Baoshuang Hu et Wei Sun, laboratoire clé d’écologie de la végétation du ministère de l’Éducation, station nationale d’observation et de recherche sur l’écosystème des prairies de Jilin Songnen, Université normale du Nord-Est, discutent de leur article : Au-delà de la richesse spécifique : le pâturage et la fertilisation façonnent la stabilité des prairies tempérées grâce à des effets stabilisants distincts
Imaginez une vaste prairie balayée par le vent. Pour l’observateur occasionnel, cela peut paraître statique, mais sous les lames vertes ondulantes, une danse complexe se déroule. Les plantes se disputent la lumière du soleil, partagent leurs nutriments et réagissent aux conditions météorologiques. Cette interaction dynamique détermine la stabilité temporelle de l’écosystème, c’est-à-dire sa capacité à maintenir sa productivité année après année malgré les fluctuations environnementales.
Pour les écologistes et les gestionnaires du territoire, cette stabilité est le « Saint Graal ». Nous dépendons des prairies pour le fourrage du bétail, le stockage du carbone et la biodiversité. Cependant, les activités humaines, notamment le pâturage du bétail et la fertilisation azotée, modifient rapidement ces paysages.
Nous savons que la biodiversité est généralement bonne pour la stabilité. Mais voici la question qui nous empêche de dormir la nuit : l’interférence humaine modifie-t-elle simplement le niveau de stabilité, ou remodèle-t-elle fondamentalement la manière dont cette stabilité est construite ?
Pour le savoir, nous avons passé neuf ans à mener une expérience sur le terrain dans les steppes tempérées du nord-est de la Chine. Nous avons aménagé des parcelles simulant les pratiques traditionnelles locales : pâturage modéré du bétail, apport d’azote et une combinaison des deux. Nous voulions aller au-delà du simple dénombrement d’espèces et examiner « l’architecture cachée » de l’écosystème.
Les deux visages de la stabilité
Nos résultats ont montré que le pâturage et la fertilisation entraînent l’écosystème dans des directions différentes. Même un pâturage modéré réduisait la stabilité en éliminant la biomasse, ce qui affaiblissait essentiellement les fondations du système. La fertilisation, en revanche, a contribué à atténuer cet effet en stimulant la croissance. Mais la véritable surprise est venue lorsque nous avons examiné les mécanismes, le « comment ». Nous avons découvert que l’utilisation des terres dissocie les voies menant à la stabilité.
Le pâturage crée une « rigidité structurelle »: Sous la pression du pâturage, la communauté est devenue dominée par des espèces spécifiques tolérantes au pâturage, telles que l’herbe rhizomateuse. Leymus chinois. La stabilité ici a été maintenue par la simple persistance et la résilience de ces plantes dominantes. C’est comme construire une arche de pierre ; il est stable car ses composants principaux sont robustes et immuables.
La fertilisation favorise la « flexibilité dynamique »: Contrairement au pâturage, les parcelles fertilisées ont maintenu leur stabilité grâce à l’asynchronisme. Lorsqu’une espèce a eu une mauvaise année, une autre a eu une bonne année, compensant ainsi la perte. Cela ressemble plus à un pont suspendu ; il reste stable en étant flexible et en permettant à ses nombreuses pièces de bouger et de s’ajuster.
Présentation de la « stabilité des interactions »
L’une des parties les plus intéressantes de notre étude a été l’utilisation d’une nouvelle mesure que nous appelons « stabilité des interactions ». Bien que compter les espèces nous indique qui est là, nous voulions mesurer la persistance de la « structure sociale » globale de la communauté. À l’aide de neuf années de données de terrain, nous avons suivi le ratio entre associations compétitives et coopératives et calculé la cohérence avec laquelle cet équilibre était maintenu au fil du temps. Au lieu de nous concentrer sur chaque amitié ou rivalité, nous avons examiné la situation dans son ensemble : l’équilibre net entre compétition et coopération reste-t-il stable d’année en année, ou l’ensemble du système fluctue-t-il constamment ?
Nous avons trouvé un compromis fascinant. Les communautés riches en espèces ont tendance à avoir une stabilité d’interaction plus faible. Cela semble contre-intuitif, mais cela est parfaitement logique dans le cadre de notre théorie de « l’architecture ». Les communautés riches sont flexibles ; ils survivent en recâblant constamment leurs interactions internes. Les communautés pauvres sont rigides ; ils survivent parce que leurs interactions simples sont gravées dans le marbre.
Pourquoi est-ce important ?
Nos résultats révèlent qu’il n’existe pas de « solution miracle » pour la stabilité des écosystèmes. La nature utilise différents plans architecturaux en fonction du contexte environnemental.
Pour les gestionnaires des terres, cela signifie que nous ne pouvons pas nous concentrer uniquement sur la préservation du nombre d’espèces. Nous devons comprendre les voies fonctionnelles. Dans notre étude, nous avons constaté que la combinaison d’une supplémentation modérée en azote et du pâturage peut efficacement équilibrer les compromis. Cela a permis de maintenir la productivité (grâce à la fertilisation) tout en préservant la dynamique compensatoire naturelle qui maintenait la résilience du système. Bien entendu, chaque écosystème est unique. Alors que la stabilité de nos prairies repose sur une graminée dominante spécifique, d’autres prairies peuvent dépendre de différents éléments « porteurs ». Cependant, la leçon plus large demeure : l’utilisation des terres ne détruit pas seulement les prairies ; il les redessine. En comprenant ces nouveaux schémas, nous pouvons mieux protéger ces écosystèmes vitaux dans un monde en évolution.