Kechang Niu et Pingyu Liu, de l’Université de Nanjing, discutent de leur article : Floraison plus précoce, décoloration plus tard : la perte de diversité végétale restructure la phénologie alpine via une libération compétitive
De quoi parle notre article ?
Pendant des siècles, le moment de la floraison a captivé à la fois le public et les scientifiques. Une grande partie de cette fascination vient du désir de comprendre les rythmes de la vie et la manière dont les organismes vivants réagissent aux environnements changeants. De nombreuses études ont documenté des changements dans la période de floraison dus au changement climatique, notamment une floraison plus précoce des plantes alpines en réponse au réchauffement.
Cependant, dans les communautés végétales naturelles, les cycles de vie sont façonnés non seulement par l’environnement physique mais également par les interactions avec les plantes voisines. Ces voisins partagent et rivalisent pour la lumière, les ressources du sol et les pollinisateurs, et ils peuvent également faciliter ou entraver la croissance et la reproduction de chacun. Étonnamment, nous savons encore très peu de choses sur l’importance des effets de ces voisins sur les rythmes de vie des plantes que nous étudions.
Dans notre étude, nous avons demandé si la perte de voisins distincts et de diversité végétale modifiait la phénologie de floraison des plantes alpines restantes. Nous avons émis l’hypothèse que la perte d’espèces dominantes ou fonctionnellement distinctes pourrait réduire différemment la pression concurrentielle et bénéficier à la reproduction, modifiant ainsi la période de floraison. En revanche, nous nous attendions à ce qu’un éclaircissement proportionnel des espèces dans tous les groupes fonctionnels laisserait la phénologie de floraison largement inchangée, puisque la hiérarchie compétitive globale resterait intacte.
Qu’avons-nous fait ?
Pour explorer comment la perte des plantes voisines affecte la période de floraison, nous avons mené une expérience de suppression d’espèces pendant 12 ans dans une communauté de prairies alpines située à l’extrémité orientale du plateau tibétain. A partir de mai 2011, nous avons supprimé différents groupes de plantes : soit le carex dominant Carex capillifoliatoutes les plantes herbacées herbacées, toutes les graminées ou un éclaircissement proportionnel des espèces dans tous les groupes fonctionnels.
Après six ans de ces prélèvements, nous avons commencé à surveiller la phénologie de floraison des populations végétales de toutes les espèces restantes, sauf rares, dans chaque parcelle, chaque semaine pendant la saison de croissance de 2017 à 2023. Pour mieux comprendre, nous avons également étiqueté les plantes individuelles des espèces restantes au cours des saisons de croissance 2022 et 2023. Cela nous a permis de suivre les réponses florissantes au niveau individuel, au niveau de la population et de l’ensemble de la communauté.
Qu’avons-nous trouvé ?
Nous avons constaté que les espèces restantes réagissaient généralement à la perte de voisins en avançant le début de la floraison et en prolongeant la durée de la floraison à toutes les échelles, de l’individu à la population. Ces réponses se sont produites indépendamment du fait que nous ayons supprimé quelques espèces dominantes, de nombreuses espèces de plantes herbacées ou de graminées, ou que nous ayons appliqué une diminution proportionnelle des espèces dans les groupes fonctionnels. Ce résultat était en partie au-delà de nos attentes.
Les plantes herbacées restantes avaient tendance à montrer des avancées plus fortes dans le début de la floraison, tandis que les graminées présentaient souvent des retards plus nets dans la fin de la floraison, ce qui entraînait une prolongation comparable de la durée de floraison entre les groupes fonctionnels et même entre les espèces.
Plus fascinant encore, il était difficile d’attribuer les changements dans la période de floraison aux changements dans les facteurs abiotiques mesurés, tels que la température du sol, l’humidité ou les nutriments. Cependant, l’ampleur des changements phénologiques de floraison – en particulier l’avancée du début de la floraison – était associée de manière significative au nombre d’espèces restantes, c’est-à-dire à la diversité des voisins interactifs. Ce modèle est cohérent avec l’attente d’une sortie compétitive, comme nous l’avions initialement proposé.
Pourquoi est-ce important ?
Nos résultats remettent en question un récit commun en matière d’écologie du changement climatique. Alors que la hausse des températures a longtemps été considérée comme le principal facteur d’une floraison plus précoce, notre étude montre que la perte des plantes voisines peut modifier indépendamment et profondément la période de floraison – et ces effets ne sont pas nécessairement médiés par des changements dans les facteurs abiotiques. En d’autres termes, même sans réchauffement, la perte de biodiversité peut à elle seule remodeler la phénologie de la floraison, un aspect resté sous-exploré. Dans les écosystèmes naturels, où les facteurs abiotiques et biotiques interviennent simultanément et de manière interactive, nous savons en effet peu de choses sur leur interaction sur les rythmes de la vie. Les prévisions écologiques qui ignorent la composition des voisins et la perte de biodiversité pourraient passer à côté d’une pièce essentielle du puzzle.
La floraison plus précoce et la durée de floraison prolongée suite à la perte de biodiversité pourraient également avoir des conséquences en cascade sur les pollinisateurs, la production de graines, la dynamique concurrentielle, la productivité et d’autres fonctions de l’écosystème au fil du temps. Alors que les écosystèmes alpins sont confrontés à une perte continue de biodiversité et au changement climatique, il sera essentiel de comprendre comment les plantes ajustent leurs calendriers phénologiques en réponse à ces deux facteurs pour prédire la dynamique des communautés et la résilience des écosystèmes dans un monde en évolution.
À propos des auteurs
Kechang Niu : Je suis né lama tibétain, mais j’ai suivi une formation inattendue d’écologiste et de statisticien et je suis tombé dans l’abîme de la découverte des secrets de taxons rares dans une biodiversité florissante en intégrant la science dans la philosophie.
Ping Yu Liu : Mon intérêt pour l’écologie s’est développé grâce au travail de terrain. Les expériences à long terme sur les prairies alpines ne sont pas toujours dramatiques : elles impliquent des visites répétées, des observations minutieuses et de nombreuses petites décisions, comme l’identification de la première fleur ouverte ou de la dernière fleur fanée. Mais cette patience est aussi ce qui rend l’écologie passionnante. Certains modèles importants ne deviennent visibles qu’après des années passées à regarder les mêmes choses.
Qu’est-ce qui vient ensuite ?
Ping Yu Liu: J’espère continuer à explorer comment la perte de diversité végétale remodèle la dynamique des communautés au fil du temps. Une prochaine étape importante consistera à lier les changements dans les calendriers de floraison aux pollinisateurs, à la production de graines, à la productivité et à la stabilité de l’écosystème. Cela nous aiderait à comprendre non seulement quand les plantes fleurissent, mais aussi ce que ces changements signifient pour le fonctionnement des écosystèmes alpins.
Un conseil
Ping Yu Liu: Passez du temps sur le terrain et soyez patient avec les vivants. Les systèmes écologiques révèlent rarement leur histoire immédiatement. Parfois, le signal le plus important ne réside pas dans une seule observation frappante, mais dans l’accumulation silencieuse de nombreuses observations au fil des années.
Pour en savoir plus sur Kechang Niu et son travail, vous pouvez lire le précédent article du blog du Journal of Ecology. ici ou le billet de blog Functional Ecologists, ici.