Neha Mohanbabu : impact des grands herbivores sur la biomasse végétale

Tout au long du mois d’avril, nous vous présentons les articles présélectionné pour le prix Harper 2022. Le Prix ​​Harper est un prix annuel pour le meilleur article de recherche en début de carrière publié dans le Journal of Ecology. L’article de Neha Mohanbabu’Impact des grands herbivores sur la biomasse végétale le long de multiples gradients de ressources dans le Serengeti‘ est l’un de ceux qui ont été sélectionnés pour le prix.

👋 Sur moi

Mon intérêt pour l’écologie s’est développé par hasard. Ayant grandi à Bangalore, une grande ville métropolitaine densément peuplée en Inde, j’avais peu d’occasions de passer du temps à l’extérieur et, par conséquent, je n’étais pas intrinsèquement curieuse de la nature. Cependant, j’ai toujours été fasciné par l’idée de faire de la recherche et j’ai déménagé à l’Institut indien d’éducation et de recherche scientifiques (IISER-Pune) pour poursuivre un diplôme intégré BS-MS. Lors de mon premier été à l’IISER, j’ai eu l’opportunité de travailler avec la Nature Conservation Foundation sur un projet de piégeage photographique du léopard des neiges sur leur site de terrain dans la région trans-himalayenne. Malheureusement, je n’ai jamais vu de léopard des neiges, mais participer aux divers projets en cours m’a donné l’occasion de remarquer et d’apprécier les motifs de la nature. J’ai passé les quelques années suivantes de mes études de premier cycle à explorer différents sous-domaines de l’écologie. Finalement, pour mon projet de dernière année, j’ai travaillé avec le Dr Deepak Barua et le Dr Mahesh Sankaran pour étudier au sein des espèces la variation des traits des plantes pour les espèces d’arbres largement distribuées dans les ghats occidentaux et orientaux (vastes chaînes de montagnes de l’Inde péninsulaire). Ces expériences m’ont motivé à poursuivre un doctorat en écologie. L’enseignement supérieur à l’Université de Syracuse m’a exposé à un écosystème complètement différent – les prairies et les savanes de l’Afrique de l’Est. Lors de ma première visite au parc national du Serengeti en Tanzanie, j’ai été émerveillé par la diversité des plantes et des herbivores et j’ai été inspiré pour développer un projet de mémoire axé sur les interactions plantes-herbivores. Après quelques discussions avec mon conseiller, le Dr Mark Ritchie, j’ai décidé d’étudier le rôle de la limitation des ressources multiples des interactions plantes-herbivores et leur influence sur les traits de défense des plantes en utilisant des approches théoriques et empiriques.

Après mon doctorat, j’ai déménagé à l’Université du Minnesota pour travailler en tant que chercheur postdoctoral avec le Dr Peter Reich, le Dr Forest Isbell et le Dr Sarah Hobbie pour étudier les réponses des plantes des prairies à de multiples facteurs de changement global. Je travaille actuellement sur une meilleure compréhension des réponses spécifiques des espèces et des groupes fonctionnels à la manipulation de l’azote, du CO2, de la température et de la sécheresse dans une expérience de 25 ans. Je suis ravi de tirer parti de cette configuration expérimentale unique pour explorer d’autres conséquences pour les communautés végétales.

🔎 À propos de l’article présélectionné

Au début de ma thèse, mon intérêt principal était d’étudier les réponses des défenses des plantes à l’herbivorie des grands mammifères chez les plantes herbacées. Pour y parvenir, mon conseiller et moi avons conçu une étude pour mesurer les défenses chimiques et physiques de plusieurs espèces courantes à travers différents gradients de ressources dans le Serengeti. Bien que notre plan initial consistait uniquement à nous concentrer sur les précipitations et l’azote [N]nous avons décidé d’inclure le phosphore [P] après coup, étant donné le large gradient P dans le Serengeti. À ma grande surprise, même des schémas préliminaires dans certains traits de défense des plantes montraient de fortes associations avec le P du sol. Cette découverte inattendue m’a inspiré à explorer l’influence du P sur l’impact herbivore, un déterminant potentiellement important de l’allocation des plantes aux défenses dans un système à herbivore intense. .

Nous avons décidé d’utiliser un cadre simple consommateur-ressource pour comprendre le rôle potentiel de différents types de ressources sur les interactions plantes-herbivores. Un nombre croissant de preuves provenant de différents écosystèmes a montré que les plantes peuvent être simultanément limitées par plusieurs ressources, ce qui implique que la biomasse végétale (et d’autres fonctions) peut répondre à l’ajout de plus d’une ressource. Cependant, si et comment cette limitation par de multiples ressources peut influencer l’herbivorie est moins comprise dans les systèmes terrestres. Compte tenu de cela, nous avons développé plusieurs hypothèses sur la façon dont l’impact des herbivores peut changer pour différents gradients de ressources, y compris les gradients de P. Nous avons postulé que 1) l’impact des herbivores peut indirectement répondre à toute ressource qui augmente la biomasse végétale, car les grands mammifères herbivores peuvent être limités par la disponibilité de la biomasse végétale ; 2) l’impact des herbivores peut répondre à la qualité des plantes qui peut être inférieure sur les sites à fortes précipitations et supérieure sur les sites riches en nutriments ; et 3) l’impact des herbivores peut être faible sur les sites riches en ressources car ces plantes peuvent pousser rapidement et compenser toute perte pour les herbivores. Au lieu de concevoir une nouvelle étude, nous avons décidé d’utiliser les données d’une expérience d’exclusion de pâturage à long terme existante dans le Serengeti car elle couvre une large gamme de précipitations et de gradients édaphiques, et les données sur la biomasse végétale étaient disponibles pour plusieurs années couvrant deux décennies.

Nous avons constaté que l’impact des herbivores, mesuré en tant que rapport de la biomasse végétale dans les parcelles clôturées à la biomasse dans les parcelles non clôturées, diminuait avec les précipitations, augmentait avec la disponibilité de P et ne changeait pas avec la disponibilité de N. Cette combinaison de modèles avec différentes ressources suggère que la qualité des plantes, dans ce cas déterminée par le P des plantes, était un prédicteur important de l’impact des herbivores dans le système.

À notre connaissance, il s’agit de la première étude empirique dans un système terrestre à montrer une forte association positive entre l’impact des grands herbivores sur la biomasse végétale et la teneur en P des plantes. Notre travail met en évidence l’importance du phosphore pour les mammifères herbivores dans les systèmes terrestres et souligne la nécessité de prendre en compte les contributions uniques des différentes ressources tout en étudiant les interactions trophiques, en particulier compte tenu de l’évolution rapide des modèles de précipitations et des cycles biogéochimiques à l’échelle mondiale.

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