Une étude à long terme a révélé que même les visites occasionnelles de pumas peuvent remodeler tout un écosystème.
Des chercheurs étudiant une petite réserve de banlieue située à environ 45 miles au sud de San Francisco ont découvert qu’à mesure que l’activité des lions de montagne augmentait, le comportement de nombreux autres animaux changeait également. Les effets se sont étendus au-delà de la faune, influençant la croissance des plantes et la santé globale du paysage.
Lions de montagne (Puma concolor) sont apparus plus fréquemment sur les caméras de surveillance de la réserve biologique Jasper Ridge de Stanford (« Ootchamin » Ooyakma) entre 2015 et 2020. Au cours de la même période, les chercheurs ont observé une baisse de l’activité des cerfs par rapport aux années précédentes, où les pumas étaient rarement vus ou totalement absents.
Les enquêtes sur la végétation ont révélé un autre changement notable. Les plantes ligneuses qui sont couramment mangées ou endommagées par les cerfs, y compris les jeunes chênes, ont montré des signes de rétablissement et de croissance.
Les résultats, publiés dans Écologie et évolutionsoulignent un phénomène connu sous le nom de cascade trophique, dans lequel les changements au sommet de la chaîne alimentaire se répercutent sur plusieurs niveaux d’un écosystème. Ces effets sont le plus souvent étudiés dans de vastes régions sauvages, en particulier dans des exemples bien connus impliquant des loups dans le parc national de Yellowstone. La nouvelle recherche suggère que des processus écologiques similaires peuvent se produire dans des zones protégées beaucoup plus petites.
« Dans le passé, les petites réserves comme Jasper Ridge ont souvent été rejetées parce qu’elles avaient très peu de valeur écologique, mais cette étude montre que lorsque ces petites réserves sont reliées à de vastes étendues sauvages comme les montagnes de Santa Cruz, vous pouvez toujours voir de magnifiques phénomènes écologiques comme les cascades trophiques », a déclaré Chinmay Sonawane, premier auteur de l’étude et doctorant en biologie à la School of Humanities and Sciences (H&S) de Stanford. « Ce ne sont pas seulement des événements qui se produisent dans des endroits comme Yellowstone, loin de la ville et des habitants. Ils peuvent également se produire dans des endroits assez petits et plus urbains. »
L’écologie de la peur et des effets des prédateurs
Pour étudier les changements écologiques de la réserve, les chercheurs ont analysé les informations collectées à partir de caméras activées par le mouvement et d’enquêtes sur la végétation.
Ils ont identifié deux types de cascades trophiques. L’une impliquait des pumas, des cerfs et des plantes, une relation connue sous le nom de cascade tritrophique. L’autre impliquait des prédateurs plus petits qui partagent le paysage avec les pumas.
À mesure que l’activité des lions de montagne augmentait, les coyotes et les lynx roux étaient observés moins fréquemment. Les chercheurs suggèrent que ces animaux évitaient peut-être la zone ou modifiaient leurs habitudes d’activité pour réduire les rencontres avec des prédateurs beaucoup plus gros.
Avec moins de coyotes et de lynx roux présents, les renards semblent en bénéficier. L’activité des renards a augmenté, ce qui pourrait à son tour avoir réduit l’activité des lapins, l’une de leurs principales proies.
Les scientifiques appellent ces types de changements de comportement provoqués par les prédateurs « l’écologie de la peur ». Le concept décrit comment la présence d’un prédateur supérieur peut influencer d’autres animaux, même sans prédation directe. Le simple fait de savoir qu’un prédateur est à proximité peut modifier l’endroit où les animaux se déplacent, le moment où ils sont actifs et la façon dont ils se nourrissent, créant ainsi des effets qui se propagent dans tout un écosystème.
Certains des impacts de niveau inférieur identifiés dans l’étude restent provisoires. Les chercheurs notent que les effets apparents sur la végétation, les renards et les lapins pourraient également avoir été influencés par des facteurs environnementaux tels que des changements dans la configuration du brouillard ou la température.
Cependant, les preuves liant l’activité des pumas aux changements de comportement des cerfs, des coyotes et des lynx roux étaient beaucoup plus solides.
Ces résultats mettent en évidence l’importance écologique des grands prédateurs et des petites zones protégées. Selon les chercheurs, 82 % des zones protégées aux États-Unis mesurent moins de 5 kilomètres carrés (environ 2 miles carrés). À mesure que le développement urbain continue de se développer, ces petites réserves pourraient jouer un rôle de plus en plus important dans le soutien des communautés fauniques et végétales.
« Il est très important de maintenir des sites où se trouve toute une communauté d’animaux, des prédateurs aux proies en passant par la base de ressources des proies », a déclaré Rodolfo Dirzo, co-auteur de l’étude et professeur de biologie en santé et sécurité à Stanford. « Lorsqu’un élément manque – et ce sont généralement les principaux prédateurs qui nécessitent des zones plus vastes et sont plus sensibles à l’impact humain – nous n’aurons plus d’écosystèmes pleinement fonctionnels. »
Pourquoi les lions des montagnes nous rendent-ils visite ?
Les chercheurs ne savent pas encore pourquoi les lions des montagnes ont commencé à utiliser Jasper Ridge plus souvent.
Une possibilité est que les femelles pumas considèrent la réserve comme un endroit relativement sûr pour élever leurs petits. Au cours de la période d’étude, des caméras ont capturé des images d’une mère lion de montagne accompagnée de chatons.
Malgré leur présence croissante, les animaux ne sont pas des résidents permanents. Les lions de montagne des montagnes de Santa Cruz occupent généralement des territoires allant de 20 à 170 kilomètres carrés (environ 8 à 66 miles carrés). Jasper Ridge est beaucoup trop petit pour accueillir sa propre population de pumas résidents.
Les lions des montagnes et les humains
Bien que les observations de pumas fassent parfois la une des journaux à San Francisco et dans les banlieues environnantes, les animaux évitent généralement les gens autant que possible, selon Elizabeth Hadly, auteur principal de l’étude et professeur émérite de biologie en santé et sécurité à Stanford.
Les pumas sont principalement nocturnes, ce qui signifie qu’ils sont généralement actifs lorsque les gens ne le sont pas.
« Les pumas ont peur de notre odeur et de nos bruits ; ils n’aiment pas nous voir bouger », a déclaré Hadly, qui est également l’ancien directeur de la faculté de Jasper Ridge. « Les pumas utilisent tous leurs sens pour éviter les humains. »
Les humains restent la principale cause de décès de pumas, que ce soit à cause de la chasse ou des collisions avec des véhicules.
« De toute évidence, nous exerçons notre propre écologie de la peur », a-t-elle déclaré. « Les humains sont le prédateur ultime dans presque tous les paysages. »
Dirzo est également professeur Bing en sciences de l’environnement au département de biologie en santé et sécurité de Stanford, professeur de science du système terrestre à la Stanford Doerr School of Sustainability et chercheur principal au Stanford Woods Institute for the Environment.
Hadly est également professeur Paul S. et Billie Achilles en biologie environnementale, émérite, en santé et sécurité ; professeur émérite de science du système terrestre à la Doerr School of Sustainability ; membre de Stanford Bio-X; et chercheur principal au Woods Institute.
Parmi les autres co-auteurs de Stanford figurent Trevor Hébert, spécialiste universitaire en technologie à Jasper Ridge ; Kevin Leempoel, ancien chercheur postdoctoral en biologie ; Nicole Nova et Jordana Meyer, toutes deux anciennes doctorantes en biologie ; et Amelia Zuckerwise, ancienne étudiante de premier cycle en biologie.
Cette recherche a reçu le soutien de la National Science Foundation.