De minuscules mammifères envoient des signaux d’alarme que les scientifiques peuvent enfin lire

Les chercheurs ont désormais développé une nouvelle façon d’identifier et de surveiller ces animaux en analysant leurs empreintes. La méthode a été testée sur deux espèces de sengi presque impossibles à distinguer et a atteint des taux de précision allant jusqu’à 96 pour cent, offrant ainsi un nouvel outil prometteur pour la science de la conservation.

« Nous avions deux motivations principales pour entreprendre cette étude », a déclaré le Dr Zoë Jewell de la Nicholas School of the Environment de l’Université Duke, co-auteur de l’article dans Frontiers in Ecology and Evolution. « Premièrement, trouver une manière meilleure, plus éthique et plus scientifiquement solide de surveiller même les plus petites espèces, et deuxièmement, fournir une mesure fiable et large de l’intégrité des écosystèmes qui puisse être appliquée de manière routinière et régulière – une nouvelle impulsion sur la planète. »

Pourquoi les petits mammifères sont importants

Malgré leur taille, les petits mammifères jouent un rôle essentiel dans les écosystèmes et réagissent rapidement aux changements environnementaux. En raison de cette sensibilité, les changements dans leurs populations peuvent servir de signes avant-coureurs d’une perturbation écologique. Il est toutefois difficile de les suivre avec précision. Beaucoup sont ce que les scientifiques appellent des espèces cryptiques, ce qui signifie qu’elles sont visuellement presque impossibles à distinguer.

Ce défi est illustré par les deux espèces utilisées pour tester la nouvelle technique d’empreinte : les sengis Eastern Rock et les sengis Bushveld. Bien qu’ils semblent presque identiques, ils vivent dans des habitats différents et sont confrontés à des pressions environnementales différentes.

« Il n’est souvent possible de distinguer des espèces cryptiques qu’à l’aide de l’ADN, ce qui peut être lent, invasif et coûteux », a expliqué Jewell. « Il est vraiment important de savoir laquelle est laquelle, car même si ces espèces peuvent se ressembler, elles sont confrontées à des menaces environnementales différentes et jouent des rôles différents dans l’environnement. Par exemple, dans notre étude, l’un des Sengis vit exclusivement dans des habitats rocheux et l’autre sur le sable, et chacun peut agir indépendamment comme indicateur dans ces environnements. »

Comment les empreintes révèlent l’identité de l’espèce

Bien que les deux espèces de Sengi se ressemblent, leurs pieds ne sont pas exactement les mêmes. De subtiles différences dans la forme des pieds laissent des motifs distincts dans les traces qu’ils tracent. L’équipe de recherche s’est concentrée sur la capture et l’analyse de ces différences, en formant un modèle informatique pour reconnaître quelles empreintes appartenaient à quelles espèces.

En traitant l’identification des empreintes comme un problème de suivi numérique, les scientifiques visaient à remplacer les méthodes de surveillance invasives et coûteuses par une alternative plus rapide et plus pratique.

Travail de terrain en Afrique du Sud

Les chercheurs ont collecté des sengis dans deux endroits en Afrique du Sud : la réserve naturelle de Telperion et la réserve de Tswalu Kalahari. Les 18 sengis du Bushveld ont été trouvés à Tswalu, tandis que 19 sengis de l’Eastern Rock ont ​​été identifiés sur les deux sites. Certains sengis des Rocheuses orientales vivaient très près des sengis du Bushveld, un résultat surprenant puisque la réserve de Tswalu Kalahari se trouve en dehors de l’aire de répartition prévue de l’espèce.

Ce chevauchement inattendu a souligné l’importance de meilleurs outils de surveillance, car les espèces peuvent étendre ou déplacer leur aire de répartition sans être détectées.

Les animaux ont été capturés à l’aide de pièges spécialement conçus et remplis de litière moelleuse et de nourriture, notamment de l’avoine, du beurre de cacahuète et de la marmite – qu’ils trouvent particulièrement délicieuse – avant d’être transférés dans une boîte de collecte d’empreintes. À l’intérieur de la boîte, du papier spécial et de la poussière de charbon de bois encourageaient les Sengis à marcher sur la surface, laissant derrière eux des traces claires. Chaque animal a ensuite été relâché indemne sur son site de capture d’origine.

Transformer les pistes en données

Des images haute résolution des empreintes ont été analysées à l’aide d’un logiciel de morphométrie mesurant les caractéristiques de forme et de taille. Les chercheurs se sont concentrés sur les empreintes frontales, qui présentaient systématiquement les caractéristiques les plus claires et les plus distinctives. Plus de 100 mesures potentielles ont été initialement identifiées.

Des tests statistiques ont ensuite été utilisés pour déterminer quelle combinaison de caractéristiques séparait le plus efficacement les deux espèces.

Précision sans méthodes invasives

À partir de cette analyse, neuf caractéristiques clés de l’empreinte ont été sélectionnées et testées par rapport à des images et des ensembles de traces inédits. Dans tous les essais, le système a correctement identifié l’espèce dans 94 à 96 pour cent du temps.

Les résultats montrent que l’analyse de l’empreinte peut offrir un moyen simple, abordable et non invasif de confirmer la présence d’espèces et de suivre les changements dans la taille de la population et l’aire de répartition géographique. L’équipe de recherche prévoit d’étendre l’approche à d’autres espèces en formant de nouveaux modèles avec des ensembles de données supplémentaires. Ils espèrent également comparer l’analyse de l’empreinte avec d’autres techniques de surveillance non invasives pour voir comment différents outils peuvent fonctionner ensemble.

« Les petits mammifères existent dans presque tous les écosystèmes de la planète, et notre technologie est suffisamment flexible pour s’adapter à chacun », a déclaré Jewell.