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Fragmentation des écosystèmes : ses effets seront pires que prévus

La fragmentation d’un écosystème naturel consiste en la division du paysage (bois, plaines, forêts…) en fragments plus petits et isolés, séparés par des paysages transformés par l'homme (champs agricoles, villes, canaux...). Une étude à grande échelle menée par un consortium international de chercheurs, comprenant Jean Clobert de la Station d’Ecologie Expérimentale du CNRS à Moulis, révèle que ce processus est une véritable bombe à retardement. Ces travaux montrent que la division des habitats naturels aura des effets négatifs à long terme non prévus jusque-là, non seulement sur la biodiversité des écosystèmes, mais aussi sur leur fonctionnement. Contrairement à ce que pensaient les biologistes jusqu’à maintenant, les conséquences les plus visibles des fragmentations en cours ne seront détectables que dans 15-20 ans…

Déforestation récente dans le secteur de Kourou, en Guyane. Cette fragmentation fait régresser le milieu forestier et constituent aussi des obstacles à la dispersion de certaines espèces d'oiseaux. © CNRS Photothèque/Biogéosciences-Dijon / MONNA Fabrice

Déforestation récente dans le secteur de Kourou, en Guyane. Cette fragmentation fait régresser le milieu forestier et constituent aussi des obstacles à la dispersion de certaines espèces d'oiseaux.

© CNRS Photothèque/Biogéosciences-Dijon / MONNA Fabrice

Pour cette étude de grande envergure, une équipe internationale composée d’une trentaine de scientifiques issus de sept pays (France, Etats-Unis, Canada, Brésil…), ont d’abord analysé l’évolution du couvert forestier terrestre en se basant sur des données satellitaires mondiales. Leurs résultats sont alarmants : ils révèlent que dans plus de 70 % des cas, où que l’on soit dans la foret, la lisière est à moins de 1 km. 1 kilomètre. Une lisière est la limite entre deux milieux, par exemple entre une forêt et une prairie, une clairière, une plage… La lisière présente des conditions microclimatiques et écologiques particulières et parfois des micro-habitats spécifiques, favorables ou au contraire défavorables aux espèces des milieux adjacents. Elle est pour cette raison, soumise à une dynamique éco-paysagère propre. On parle d'« effet-lisière » (ou « effet-bordure ») qui induit tout un ensemble d’effets négatifs notamment sur les espèces originelles dont le nombre peut chuter à la faveur, entre autres, de l’arrivée d’espèces envahissantes.

L’équipe a ensuite étudié les données recueillies de 10 expériences de fragmentations à long terme, dont certaines sont en cours depuis plus de 35 ans, menées en grandeur nature sur divers types d’écosystèmes (forêts, plaines…). Les chercheurs se sont surtout intéressés à l’évolution du nombre d’espèces vivant sur ces parcelles au fil des années. Et là encore, le constat est inquiétant … La fragmentation, notamment due à la déforestation dans les régions tempérées et tropicales, réduit la biodiversité de 13 à 75 % et détériore des fonctions clefs des écosystèmes comme le recyclage de la matière organique. Les effets sont plus marqués dans les fragments les plus petits et les plus isolés et s’amplifient avec le temps. « Plus que jamais, il est urgent d’adopter des mesures de conservation et de restauration des milieux naturels confrontés à la fragmentation. Cela est crucial pour endiguer les problématiques d’extinctions d’espèces et maintenir le bon fonctionnement des écosystèmes », insiste Jean Clobert, Directeur de la Station d'écologie expérimentale du CNRS à Moulis.

Afin de déterminer plus rapidement les causes des effets à long terme de la fragmentation (en 2-3 ans contre 15-20 ans) et d’étudier l’interaction entre fragmentation et réchauffement climatique, les chercheurs préconisent l’utilisation de modèles de fragmentations plus petits que les expérimentations grandeur nature. Nul doute que l’un d’eux, le modèle « Métatron », développé par l’équipe de Jean Clobert sur la station CNRS d’écologie de Moulis, constituera un outil expérimental de choix pour prévoir ces effets long termes.

Le Métatron est un des 7 dispositifs expérimentaux grâce auxquels les auteurs de l’étude ont pu obtenir des données pour leur analyse des effets de la fragmentation sur la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes. Cet équipement unique au monde dépendant de la « Station d’Ecologie Expérimentale du CNRS de Moulis » est implanté en Ariège. – gauche : © CNRS Photothèque / Quentin BENARD. - droite : © JOLY Dominique

Le Métatron est un des 7 dispositifs expérimentaux grâce auxquels les auteurs de l’étude ont pu obtenir des données pour leur analyse des effets de la fragmentation sur la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes. Cet équipement unique au monde dépendant de la « Station d’Ecologie Expérimentale du CNRS de Moulis » est implanté en Ariège. – gauche : © CNRS Photothèque / Quentin BENARD. - droite : © JOLY Dominique

En savoir plus sur la Station d’Ecologie Expérimentale du CNRS à Moulis

Pour aller plus loin :

Dans le cadre du programme « Fragmentation et biological invasions - FARG&BINV » (financé par l'ERA-Net Netbiome), une équipe du laboratoire Biogéosciences (CNRS / Université de Bourgogne) s’est rendue en Guyane en novembre 2014. L'objectif de la mission était d'évaluer l'impact de la fragmentation des forêts sur plusieurs espèces d'oiseaux forestiers. Les chercheurs ont en particulier étudié la diversité génétique, la qualité phénotypique des oiseaux (morphologie, couleur, immunologie) et les interactions avec leurs parasites.

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Références :

Habitat fragmentation and its lasting impact on Earth’s ecosystems par Nick M. Haddad, Lars A. Brudvig, Jean Clobert, Kendi F. Davies, Andrew Gonzalez, Robert D. Holt, Thomas E. Lovejoy, Joseph O. Sexton, Mike P. Austin, Cathy D. Collins, William M. Cook, Ellen I. Damschen, Robert M. Ewers, Bryan L. Foster, Clinton N. Jenkins, Andrew J. King, William F. Laurance, Douglas J. Levey, Chris R. Margules, Brett A. Melbourne, A. O. Nicholls, John L. Orrock, Dan-Xia Song, John R. Townshend publié dans Science Advances le 20 mars 2015. DOI: 10.1126/sciadv.1500052

Contact chercheur

Jean Clobert, Station d’Ecologie Expérimentale du CNRS à Moulis (SEEM)
Tél. : 05 61 04 03 69
Mél : jean.clobert@ecoex-moulis.cnrs.fr

Contact communication

Olivier Guillaume, Station d’Ecologie Expérimentale du CNRS à Moulis (SEEM)
Tél. : 05 61 04 03 67
Mél : olivier.guillaume@ecoex-moulis.cnrs.fr