Une histoire de 16 ans dans un pré tibétain |
Juntao Zhu, Institut des sciences géographiques et de recherche sur les ressources naturelles de l’Académie chinoise des sciences, discute de son article : La perte d’espèces conservatrices des ressources affecte la structure phylogénétique et fonctionnelle des plantes sous l’effet d’un apport de neige à long terme
Les prairies alpines du plateau tibétain sont des écosystèmes uniques façonnés par un climat rigoureux et le pâturage traditionnel des yaks. Mais à mesure que le climat change, ces régions connaissent des épisodes de neige plus extrêmes. Nous voulions savoir comment les communautés végétales réagissent face à davantage de neige et à un pâturage continu sur une longue période.
Ce que nous avons fait : une expérience de 16 ans
Pour trouver la réponse, nous avons commencé une expérience sur le terrain en 2009. Nous avons installé des parcelles dans une prairie alpine du village de Namtso, dans le centre du Tibet, en Chine, et avons appliqué quatre traitements différents : certaines parcelles ont été laissées à titre témoin, d’autres ont eu des pâturages de yaks, d’autres ont reçu de la neige supplémentaire chaque printemps pour imiter une forte tempête de neige, et certaines ont à la fois ajouté de la neige et du pâturage. Pendant 16 ans, nous avons suivi les espèces végétales de chaque parcelle pour voir ce qui avait changé.
Constatation clé 1 : L’augmentation de la neige a été le principal moteur du changement
Après avoir analysé nos données à long terme, nous avons constaté que la neige ajoutée avait un effet beaucoup plus fort sur la communauté végétale que le pâturage. La neige supplémentaire fond au printemps, fournissant ainsi plus d’eau au sol. Cet excès d’humidité a donné un gros avantage à la plante dominante du pré, un carex appelé Kobresia pygmée. Sa croissance s’est améliorée et a commencé à évincer ses voisins, entraînant un déclin global du nombre d’espèces végétales.
Les espèces disparues étaient pour la plupart des plantes « conservatrices des ressources ». Ce sont des espèces adaptées au stress, avec des caractéristiques telles que des feuilles coriaces et denses (teneur élevée en matière sèche des feuilles) qui les aident à conserver les ressources. Dans les conditions plus humides et plus riches en ressources créées par la neige, leur stratégie de survie plus lente n’était plus la plus efficace. Au lieu de cela, les espèces « avides de ressources » à croissance plus rapide, qui pouvaient mieux tirer parti des conditions améliorées, détenaient l’avantage.
Constatation clé 2 : Une tournure surprenante dans « l’arbre généalogique » de la communauté
Pour mieux comprendre les changements, nous n’avons pas seulement compté les espèces disparues ; nous avons également étudié leurs relations évolutives. Nous avons construit un arbre généalogique pour voir si les pertes étaient aléatoires ou si des branches spécifiques de l’arbre étaient plus vulnérables que d’autres. Nous avons constaté que les espèces disparues suite au traitement par ajout de neige étaient souvent de proches parents des espèces qui ont survécu.
Imaginez un grand buisson dense représentant l’arbre généalogique de la communauté. Avant notre expérience, les branches (espèces) étaient mélangées, certaines regroupées et d’autres éloignées les unes des autres, créant une structure aléatoire. La neige ajoutée ciblait et supprimait spécifiquement des groupes d’espèces étroitement liées à la communauté résidente, et il s’agissait précisément de ces mêmes espèces conservatrices. Une fois ces grappes disparues, les branches restantes semblaient naturellement plus dispersées. En conséquence, la structure phylogénétique de la communauté végétale est devenue « surdispersée », ce qui signifie que les espèces restantes étaient, en moyenne, plus éloignées les unes des autres qu’auparavant.
Pourquoi cette recherche est importante
Ce résultat est important car il montre que les changements environnementaux ne suppriment pas seulement des espèces de manière aléatoire. Il est intéressant de noter que la structure des traits fonctionnels de la communauté est restée regroupée et relativement stable. Cela suggère que pour survivre dans l’environnement alpin rigoureux, les plantes doivent avoir un ensemble de traits fonctionnels très similaires, même si elles proviennent de branches évolutives très différentes.
La perte d’espèces conservatrices est préoccupante car ces plantes jouent un rôle clé dans les fonctions des écosystèmes, comme dans le cycle des nutriments. Notre étude, qui a duré 16 ans, fournit des preuves cruciales que les changements dans les régimes de neige peuvent remodeler ces écosystèmes importants. Pour les protéger, nous devons comprendre exactement comment et pourquoi la dynamique des espèces change.