Beyond establishment: incorporating physiological performance into predictions of invasion risk

La nature est en mouvement constant, mais parfois, elle se déplace trop vite pour les écosystèmes qui la reçoivent. Lorsqu'une espèce arrive dans un nouvel endroit où elle n'a pas sa place, elle peut remodeler le paysage et menacer les plantes et les animaux qui y vivent déjà. Les scientifiques tentent depuis longtemps de prédire où ces nouveaux venus s'installeront et l'ampleur des dégâts qu'ils pourraient causer. Un outil courant pour cela est un modèle informatique qui examine où une espèce vit actuellement et devine où elle pourrait vivre à l'avenir en fonction de la météo. Ces modèles sont utiles, mais ils laissent souvent une grande question sans réponse : le fait qu'une espèce puisse survivre dans un lieu signifie-t-il qu'elle sera capable de se développer suffisamment pour causer des problèmes ? Pour obtenir une image plus claire, les chercheurs commencent à regarder à l'intérieur de la biologie même de l'envahisseur, en mesurant comment il fonctionne réellement à différentes températures, plutôt que de simplement deviner où il pourrait s'adapter sur une carte.

Dans une étude récente, les scientifiques se sont concentrés sur un voyageur spécifique : une algue brune appelée Rugulopteryx okamurae. Cette algue est devenue un problème majeur dans les eaux européennes, se propageant rapidement et étouffant la vie indigène. Les chercheurs voulaient savoir exactement jusqu'où cette algue pourrait voyager vers le nord et où elle deviendrait la plus dangereuse. Ils ont été confrontés à deux explications possibles pour ce qui pourrait l'empêcher de progresser plus au nord. Une idée était que l'algue ne pourrait tout simplement pas survivre au froid glacial de l'hiver. L'autre était qu'elle pourrait survivre au froid, mais qu'elle croîtrait trop lentement pour rivaliser avec les plantes locales. Pour résoudre cela, l'équipe a apporté l'algue en laboratoire pour tester ses limites. Ils l'ont exposée à des températures froides pour voir si elle mourrait, et ils ont également observé la vitesse de sa croissance au cours des différentes saisons. Pour donner du sens à ces taux de croissance, ils ont comparé l'envahisseur à une algue indigène, Dictyota dichotoma, dont la présence dans la nature correspond à sa capacité de croissance dans ces conditions spécifiques.

Les expériences ont révélé que la limite septentrionale du voyage de l'algue n'est pas déterminée par sa vitesse de croissance, mais par sa capacité à survivre à l'hiver. Les tests de tolérance au froid ont montré que l'algue peut supporter des températures présentes aussi loin au nord que la moitié de la Norvège. Cela signifie que la zone où elle pourrait potentiellement établir un foyer permanent est beaucoup plus vaste qu'on ne le pensait auparavant. Cependant, survivre n'est que la moitié de l'histoire. Lorsque les chercheurs ont projeté la vitesse de croissance de l'algue sur l'ensemble de cette zone potentielle, ils ont trouvé un schéma différent. Bien que l'algue puisse survivre dans le nord, l'eau y est trop froide pour soutenir une croissance rapide toute l'année. Les niveaux de croissance les plus élevés, qui se traduisent par la biomasse la plus importante et la plus grande menace pour les écosystèmes locaux, restent concentrés en Europe du Sud. Dans ces eaux plus chaudes, les conditions thermiques permettent à l'algue de croître de manière continue et agressive.

L'étude suggère que si l'aire de répartition de cet envahisseur peut s'étendre plus au nord que prévu, les impacts écologiques les plus graves resteront probablement dans le sud. En combinant les limites de survie de l'algue avec sa performance de croissance réelle, les chercheurs ont pu séparer la question de savoir où l'espèce peut vivre de celle de savoir où elle va prospérer. Cette approche offre une manière plus précise de gérer les invasions biologiques. Au lieu de traiter chaque lieu où une espèce pourrait survivre comme une menace égale, les gestionnaires peuvent désormais concentrer leurs efforts sur les zones où les envahisseurs sont les plus susceptibles de croître massivement et de causer des dommages importants. Comprendre les limites physiques d'un organisme fournit une carte de risque plus claire, montrant que le danger ne concerne pas seulement l'endroit où une espèce peut exister, mais là où elle peut véritablement dominer.