Les points de basculement des écosystèmes dans un monde en évolution
Publié par Isabelle le 14/04/2019 à 14:00
Source: CNRS INEE

© Erwan AMICE / LEMAR / CNRS Photothèque
Les points de basculement, potentiellement irréversibles, entre des états écologiques contrastés sont en augmentation à cause du changement planétaire. Une étude internationale dirigée par l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for...) des Sciences de l'Evolution de Montpellier (ISEM - CNRS/Univ Montpellier/IRD/EPHE) se penche sur l'effet des dynamiques évolutives (i.e., des changements phénotypiques des espèces) sur la probabilité (La probabilité (du latin probabilitas) est une évaluation du caractère probable d'un évènement. En mathématiques, l'étude des probabilités est un sujet de grande importance donnant lieu à de...) et l'étendue de tels basculements. Ces résultats ont été publiés dans la revue Nature Ecologie & Evolution.

Les changements évolutifs dans la distribution des phénotypes des espèces peuvent affecter l'occurrence des points de basculement (Le basculement, dans le domaine de l'astronautique, est l'inclinaison progressive d'un véhicule spatial autour d'un axe quelconque. Le basculement peut être utilisé pour modifier la direction du...) de leur écosystème. Par exemple, certaines populations de poissons (Les Poissons sont une constellation du zodiaque traversée par le Soleil du 12 mars au 18 avril. Dans l'ordre du zodiaque, elle se situe entre le Verseau à l'ouest et le...) surexploitées ne parviennent pas à se rétablir, même après diminution de la pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) halieutique, et ce en raison de telles contraintes évolutives. En Atlantique, du fait d'une forte mortalité par pêche, chez la morue, seuls les individus se reproduisant tôt peuvent passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques Brisson (1723-1806) en 1760.) leurs gènes à la génération suivante. De fait, l'évolution conduit à une maturité précoce et à une taille plus petite.

Cette évolution induite par l'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction, l'homme prépubère est appelé un...) peut retarder ou rendre impossible la restauration des populations. Le scénario inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de composition interne · notée multiplicativement, est un...) est également possible ; les changements évolutifs peuvent accélérer le rétablissement d'une population. "De nombreuses recherches en écologie portent sur la gestion restauratoire pour prévenir l'effondrement des espèces ou inverser ce phénomène, mais nous en savons peu sur la manière dont les changements évolutifs dans la distribution des caractères influent sur l'occurrence des points de basculement, et encore moins comment les changements écologiques à grande échelle (La grande échelle, aussi appelée échelle aérienne ou auto échelle, est un véhicule utilisé par les sapeurs-pompiers,...) interagissent réciproquement avec la dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) des traits de caractère", précise Vasilis Dakos, chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les...) CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) à l'Institut des Sciences de l'Evolution de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa...) de Montpellier (CNRS/Univ Montpellier/IRD/EPHE), qui a dirigé ces recherches.

Le prochain défi porte sur la manière d'étudier expérimentalement les effets de tels changements évolutifs dans un écosystème doté de points de basculement. La plupart des travaux ont été réalisés soit à l'aide de modélisation mathématique ou conceptuelle, soit dans des laboratoires qui utilisent des organismes avec des temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) de génération courts, ou dans des études de terrain sur une seule espèce (Dans les sciences du vivant, l’espèce (du latin species, « type » ou « apparence ») est le taxon de...). Les points de basculement sur des écosystèmes entiers sont plus difficiles à expérimenter et les informations sur la variation phénotypique des organismes concernés souvent limitées. Les chercheurs souhaitent à présent mesurer de telles variations pour mieux comprendre comment maintenir ces variations pourraient prévenir l'effondrement, mais aussi améliorer le succès de la restauration écologique.

Référence publication
Vasilis Dakos, Blake Matthews, Andrew Hendry, Jonathan Levine, Nicolas Loeuille, Jon Norberg, Patrik Nosil, Marten Scheffer, Luc De Meester (2019) Ecosystem tipping points in an evolving world. Nature Ecology & Evolution

Contact chercheur:
Vasilis Dakos - Institut des Sciences de l'Evolution de l'Université de Montpellier (CNRS/Univ Montpellier/IRD/EPHE)
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