agrobiodiversity, which consider natural and cultivated areas as a coherent whole, are a way of managing gene pools that is important for agriculture and for feeding the world.