Les habitats forestiers et fluviaux maintiennent l’équilibre des échanges énergétiques, selon une équipe mondiale
Les forêts et les cours d’eau sont des écosystèmes séparés mais liés, existant côte à côte, l’énergie et les nutriments traversant leurs frontières poreuses et circulant entre eux. Par exemple, les feuilles tombent des arbres, pénètrent dans les cours d’eau, se décomposent et nourrissent les insectes aquatiques. Ces insectes émergent des eaux et sont mangés par les oiseaux et les chauves-souris. Une équipe internationale dirigée par des chercheurs de Penn State a découvert que ces écosystèmes semblent maintenir les échanges énergétiques en équilibre – une découverte que les scientifiques ont qualifiée de surprenante.
Les scientifiques du monde entier qui ont mené des recherches sur l’échange d’énergie, de matériaux et d’organismes entre ces écosystèmes connectés en sont venus à appeler ce phénomène « allochtonie », c’est-à-dire la consommation de ressources par des organismes résidant dans un écosystème, lorsque cette énergie a été produite dans un même écosystème. un autre écosystème. L’équilibre entre les écosystèmes aquatiques et terrestres est difficile à évaluer et mal compris à l’échelle mondiale car il dépend d’un flux inégal d’énergie et de nutriments qui fluctue selon les saisons et les différents climats.
Mais les résultats d’une nouvelle étude récemment publiée dans Lettres d’écologie apporte un nouvel éclairage sur la relation entre forêts et cours d’eau. Les chercheurs, qui ont analysé les données de 149 études sur les écosystèmes couplés forêts-cours d’eau à travers le monde, ont découvert que les organismes aquatiques et terrestres consomment la même quantité d’énergie que celle provenant de l’écosystème opposé.
« C’était un résultat vraiment intéressant et inattendu car nous savons qu’il y a beaucoup plus d’énergie qui circule dans les cours d’eau sous forme de feuilles qui tombent des arbres que ce qui en sort sous forme d’insectes aquatiques émergents », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Daniel Allen. professeur adjoint d’écologie aquatique, Penn State College of Agricultural Sciences. « Mais la qualité des ressources est très différente, car les insectes aquatiques qui émergent des cours d’eau sont très nutritifs. »
Les chercheurs ont également découvert que l’allochtonie du consommateur varie en fonction des caractéristiques alimentaires des invertébrés aquatiques, des poissons et des arthropodes terrestres, tels que les insectes, les coléoptères et les araignées, mais pas des vertébrés terrestres tels que les oiseaux et les rongeurs. Enfin, ils ont rapporté que l’allochtonie est presque deux fois plus importante dans les climats arides que dans les climats tropicaux pour les invertébrés aquatiques, mais qu’elle reste stable pour les poissons dans des climats variés.
« La plupart des gens ne pensent pas que les cours d’eau et les forêts sont liés, mais les organismes que ces habitats soutiennent dépendent de l’énergie et des ressources qui proviennent de l’extérieur de leur écosystème », a déclaré Allen. « Ce phénomène est vrai partout dans le monde, et cette étude est importante car nous avons collecté des données à travers la planète pour examiner comment ce processus fondamental varie selon les climats, les saisons et parmi plus de 700 espèces de cours d’eau et de zones riveraines différentes. »
La chercheuse postdoctorale Veronica Saenz, l’étudiante diplômée Kierstyn Higgins et l’étudiante récemment diplômée en maîtrise Alice Belskis ont contribué à la recherche à Penn State, toutes en science et gestion des écosystèmes. Ont également contribué à la recherche : James Larson, US Geological Survey, Upper Midwest Environmental Sciences Center ; Christina Murphy, US Geological Survey, Unité coopérative de recherche sur les poissons et la faune du Maine ; Erica Garcia, Université Charles Darwin, Australie ; Kurt Anderson, Université de Californie, Riverside ; Michelle Busch, Université du Kansas ; Alba Argerich, Université du Missouri ; Brooke Penaluna, Station de recherche PNW, Service forestier des États-Unis ; Jay Jones, Université de l’Alaska, Fairbanks ; et Matt Whiles, Université de Floride.
La National Science Foundation des États-Unis a soutenu cette recherche.