Les espèces envahissantes parlent de changements imminents dans l’écosystème

Une équipe de chercheurs dirigée par Grace O’Malley, titulaire d’un doctorat. candidate en sciences biologiques, et Gabrielle Ripa, doctorante. étudiant en sciences végétales et environnementales, ont découvert que la croissance silencieuse de plantes envahissantes non indigènes peut affecter le paysage sonore d’un écosystème. Ces paysages sonores modifiés, les modèles acoustiques d’un paysage à travers l’espace et le temps, peuvent fournir une clé pour mieux observer les changements physiques et biologiques difficiles à voir qui se produisent dans un écosystème au moment où ils commencent.

Cette nouvelle approche de recherche a été publiée ce mois-ci dans la revue de l’Ecological Society of America pour servir d’invitation à d’autres chercheurs. L’étude des paysages sonores n’est pas nouvelle, mais l’idée d’examiner le paysage sonore d’un écosystème dans son ensemble plutôt que de se concentrer sur une seule espèce au sein d’un habitat est nouvelle et croissante.

« C’est une sorte de nouvelle façon de penser, en termes de réflexion sur l’écosystème dans son ensemble plutôt que sur cette espèce de grenouille ou cette espèce d’oiseau », a déclaré O’Malley, qui, avec Ripa, sont des étudiants diplômés affiliés à l’Invasive Species. Collaboratif. « Pensez-y à tous les niveaux taxonomiques. »

Dans environ 66 zones, dont la plupart se trouvent à 20 minutes en voiture du campus de Blacksburg de Virginia Tech, les chercheurs ont installé des appareils pour enregistrer cinq à 15 minutes de chaque heure. Ils ont ensuite comparé les sons provenant d’emplacements envahis par des espèces végétales non indigènes à ceux d’emplacements restaurés dans leur état d’origine.

« Nous utilisons ces minuscules enregistreurs avec une carte SD spécialement conçus pour enregistrer l’acoustique de la faune », a déclaré Ripa. « Je n’étais pas préparé à la quantité de données que nous avons collectées. C’est insensé. »

« J’ai été surpris que nous puissions observer des différences entre les deux habitats en si peu de temps », a déclaré O’Malley, faisant référence à une première période de deux semaines pour l’étude pilote. « Les plantes envahissantes pourraient en fait modifier le paysage sonore. »

Les sites d’enregistrement comprenaient la forêt nationale de Jefferson, l’étang Pandapas et plusieurs parcs de la ville de Blacksburg en raison des efforts de restauration de la ville pour éliminer de nombreuses espèces végétales envahissantes. Les données collectées pour cette étude peuvent également contribuer à divers autres types de recherche incluant les écosystèmes.

« La ville de Blacksburg a effectué beaucoup de travail sur l’enlèvement des olives d’automne, qui sont l’une de nos espèces phares », a déclaré O’Malley.

Après avoir identifié des lacunes dans les connaissances et les méthodes actuelles, l’équipe suggère de poursuivre les recherches sur plusieurs mécanismes par lesquels les espèces végétales envahissantes peuvent modifier le paysage sonore d’un écosystème et sur les conséquences que ces interrupteurs acoustiques indésirables pourraient avoir sur le système dans son ensemble.

« C’est un appel aux autres scientifiques pour leur dire que nous pensons que c’est quelque chose qui pourrait se produire », a déclaré Ripa. « Nous proposons des suggestions sur ce que nous pensons être les raisons pour lesquelles les plantes envahissantes pourraient avoir un impact sur les paysages sonores et sur certains mécanismes potentiels que nous devrions peut-être examiner. »

Né d’une idée fantaisiste suggérée par Jacob Barney, professeur d’écologie des plantes envahissantes, le concept de paysage sonore des espèces envahissantes est désormais devenu une voie de recherche potentielle et viable.

Barney s’est associé à Meryl Mims, professeure agrégée de sciences biologiques qui étudie les ouaouarons et utilise l’acoustique dans ses recherches, pour examiner le rôle possible de l’acoustique concernant les plantes envahissantes. Cela a conduit à une bourse d’étude pilote de l’Institut pour la créativité, les arts et la technologie et à une collaboration avec David Franushich, artiste et concepteur multimédia à l’institut.

« Ce projet a été passionnant, inspirant et, par-dessus tout, amusant. Le son fait partie intégrante de la façon dont nous et d’autres organismes expérimentons et comprenons notre environnement. L’étude du paysage sonore – et la manière dont nous le modifions grâce à l’introduction de les espèces envahissantes – c’est quelque chose avec lequel les gens s’identifient », a déclaré Mims. « La recherche formelle est importante, mais l’opportunité d’étendre la recherche et les idées à un public plus large grâce à notre collaboration science-art a été très enrichissante. »

L’équipe a reçu une deuxième subvention du Global Change Center en 2023 pour aider à étendre la recherche, qui est toujours en cours. Les résultats préliminaires sont significatifs dans le contexte d’une pénurie de recherches universitaires dans ce domaine, incitant les chercheurs à contacter d’autres scientifiques pour envisager une piste acoustique globale pour l’écosystème.

« Personne ne s’est posé ce type de question dans ce type de système. C’est un domaine complètement nouveau, et il n’est pas vraiment étudié », a déclaré Ripa.

Les plantes envahissantes modifient effectivement les écosystèmes, et cette nouvelle étude indique qu’il pourrait y avoir un moyen d’obtenir une meilleure compréhension, si seulement nous écoutions.

Les chercheurs impliqués dans cette étude sont les suivants :

• Jacob N. Barney, professeur à l’École des sciences végétales et environnementales du Collège d’agriculture et des sciences de la vie, directeur du Collaboratif sur les espèces envahissantes et professeur affilié au Global Change Center et au Fralin Life Sciences Institute
• Joseph Drake, chercheur postdoctoral au Département des sciences biologiques du College of Science, membre du comité directeur de l’Invasive Species Collaborative et affilié au Global Change Center et au Fralin Life Sciences Institute
• David Franusich, artiste et concepteur multimédia à l’Institut de créativité, d’art et de technologie
• Meryl C. Mims, professeur agrégé de sciences biologiques au College of Science, membre du comité directeur de l’Invasive Species Collaborative et professeur affilié au Global Change Center et au Fralin Life Sciences Institute
• Grace O’Malley, Ph.D. candidat en sciences biologiques au College of Science et affilié au Global Change Center et au Fralin Life Sciences Institute
• Gabrielle N. Ripa, Ph.D. étudiant à l’École des sciences végétales et environnementales du Collège d’agriculture et des sciences de la vie et affilié au Global Change Center et au Fralin Life Sciences Institute