Évitez NonakaUniversité nationale de Yokohama au Japon, discute de son article : La perte non aléatoire d’espèces affaiblit la diversité fonctionnelle et l’asynchronisme des espèces, déstabilisant ainsi les communautés des prairies.
Pourquoi l’ordre de disparition des espèces est-il important ?
Quand on pense à la perte de biodiversité, on se pose souvent une question simple : combien d’espèces disparaissent ? C’est important, mais ce n’est pas tout. Dans les écosystèmes réels, les espèces disparaissent rarement par hasard. Le pâturage, la sécheresse et la variabilité climatique peuvent affecter certaines espèces plus fortement que d’autres. Cela signifie que deux prairies peuvent perdre le même nombre d’espèces mais subir des conséquences écologiques différentes selon lequel les espèces disparaissent en premier. Nous voulions comprendre si l’ordre de disparition des espèces modifie la stabilité des prairies et les processus qui la soutiennent.
Une expérience de terrain dans une prairie mongole
Pour tester cela, nous avons réalisé une expérience de manipulation sur le terrain dans une prairie semi-aride en Mongolie. En 2013, les espèces végétales ont été retirées des parcelles expérimentales selon quatre séquences différentes en fonction de leur classement d’abondance sur le site expérimental : en commençant par l’espèce la plus abondante, en commençant par l’espèce la moins abondante, en supprimant les espèces aux deux extrémités du classement d’abondance ou en supprimant les espèces au hasard. Nous avons ensuite suivi les communautés végétales de 2014 à 2016, en enregistrant l’abondance de chaque espèce. Cela nous a permis d’examiner la stabilité de la communauté et plusieurs processus associés à la stabilité.
Pour mieux comprendre ces processus, nous avons également évalué la diversité fonctionnelle, la stabilité des espèces et la dynamique compensatoire. La diversité fonctionnelle décrit la variété des traits végétaux dans une communauté ; pour cela nous avons mesuré six traits fonctionnels liés à la capacité des plantes à acquérir des ressources telles que la lumière et les nutriments : la hauteur des feuilles, la teneur en matière sèche des feuilles (LDMC), la surface foliaire, la masse foliaire par surface (LMA), la teneur en carbone des feuilles et la teneur en azote des feuilles. La stabilité des espèces décrit la stabilité des espèces individuelles dans le temps, pondérée par leur abondance. Une dynamique compensatoire se produit lorsque les augmentations et les diminutions entre espèces s’annulent en partie.
La stabilité n’était pas toute l’histoire
Notre premier résultat était surprenant. Au cours de la courte période de notre étude, la stabilité de la communauté n’a pas clairement diminué à mesure que la richesse spécifique diminuait. Si l’on considère uniquement la valeur globale de stabilité, les prairies semblent relativement résistantes à la perte d’espèces.
Toutefois, cette apparente stabilité cache des différences importantes. Les conséquences de la perte d’espèces dépendaient fortement de l’ordre dans lequel les espèces étaient supprimées. Lorsque les espèces ont été retirées séquentiellement de l’extrémité la plus abondante du classement d’abondance local, la diversité fonctionnelle a diminué, ce qui a réduit la stabilité des espèces. Lorsque les espèces ont été retirées des deux extrémités du classement d’abondance, la dynamique compensatoire s’est affaiblie. En revanche, lorsque la séquence de pertes commençait avec des espèces à faible abondance, les effets à court terme sur la stabilité des communautés étaient relativement faibles. La perte aléatoire d’espèces n’a pas non plus réussi à reproduire les mêmes changements dans les voies de stabilisation observées dans des séquences de perte plus ordonnées et non aléatoires.
En bref, la prairie pouvait paraître stable de l’extérieur, tandis que son système de support interne était en train d’être réorganisé.
Cela nous a rappelé que la valeur globale de stabilité ne dit pas tout. Une communauté peut paraître stable pendant quelques années après une perturbation, alors que les processus qui maintiennent cette stabilité ont déjà changé.
Pourquoi c’est important
Notre étude souligne que la perte de biodiversité ne dépend pas seulement du nombre d’espèces qui disparaissent. Il s’agit également de savoir quelles espèces disparaissent en premier et quels rôles jouent ces espèces. Cela est important car de nombreuses expériences et modèles utilisent encore la perte aléatoire d’espèces comme référence. Les évaluations de la perte aléatoire d’espèces sont utiles, mais elles peuvent passer à côté d’importantes conséquences de trajectoires de perte plus réalistes et non aléatoires. Si des espèces abondantes ou fonctionnellement importantes disparaissent en premier, une prairie peut perdre ses processus de stabilisation avant qu’un net déclin de la stabilité globale ne devienne visible.
Les prairies soutiennent la production animale, le cycle du carbone, la conservation des sols et la biodiversité. Prédire comment ils réagiront au changement global nécessite donc de comprendre quelles espèces sont vulnérables, quels rôles elles jouent et comment leur disparition remodèle la communauté.
Regarder vers l’avenir
Notre expérience a suivi les communautés végétales pendant trois ans après la suppression des espèces. Une prochaine étape clé consiste à se demander si ces voies de stabilité altérées persistent, se renforcent ou disparaissent sur des périodes plus longues.
Une autre question importante est de savoir comment ces changements cachés interagissent avec les extrêmes climatiques. Les prairies semi-arides sont exposées à une forte variabilité climatique d’une année à l’autre, et les futures sécheresses, vagues de chaleur ou autres événements extrêmes pourraient révéler des vulnérabilités qui ne sont pas évidentes dans des conditions normales. La combinaison d’une surveillance à long terme avec des mesures de la biomasse et des fonctions des écosystèmes nous aidera à comprendre si les prairies apparemment stables sont réellement résilientes.
Sur moi
Je suis étudiant en maîtrise à l’Université nationale de Yokohama, où j’étudie comment les changements de biodiversité entraînés par les changements environnementaux affectent le fonctionnement et la stabilité des écosystèmes des prairies et des landes. Je m’intéresse particulièrement aux mécanismes qui permettent aux écosystèmes de rester stables, ou de devenir vulnérables, sous des pressions telles que les extrêmes climatiques, le pâturage et le changement d’affectation des terres.
