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Nature
29/12/2017

Un dispositif expérimental inédit pour scruter les effets de la biodiversité sur le fonctionnement des écosystèmes

Depuis plus de 20 ans, 30 îles suédoises font l’objet d’une expérimentation unique au monde. Un chercheur de l’Inra, en collaboration avec des scientifiques suédois et australiens, ont arpenté ces îles afin d’y analyser l’impact de la perte de biodiversité sur le fonctionnement des écosystèmes (après l’arrachage de différentes espèces et groupes fonctionnels de plantes). Grâce à de multiples indicateurs mesurés sur les plantes et le sol, ils ont mis en lumière l’importance de considérer l’ensemble des services écosystémiques et la nécessité de préserver la biodiversité dans des écosystèmes très contrastés. Leurs travaux ont été publiés dans la revue Nature Ecology & Evolution le 18 décembre 2017.

Au nord de la Suède, un archipel de 30 îles forestières fait l’objet d’une expérimentation unique au monde.
Des feux naturels détruisant la végétation se sont produits sur ces îles à différentes époques. De ce fait, chacune d’elles est un écosystème indépendant et collectivement, elles représentent une « chronoséquence » d’îles boréales de plus de 5.000 ans.


Chronoséquence d’iles au nord de la Suède.
© Inra, N. Fanin


Depuis plus de 20 ans, différentes espèces (myrtille, airelle…) et groupes fonctionnels de plantes (mousse, arbre, buisson…) ont été régulièrement supprimés afin de simuler une perte de biodiversité dans chacune de ces îles.
Ces expérimentations à long terme de manipulation de la diversité végétale visent à mieux comprendre comment le contexte environnemental influence les effets de la perte de biodiversité sur les processus écosystémiques.

Pendant plus de deux ans, les chercheurs ont collecté et analysé plusieurs milliers de carottes de sol et d’échantillons de plantes sur chacune des îles afin d’y mesurer un indice de multifonctionnalité des écosystèmes.
Cette valeur regroupe un ensemble de 15 mesures représentatives du fonctionnement des écosystèmes (depuis la productivité des plantes, jusqu’au recyclage des nutriments en passant par la réalisation des cycles biogéochimiques).

Les scientifiques ont comparé, dans les différentes îles, l’impact de la perte de biodiversité sur chacune de ces fonctions considérées individuellement.
Or, l’effet observé dépend du contexte environnemental. On n’obtient pas les mêmes valeurs pour chacune des fonctions individuelles en raison de différences de productivité, de fertilité des sols, ou de composition des communautés biologiques entre des îles « jeunes » et « anciennes ».

Cependant, de manière plus surprenante, lorsqu’on considère l’indice de multifonctionnalité (à savoir les 15 fonctions prises en compte simultanément), l’effet négatif de la perte de diversité sur le fonctionnement des écosystèmes est le même partout et à différents niveaux trophiques (plante et champignons), soulignant ainsi l’importance de préserver la biodiversité dans une multitude d’écosystèmes très contrastés.

Ces travaux permettent donc de mieux comprendre comment la perte de biodiversité affecte le fonctionnement des services écosystémiques ; ce qui, dans un contexte de changement global, est devenu une nécessité grandissante.

Un exemple de « plot » dans lequel ont été supprimés des buissons.. © Inra, N. Fanin Un exemple de « plot » dans lequel ont été supprimés des buissons.
© Inra, N. Fanin

 

Référence

Consistent effects of biodiversity loss on multifunctionality across contrasting ecosystems. Nicolas Fanin, Michael J. Gundale, Mark Farrell, Marcel Ciobanu, Jeff A. Baldock, Marie-Charlotte Nilsson, Paul Kardol and David A. Wardle. Nature Ecology & Evolution. 18 décembre 2017.
https://doi.org/10.1038/s41559-017-0415-0

 

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