Écosystèmes : une nouvelle étude remet en question l’hypothèse courante sur la biodiversité

Lorsqu’une nouvelle espèce végétale veut peupler un nouvel écosystème, elle doit rivaliser avec d’autres habitants pour la lumière, les nutriments et l’eau. Il serait donc logique que les différentes espèces restent à l’écart les unes des autres afin de pouvoir remplir différentes fonctions dans l’écosystème. Cette variation dans la diversité fonctionnelle des plantes se refléterait probablement également dans leur diversité phylogénétique, c’est-à-dire dans leur degré de parenté les unes avec les autres. « Jusqu’à présent, les scientifiques ont supposé que, dans un écosystème, il existe une corrélation positive entre les caractéristiques fonctionnelles des espèces végétales, telles que la hauteur ou la structure des feuilles, et leur diversité phylogénétique. En d’autres termes, plus les espèces sont apparentées. dans l’écosystème, plus leurs caractéristiques fonctionnelles doivent différer », explique le professeur Helge Bruelheide, géobotaniste au MLU. On en trouve un exemple dans les forêts mixtes, qui contiennent des espèces de conifères à feuilles persistantes dont les ancêtres vivaient il y a plus de 300 millions d’années. Des espèces d’arbres à feuilles caduques, dont les ancêtres directs ne sont même pas deux fois moins âgés, vivent à leurs côtés. Les fougères, dont les ancêtres sont encore plus anciens, peuplent le sol en contrebas. « Dans les forêts présentant une telle diversité phylogénétique, nous nous attendons également à trouver une grande diversité fonctionnelle », explique Bruelheide. Cependant, la nouvelle étude a révélé que cette corrélation s’applique très probablement aux forêts mixtes d’Europe du Nord, mais pas à la majorité des écosystèmes terrestres.

L’équipe de scientifiques internationaux a analysé 1,7 million d’ensembles de données provenant de la base de données sur la végétation la plus unique au monde, « sPlot ». Cette base de données est hébergée par le Centre allemand de recherche intégrative sur la biodiversité (iDiv) Halle-Jena-Leipzig. Il contient des enregistrements de végétation de plantes de 114 pays et de toutes les zones climatiques de la Terre. Les chercheurs ont combiné ces données avec une phylogénie mondiale de toutes les espèces végétales et avec la plus grande base de données de caractères végétaux au monde, « TRY ». « Le résultat nous a complètement surpris, car nous avons découvert qu’il n’y avait pas de corrélation positive entre la diversité fonctionnelle et la diversité phylogénétique. En fait, les deux sont souvent corrélées négativement », explique Georg Hähn de l’Université de Bologne, qui a commencé à travailler sur l’étude. étudier dans le cadre de son mémoire de maîtrise à MLU.

Une analyse plus détaillée des résultats montre que plus de la moitié des échantillons de végétation examinés présentaient une diversité fonctionnelle élevée mais seulement une faible diversité phylogénétique. Seulement environ 30 pour cent des échantillons présentaient simultanément un niveau élevé ou faible des deux types de diversité. Il était particulièrement surprenant que plus de la moitié des parcelles présentaient un niveau de diversité fonctionnelle plutôt que phylogénétique. « Notre étude montre que les plantes de nombreux écosystèmes remplissent des tâches différentes, même si elles sont étroitement liées. Cela a des implications importantes pour la conservation de la nature », explique Helge Bruelheide. Un écosystème pourrait donc être vulnérable au changement climatique s’il possède soit un nombre insuffisant d’espèces fonctionnellement diverses, soit un manque de diversité évolutive. « Par conséquent, une protection efficace de l’environnement ne signifie pas seulement protéger les sites les plus riches en espèces. Il faut plutôt prendre en compte la diversité fonctionnelle et phylogénétique », conclut Bruelheide.

L’étude a été financée par la Fondation allemande pour la recherche (DFG, Fondation allemande pour la recherche).