Vers de terre: plus grande diversité en région tempérée que dans les tropiques

Les changements climatiques pourraient perturber les populations de vers de terre du monde entier

Étonnamment, les vers de terre sont généralement plus nombreux et diversifiés dans n'importe quel endroit donné des régions tempérées que dans les tropiques, selon une étude publiée cette semaine dans la revue Science. Les changements climatiques pourraient modifier considérablement les populations de vers de terre partout sur le globe et nuire à leurs nombreuses fonctions écologiques. L'étude, regroupant 140 chercheurs des quatre coins de la planète incluant l'Université McGill, compile le plus grand ensemble de données sur les vers de terre au monde, englobant 6 928 sites de 57 pays. Elle a de plus été dirigé par des scientifiques du Centre allemand de recherche intégrative sur la biodiversité (iDiv) et de l'Université de Leipzig.

Les vers de terre, plus diversifiés en région tempérée

Ce travail colossal montre que les modèles de biodiversité souterrains ne correspondent pas à ceux observés en surface. Habituellement, la diversité (le nombre d'espèces pour une superficie donnée) des plantes, des insectes et des oiseaux augmente au fur et à mesure que la latitude diminue; ainsi, le nombre d'espèces différentes est à son plus élevé dans les tropiques. Or, les chercheurs ont constaté l'inverse chez les vers de terre: c'est en Europe, dans le nord-est des États-Unis et en Nouvelle-Zélande que ces derniers sont le plus diversifiés. C'est également le cas pour leur abondance (le nombre d'individus dans pour une superficie donnée) et leur biomasse (la masse pour une superficie donnée), qui sont maximales dans les régions tempérées.

Parallèlement, l'aire de répartition des espèces tropicales de vers de terre semble plus restreinte. "Dans les tropiques, on peut trouver des groupes d'espèces de vers de terre totalement différents à quelques kilomètres les uns des autres; dans les régions plus froides, ils restent sensiblement les mêmes", explique Helen Phillips, auteure principale et chercheuse à l'iDiv. "Il se peut que même si on ne trouve que peu d'espèces dans un endroit donné des tropiques, le nombre total d'espèces dans toute la région soit extrêmement élevé. Nous ne le savons pas encore." Cette incertitude est principalement due au fait que beaucoup d'espèces de vers de terre n'ont pas encore été décrites. Par conséquent, les vers repérés à différents endroits pourraient être ou non de la même espèce - il faudra étudier la question.

Une carte mondiale des vers de terre

Même si l'importance des vers de terre pour les écosystèmes et les humains est bien connue, on en sait peu sur leur distribution à travers la planète. "Les chercheurs savent depuis des décennies qu'une superficie donnée abrite habituellement plus d'espèces dans les tropiques qu'en région tempérée, poursuit Helen Phillips. Mais jusqu'à maintenant, nous n'avions pas réussi à observer de manière quantitative les mêmes modèles chez les vers de terre, puisqu'il n'existait aucun ensemble de données mondial sur cet animal."

Avec ses collègues, elle souhaitait dresser une carte mondiale des vers de terre en utilisant le plus de données possibles sur leur diversité, leur abondance et leur biomasse. Au sein d'un groupe de travail international du sDiv (le centre de synthèse de l'iDiv), Helen Philips et son équipe ont demandé à des chercheurs du monde entier de les aider à monter une nouvelle base de données en libre accès. "Nous avons commencé le projet en 2016, à partir de rien. À peine quelques années plus tard, nous avons publié une des plus vastes bases de données sur la biodiversité des sols. C'est un exploit remarquable qu'on doit à l'auteure principale, Helen Philips, et aux nombreux scientifiques qui nous ont accordé leur confiance", se réjouit le professeur Nico Eisenhauer, directeur de la recherche à l'iDiv et à l'Université de Leipzig.

On retrouve les vers de terre dans de nombreux écosystèmes: partout où le sol n'est pas gelé (pergélisol), trop humide, acide ou complètement sec (déserts), ils influencent considérablement leur fonctionnement. Ils creusent des trous, mélangent les composantes du sol et consomment des débris organiques; ce faisant, ils stimulent toutes sortes de services écosystémiques, comme la production de nutriments, la disponibilité d'eau douce, le stockage du carbone, la régulation du climat et la dissémination des semences. Pour ces raisons, les vers de terre sont de très précieux ingénieurs écologiques. Leur importance se reflète aussi dans leur biomasse, qui est souvent plus élevée que celle de tous les mammifères vivant dans la même zone.

Et au Québec?

Joann Whalen, coauteure de l'étude, travaille au Département des sciences des ressources naturelles de McGill. Au cours des vingt dernières années, son groupe de recherche a étudié en profondeur les populations de vers de terre du sud du Québec. "Au début, nous pensions que les données québécoises étaient intéressantes, même si elles couvraient une zone géographique limitée. Puis, nous avons été impressionnés de voir combien de nos collègues du monde entier étaient prêts à mettre en commun leurs données pour ce projet stimulant, raconte-t-elle. La population de vers de terre dans le sud du Québec est variée et en santé, tant dans les terres non cultivées près des rivières et des cours d'eau que dans les prairies de fauche, les pâturages et les terres agricoles où on adopte des pratiques régénératrices comme les semis directs et la rotation des cultures. Nous encourageons les fermiers et les citoyens à laisser par terre les résidus organiques comme les feuilles et la paille, car ils améliorent la fertilité des sols et constituent une excellente source de nourriture pour les vers de terre. En général, ces derniers semblent très bien se porter ici."

Les changements climatiques, une menace potentielle pour les vers de terre

Les chercheurs se sont également penchés sur les facteurs environnementaux qui influencent la diversité, l'abondance et la biomasse des vers de terre, et ont déterminé que les plus importants sont liés aux précipitations et à la température. "Étant donné leur effet considérable sur ces facteurs, les changements climatiques pourraient affecter les populations de vers de terre et modifier les fonctions et services écosystémiques, estime Nico Eisenhauer. Comme ils font figure d'ingénieurs écologiques, nous nous inquiétons des répercussions potentielles sur d'autres organismes comme les microbes, les insectes terricoles et les plantes."

Les résultats de l'étude orienteront les priorités en matière de conservation, puisque la biodiversité est habituellement un critère important pour la sélection des zones protégées. Or, privilégier uniquement la diversité en surface pourrait nuire à la protection des vers de terre. Une évaluation complète devrait également prendre en compte les zones souterraines, ce qui permettrait aux écologistes de repérer les vrais foyers de biodiversité de la planète.

"Il est temps de repenser la conservation de la biodiversité, poursuit Nico Eisenhauer. Comme elles se cachent souvent dans le sol, nous oublions facilement les merveilleuses créatures qui sont juste sous nos pieds. Il est vrai que le ver de terre est mystérieux et qu'il n'a pas le charisme d'un panda, mais il est extrêmement important pour les autres organismes et le fonctionnement de l'écosystème."

À lire dans la revue Science, "Global distribution of earthworm diversity" par Helen R. P. Phillips et al : https://science.sciencemag.org/content/366/6464/480