Eva Janíková, de l’Université de Bohême du Sud à České Budějovice, parle de son article : Une perte réaliste d’espèces a peu d’effet sur l’épuisement des ressources locales et sur la pression concurrentielle dans une prairie tempérée et humide
Une histoire qui a commencé avec une idée simple
Lorsque nous avons démarré ce projet, nous avions des attentes claires. Suivant des idées remontant à l’hypothèse de Charles Elton selon laquelle les communautés riches en espèces seraient plus résistantes à l’invasion d’espèces exotiques, publiée dans son livre L’écologie des invasions animales et végétales en 1958, on pensait que la perte d’espèces végétales affaiblirait la concurrence au sein d’une communauté. Moins d’espèces devrait signifier plus de ressources disponibles, ce qui faciliterait l’établissement de nouvelles plantes. Mais au lieu de tester cela dans des mélanges artificiels, pratique courante des chercheurs, nous avons voulu nous rapprocher de la réalité. Nous avons donc utilisé un expérience de suppression établie par Aleš Lisner dans une prairie humide en République tchèque, où notre équipe éliminait depuis six ans des espèces rares et subordonnées. Nous avons créé un gradient allant de communautés diverses (27 espèces en moyenne) à des monocultures dominées par une seule espèce. Cela nous a permis de simuler la manière dont la perte de biodiversité se déroule réellement dans la nature.
Utiliser des phytomètres pour mesurer la concurrence
Pour comprendre le fonctionnement de ces communautés, nous nous sommes tournés vers les phytomètres – des greffes standardisées utilisées comme « capteurs vivants » des conditions environnementales. Nous avons planté deux espèces communes de prairies, Holcus lanatus et Plantago lancéoléaussi bien à l’intérieur de la végétation que dans les trouées où nous avons supprimé toute concurrence.
L’idée était simple : si la concurrence est forte, les plantes devraient moins bien pousser dans la végétation que dans les trouées. Et ils l’ont fait. Selon les espèces et les saisons (printemps et été), les plantes poussant au sein de la communauté avaient des taux de croissance plus faibles et présentaient des changements évidents dans leurs caractéristiques, comme des feuilles plus petites et une teneur en azote plus faible. Ce sont des signes classiques de réactions végétales face à des ressources limitées. Jusqu’à présent, tout correspondait à ce que prédisait la théorie écologique.
Le résultat inattendu
Nous nous attendions à ce que la concurrence s’affaiblisse à mesure que la richesse spécifique diminue. Mais au contraire, la pression concurrentielle est restée remarquablement similaire à tous les niveaux de diversité. Qu’une plante soit entourée d’une espèce dominante ou d’un riche mélange de plusieurs espèces, elle est confrontée à peu près au même niveau de concurrence. Même les communautés réduites à une seule espèce dominante étaient tout aussi « dures » envers les nouvelles plantes que les communautés les plus diverses.
Cela remet en cause un interprétation commune de l’hypothèse d’Elton. Même si l’on suppose souvent que les communautés diversifiées sont plus compétitives, nos résultats suggèrent que, du moins dans ce domaine, la diversité n’est pas à elle seule le principal moteur de la force concurrentielle.
À la recherche de mécanismes
Pour comprendre pourquoi, nous avons mesuré une série de facteurs environnementaux : la quantité de lumière captée par la canopée, la quantité d’azote et de phosphore contenue dans le sol, le degré d’humidité du sol et même la variation de la température au niveau du sol. Nous nous attendions à ce que ces facteurs expliquent les différences de performance des centrales. Mais étonnamment, ils ne l’ont pas fait.
La plupart des niveaux de ressources ont à peine changé tout au long du gradient de diversité. Et quand ils l’ont fait, ils n’ont pas réussi à expliquer dans quelle mesure nos phytomètres se sont développés ni comment leurs caractéristiques ont changé. C’est l’un des aspects les plus frappants de l’étude. Cela suggère que les mécanismes liant biodiversité et concurrence ne sont pas aussi simples qu’on le pense souvent.
Alors, qu’est-ce qui compte vraiment ?
Si ce n’est la richesse spécifique, qu’est-ce qui entretient une forte concurrence ? Nos résultats soulignent l’importance des espèces dominantes et de la structure des communautés. Dans notre système, une seule graminée dominante peut produire suffisamment de biomasse pour créer à elle seule un environnement dense et compétitif. Même après la suppression de nombreuses espèces, cette espèce dominante a continué à supprimer efficacement les nouveaux arrivants.
Nous avons également vu des indices selon lesquels le timing est important. Des effets subtils de la diversité ont commencé à apparaître plus tard au cours de la saison de croissance, ce qui suggère que la compétition est façonnée non seulement par les personnes présentes, mais également par le moment où les plantes poussent et interagissent.
Pourquoi c’est important pour l’écologie
Une grande partie de ce que nous savons sur le fonctionnement de la biodiversité et des écosystèmes provient d’expériences contrôlées dans lesquelles des espèces sont ajoutées ou supprimées au hasard. Ces études ont été extrêmement précieuses, mais elles ne reflètent pas toujours la manière dont les communautés évoluent dans le monde réel.
Notre étude montre que dans des conditions plus réalistes :
- la perte d’espèces rares peut avoir des effets immédiats limités sur la concurrence
- les espèces dominantes peuvent maintenir des environnements de compétition forts
- les mesures des ressources à elles seules peuvent ne pas refléter ce que vivent réellement les plantes
Cela ne remet pas en cause la théorie existante, mais cela incite à la prudence. Nous surestimons peut-être à quel point la perte de biodiversité affaiblit les communautés naturelles. La nature suit rarement des règles simples. Et dans cette prairie, même après avoir perdu de nombreuses espèces, la communauté a conservé son terrain de compétition. Pour l’instant, il semble que la perte de diversité ne signifie pas toujours une plus grande vulnérabilité aux invasions.