Non-native plants erode the stabilizing effects of biodiversity
Cette étude démontre que la prolifération mondiale des plantes non indigènes mine le rôle stabilisateur de la biodiversité en modifiant les stratégies d'utilisation des ressources des communautés et en perturbant les mécanismes par lesquels la diversité des espèces maintient la stabilité des écosystèmes.
Article original sous licence CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Ceci est une explication générée par l'IA d'un preprint qui n'a pas été évalué par des pairs. Ce n'est pas un avis médical. Ne prenez pas de décisions de santé basées sur ce contenu. Lire la clause de non-responsabilité complète
Depuis des décennies, les écologues soutiennent une idée réconfortante : la nature est plus stable lorsqu'elle est diversifiée. Tout comme un portefeuille de différents investissements protège une personne de la ruine financière, on pense qu'une communauté composée de nombreuses espèces végétales protège un écosystème de l'effondrement. Lorsqu'une plante est en difficulté à cause d'une période de sécheresse ou d'un parasite, une autre peut prospérer, permettant au système entier de fonctionner sans interruption. Ce concept, connu sous le nom de relation biodiversité-stabilité, suggère que le simple nombre d'espèces dans une prairie ou une forêt agit comme un tampon contre le chaos d'un monde changeant. Mais cette théorie a été largement testée sur des communautés composées de plantes indigènes, les espèces qui ont évolué dans un lieu spécifique sur des milliers d'années. Alors que le monde change, ces communautés indigènes sont de plus en plus rejointes, et parfois même supplantées, par des plantes non indigènes venues d'autres continents. Une question cruciale reste sans réponse : un mélange de plantes indigènes et non indigènes offre-t-il la même protection qu'une communauté composée uniquement de plantes indigènes, ou la présence de ces nouveaux venus change-t-elle les règles du jeu ?
Une nouvelle étude dirigée par des chercheurs de l'Université du Wisconsin-Madison et d'institutions à travers le monde s'est donné pour mission de répondre à cette question en observant le monde réel, et non seulement en théorie. L'équipe a analysé les données de 142 sites terrestres à travers la planète, couvrant plus de 11 000 communautés végétales locales. Ces sites provenaient de deux réseaux de surveillance massifs et à long terme : le National Ecological Observatory Network aux États-Unis et le Nutrient Network mondial. En suivant ces communautés sur de nombreuses années, les chercheurs ont pu observer comment les populations végétales fluctuaient et comment l'ensemble de la communauté résistait au fil du temps. Ils ont classé chaque plante trouvée comme soit indigène, soit non indigène, ce qui leur a permis de comparer les communautés purement indigènes avec celles où des espèces non indigènes s'étaient installées.
Les chercheurs ont découvert que la présence de plantes non indigènes affaiblit fondamentalement le pouvoir stabilisateur de la biodiversité. Dans les communautés dominées par des espèces indigènes, le fait d'avoir des types de plantes plus diversifiés rendait systématiquement l'écosystème plus stable. Cependant, à mesure que les plantes non indigènes devenaient plus communes, cette relation positive commençait à s'éroder. Plus les espèces non indigènes prenaient le dessus, moins la communauté avait la capacité d'utiliser sa diversité pour se prémunir contre les changements environnementaux. Il ne s'agissait pas simplement d'un remplacement un pour un des plantes indigènes par des non indigènes ; l'étude a montré que les espèces non indigènes ne sont pas fonctionnellement équivalentes aux indigènes qu'elles remplacent. Elles ne contribuent pas à la stabilité de l'écosystème de la même manière.
Pour comprendre pourquoi cela se produit, les scientifiques ont examiné les traits spécifiques des plantes, tels que leur vitesse de croissance, la quantité d'eau qu'elles retiennent et la quantité d'énergie qu'elles investissent dans la construction de tiges solides par rapport à la production de feuilles. Ils ont découvert que les plantes non indigènes adoptent tendancelement une stratégie « rapide ». Elles croissent rapidement, s'approprient les ressources de manière agressive et investissent moins dans la construction de structures robustes et durables. En revanche, les plantes indigènes de ces communautés suivent souvent une stratégie « conservatrice », poussant plus lentement mais construisant des tissus durables qui les aident à survivre dans des conditions difficiles. Lorsque les plantes non indigènes envahissent, elles font basculer l'ensemble de la communauté vers ce style de vie rapide et acquisitif. Ce changement modifie la mécanique même du fonctionnement de l'écosystème.
L'étude a révélé que ce changement de stratégie perturbe les voies spécifiques qui maintiennent habituellement la stabilité des écosystèmes. Dans une communauté indigène saine, la diversité stabilise le système de deux manières principales. Premièrement, elle aide les populations végétales individuelles à rester stables ; si une espèce connaît une mauvaise année, d'autres ayant des besoins différents peuvent bien se porter, maintenant ainsi la biomasse totale constante. Deuxièmement, elle crée un filet de sécurité où différentes espèces fluctuent de manière décalée les unes par rapport aux autres, de sorte que lorsqu'une espèce décline, une autre augmente. Les chercheurs ont constaté que les plantes non indigènes affaiblissent gravement la première voie. Parce que ces envahisseurs à croissance rapide sont si sensibles aux conditions environnementales, leurs populations oscillent de manière erratique d'une année sur l'autre. Cette volatilité tire vers le bas la stabilité de l'ensemble de la communauté. Bien que la seconde voie, où les espèces se compensent mutuellement, soit restée partiellement intacte, la perte de la première voie a suffi à compromettre la stabilité globale de l'écosystème.
Cela signifie que le simple comptage du nombre d'espèces dans une zone envahie peut être trompeur. Une prairie peut toujours présenter un nombre élevé de plantes différentes, mais si beaucoup d'entre elles sont des envahisseurs non indigènes dotés de cycles de vie instables et rapides, l'écosystème perd sa résilience. L'étude suggère que les espèces non indigènes ne peuvent pas être traitées comme de simples substituts à la biodiversité indigène. Elles apportent un ensemble de règles différent qui peut briser les mécanismes mêmes que la nature utilise pour se protéger. Alors que le changement climatique et l'activité humaine continuent de propager les plantes non indigènes dans de nouvelles régions, cette recherche met en lumière un coût caché de l'invasion : elle ne change pas seulement les plantes présentes, elle change la façon dont ces plantes interagissent pour assurer le fonctionnement de l'écosystème. Protéger la biodiversité indigène ne consiste pas seulement à sauver des espèces individuelles ; il s'agit de préserver les relations complexes et stabilisatrices qui permettent à la nature de perdurer.
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