Comment les communautés herbivores tracent la voie – The Applied Ecologist
Dr A.S. Katja Irob résume leur dernière étude, menée aux côtés de collègues, qui a analysé les impacts du changement climatique et de la gestion des parcours sur la dégradation des écosystèmes de savane d’Afrique australe. Les résultats suggèrent que, face à l’incertitude climatique, la stratégie la plus efficace des agriculteurs pour garantir leurs moyens de subsistance et la stabilité de leurs écosystèmes consiste à intégrer les brouteurs et à appliquer la gestion des communautés mixtes d’herbivores.
Les savanes, points chauds du changement environnemental
Les savanes, comprenant des écosystèmes de forêts et de prairies, couvrent environ 20 % de la surface terrestre. L’Afrique australe est particulièrement remarquable pour ses vastes savanes qui sont principalement utilisées pour l’élevage, constituant la principale source de revenus.
Cependant, la pression intense du pâturage, combinée à des précipitations très variables et à des sécheresses fréquentes, a conduit à une dégradation généralisée de ces systèmes, déclenchant souvent des points de bascule, où les paysages dominés par l’herbe se transforment en paysages dominés par les arbustes. Alors que l’utilisation des terres et le changement climatique entraînent simultanément de nouvelles réductions des ressources en eau, un défi urgent consiste à déterminer comment améliorer la gestion des parcours face au changement climatique projeté pour éviter ces points de bascule.
Changement d’utilisation des terres, du bétail à la faune
En réponse à la dégradation croissante, de nombreux agriculteurs sont passés de l’élevage à une utilisation des pâturages basée sur la faune, ce qui a été encouragé par diverses politiques en Afrique australe. Cependant, cette transition implique également des changements dans les habitudes alimentaires, qui peuvent alors impacter les rétroactions entre la végétation, le sol et la dynamique de l’eau.
En raison de ces rétroactions complexes, quantifier les impacts écologiques de la faune sur la végétation et la résilience à long terme reste un défi. Cela s’applique d’autant plus lorsqu’il s’agit d’évaluer les impacts d’un plus grand nombre d’insectes brouteurs sur les exploitations agricoles, ou la manière dont ces écosystèmes font face à des sécheresses prolongées ou aux projections de changements climatiques futurs.
Incertitude climatique
Pour naviguer dans la complexité de l’incertitude climatique, il est impératif que les études écologiques prennent en compte plusieurs projections climatiques, qui couvrent mieux l’éventail des scénarios futurs potentiels. Pour illustrer l’importance de considérer plusieurs modèles climatiques et les incertitudes des projections régionales, nous avons examiné les projections régionales pour notre zone d’étude. Nous avons constaté que même s’il existe une confiance relativement élevée dans l’augmentation projetée de la température entre les différents modèles climatiques (GCM : General Circulation Models) pour notre région d’étude, la direction du changement des précipitations est extrêmement variable et comporte donc une grande incertitude.
Comment la gestion des parcours affecte-t-elle la résilience des savanes au changement climatique ?
Dans cette étude, nous avons examiné les impacts combinés de différents types de gestion des parcours et les incertitudes posées par diverses projections climatiques. Les différents types de gestion des parcours comprennent des herbivores – brouteurs, mangeurs mixtes et brouteurs – qui exercent une influence considérable sur le sort d’un écosystème de savane.
Dans un premier temps, nous avons observé que le pâturage réduisait fortement la couverture herbacée, notamment en cas de sécheresse. Cela a à son tour déclenché une cascade d’événements, conduisant à un déclin de la diversité fonctionnelle des plantes, essentielle à la conservation de l’eau et à la stabilité des sols.
Étant donné que la perte de couverture végétale et de diversité fonctionnelle des plantes avait été associée dans d’autres études à une réduction de l’efficacité de l’utilisation de l’eau (WUE), nous avons également étudié la WUE, définie ici comme la quantité de précipitations utilisée pour la transpiration des plantes. Le pâturage élevé était le principal facteur provoquant une baisse du WUE. Cela résulte d’une diminution de la couverture herbeuse et de changements dans les types fonctionnels, entraînant davantage de pertes d’eau par évaporation et réduisant finalement le WUE.
En approfondissant nos recherches, nous avons exploré les points de basculement – un moment charnière où les paysages dominés par l’herbe se transforment en une savane dominée par les bois. Nous avons constaté que les points de basculement dans les systèmes avec des brouteurs se produisent très tôt dans toutes les projections des modèles climatiques et sont donc certains de se produire. Dans les systèmes à herbivores mixtes ou à faible intensité de pâturage, les points de bascule ne se produisent que beaucoup plus tard et dans moins de cas, ce qui rend leur prévision plus incertaine. Ces résultats confirment que l’intensité du pâturage a un impact plus important que le seul changement climatique !
Dans chaque scénario, nous avons constaté que le pâturage intense était la principale source d’incertitude. De plus, nous avons remarqué que le climat avait un effet plus fort sur les écosystèmes déjà confrontés à des perturbations, comme l’utilisation des terres. Cela suggère que le climat n’est pas la seule force à l’origine des changements, mais qu’il interagit avec d’autres perturbations dans des écosystèmes déjà soumis à des pressions.
Promouvoir la complexité des paysages pour une résilience robuste des écosystèmes face aux défis environnementaux
En conclusion, nos recherches sur une savane semi-aride en tant qu’écosystème hautement vulnérable soulignent que l’utilisation de divers herbivores et de communautés végétales fonctionnellement diverses dans la gestion des parcours peut améliorer la résilience des écosystèmes, minimiser le risque de dégradation irréversible et mieux gérer les incertitudes associées au changement climatique.
22/02/2024
Comment les communautés herbivores tracent la voie – The Applied Ecologist
Dr A.S. Katja Irob résume leur dernière étude, menée aux côtés de collègues, qui a analysé les impacts du changement climatique et de la gestion des parcours sur la dégradation des écosystèmes de savane d’Afrique australe. Les résultats suggèrent que, face à l’incertitude climatique, la stratégie la plus efficace des agriculteurs pour garantir leurs moyens de subsistance et la stabilité de leurs écosystèmes consiste à intégrer les brouteurs et à appliquer la gestion des communautés mixtes d’herbivores.
Les savanes, points chauds du changement environnemental
Les savanes, comprenant des écosystèmes de forêts et de prairies, couvrent environ 20 % de la surface terrestre. L’Afrique australe est particulièrement remarquable pour ses vastes savanes qui sont principalement utilisées pour l’élevage, constituant la principale source de revenus.
Cependant, la pression intense du pâturage, combinée à des précipitations très variables et à des sécheresses fréquentes, a conduit à une dégradation généralisée de ces systèmes, déclenchant souvent des points de bascule, où les paysages dominés par l’herbe se transforment en paysages dominés par les arbustes. Alors que l’utilisation des terres et le changement climatique entraînent simultanément de nouvelles réductions des ressources en eau, un défi urgent consiste à déterminer comment améliorer la gestion des parcours face au changement climatique projeté pour éviter ces points de bascule.
Changement d’utilisation des terres, du bétail à la faune
En réponse à la dégradation croissante, de nombreux agriculteurs sont passés de l’élevage à une utilisation des pâturages basée sur la faune, ce qui a été encouragé par diverses politiques en Afrique australe. Cependant, cette transition implique également des changements dans les habitudes alimentaires, qui peuvent alors impacter les rétroactions entre la végétation, le sol et la dynamique de l’eau.
En raison de ces rétroactions complexes, quantifier les impacts écologiques de la faune sur la végétation et la résilience à long terme reste un défi. Cela s’applique d’autant plus lorsqu’il s’agit d’évaluer les impacts d’un plus grand nombre d’insectes brouteurs sur les exploitations agricoles, ou la manière dont ces écosystèmes font face à des sécheresses prolongées ou aux projections de changements climatiques futurs.
Incertitude climatique
Pour naviguer dans la complexité de l’incertitude climatique, il est impératif que les études écologiques prennent en compte plusieurs projections climatiques, qui couvrent mieux l’éventail des scénarios futurs potentiels. Pour illustrer l’importance de considérer plusieurs modèles climatiques et les incertitudes des projections régionales, nous avons examiné les projections régionales pour notre zone d’étude. Nous avons constaté que même s’il existe une confiance relativement élevée dans l’augmentation projetée de la température entre les différents modèles climatiques (GCM : General Circulation Models) pour notre région d’étude, la direction du changement des précipitations est extrêmement variable et comporte donc une grande incertitude.
Comment la gestion des parcours affecte-t-elle la résilience des savanes au changement climatique ?
Dans cette étude, nous avons examiné les impacts combinés de différents types de gestion des parcours et les incertitudes posées par diverses projections climatiques. Les différents types de gestion des parcours comprennent des herbivores – brouteurs, mangeurs mixtes et brouteurs – qui exercent une influence considérable sur le sort d’un écosystème de savane.
Dans un premier temps, nous avons observé que le pâturage réduisait fortement la couverture herbacée, notamment en cas de sécheresse. Cela a à son tour déclenché une cascade d’événements, conduisant à un déclin de la diversité fonctionnelle des plantes, essentielle à la conservation de l’eau et à la stabilité des sols.
Étant donné que la perte de couverture végétale et de diversité fonctionnelle des plantes avait été associée dans d’autres études à une réduction de l’efficacité de l’utilisation de l’eau (WUE), nous avons également étudié la WUE, définie ici comme la quantité de précipitations utilisée pour la transpiration des plantes. Le pâturage élevé était le principal facteur provoquant une baisse du WUE. Cela résulte d’une diminution de la couverture herbeuse et de changements dans les types fonctionnels, entraînant davantage de pertes d’eau par évaporation et réduisant finalement le WUE.
En approfondissant nos recherches, nous avons exploré les points de basculement – un moment charnière où les paysages dominés par l’herbe se transforment en une savane dominée par les bois. Nous avons constaté que les points de basculement dans les systèmes avec des brouteurs se produisent très tôt dans toutes les projections des modèles climatiques et sont donc certains de se produire. Dans les systèmes à herbivores mixtes ou à faible intensité de pâturage, les points de bascule ne se produisent que beaucoup plus tard et dans moins de cas, ce qui rend leur prévision plus incertaine.
Ces résultats confirment que l’intensité du pâturage a un impact plus important que le seul changement climatique !
Dans chaque scénario, nous avons constaté que le pâturage intense était la principale source d’incertitude. De plus, nous avons remarqué que le climat avait un effet plus fort sur les écosystèmes déjà confrontés à des perturbations, comme l’utilisation des terres. Cela suggère que le climat n’est pas la seule force à l’origine des changements, mais qu’il interagit avec d’autres perturbations dans des écosystèmes déjà soumis à des pressions.
Promouvoir la complexité des paysages pour une résilience robuste des écosystèmes face aux défis environnementaux
En conclusion, nos recherches sur une savane semi-aride en tant qu’écosystème hautement vulnérable soulignent que l’utilisation de divers herbivores et de communautés végétales fonctionnellement diverses dans la gestion des parcours peut améliorer la résilience des écosystèmes, minimiser le risque de dégradation irréversible et mieux gérer les incertitudes associées au changement climatique.
Lisez entièrement l’article « Gérer l’incertitude : la gestion des communautés d’herbivores améliore la résilience des écosystèmes de savane face au changement climatique » dans Journal d’écologie appliquée
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