Navigation mit Access Keys

Dévoreurs de feuillage à l’œuvre

Menu principal

 

Qui fait quoi? Quelle richesse en biodiversité faut-il pour qu’un écosystème fonctionne? C’est ce qu’étudient des chercheurs du WSL en reconstituant la nature en laboratoire.

Dans des parties de tuyaux en plastique, des cloportes se fraient rapidement un chemin à travers des feuilles mortes. Dans d’autres, des vers de terre creusent de petits tunnels dans la terre, ou des escargots rampent le long des parois. Ces animaux font partie d’une expérience effectuée au WSL par Simone Fontana, post-doctorant, et Yumi Bieri, stagiaire sous la direction de Marco Moretti. Dans des chambres climatisées, ils ont installé des habitats miniatures, des mésocosmes. «Ceux-ci doivent nous permettre d’étudier les impacts des modifications de la biodiversité sur les écosystèmes», explique S. Fontana.

 

Plus concrètement, les chercheurs veulent savoir quelle influence ont la disparition d’espèces et les changements dans la composition des espèces sur la dégradation du feuillage qui recouvre le sol forestier, c’est-à-dire sur la litière. Les invertébrés à l’image des cloportes, des vers de terre et des escargots ont alors un rôle clef. Ils dévorent les feuilles tombées à terre et les broient, permettant ensuite à des organismes plus petits tels que les bactéries et les champignons de continuer la décomposition. Les nutriments provenant des feuilles mortes sont ainsi réintroduits dans le sol où les plantes les absorbent via leurs racines et les utilisent pour leur croissance.

La dégradation de la litière joue ainsi un rôle déterminant dans l’écosystème forestier, diverses espèces assurant alors différentes fonctions. Mais du fait du changement climatique et d’autres impacts anthropiques, la biodiversité diminue au niveau mondial. «Des fonctions importantes disparaissent dès lors de nombreux écosystèmes», indique S. Fontana. Est-ce également le cas lors de la décomposition du feuillage en forêt? C’est ce que S. Fontana souhaite découvrir. La décomposition fonctionne-t-elle encore lorsqu’une ou plusieurs espèces viennent à manquer? Et quel est le rôle joué par les différentes espèces dans le système?

S. Fontana souhaite répondre à ces questions à l’aide des mésocosmes en laboratoire. Il n’est certes pas possible d’y reproduire la complexité de la nature – mais ce n’est pas non plus l’objectif. «L’avantage des expériences en laboratoire est de bien pouvoir distinguer les différents facteurs dans le système».

Et c’est exactement ce que fait le post-doctorant: dans une première étape, il réduit la complexité. Dans chacun des 189 mésocosmes – morceaux de tuyaux d’écoulement de 30 cm de haut –, il n’introduit qu’une seule espèce animale, prise parmi les trois, escargots, vers de terre ou cloportes. «Nous découvrons ainsi quelle est la quantité de feuillage décomposée séparément par chacune des espèces», explique S. Fontana. Les tuyaux sont remplis d’une couche de terre de 20 cm d’épaisseur, recouverte exactement de 5 grammes de feuillage de bouleau, d’érable ou des deux essences réparties à parts égales.

Quelle quantité de feuillage est dévorée par chaque espèce?

Si après plusieurs semaines, environ la moitié du feuillage a été dégradée, S. Fontana et Y. Bieri arrêtent l’essai et pèsent le nombre de grammes décomposés par chaque espèce. Ces connaissances servent de base aux chercheurs pour augmenter progressivement la complexité dans les expériences ultérieures et combiner deux ou plusieurs espèces ou groupes d’animaux. Une question se pose alors: lorsqu’ils agissent ensemble, ces animaux sont-ils capables de dégrader plus de feuillage que la somme des grammes de feuillage décomposés séparément par les différentes espèces? Ce phénomène qualifié de complémentarité survient souvent dans des écosystèmes où des espèces se complètent lorsqu’elles assument une fonction précise. La disparition d’une espèce peut le cas échéant entraîner une perte fonctionnelle.

Dans l’expérience, les espèces d’un groupe animal sont choisies de façon à avoir les tailles les plus variées possibles et/ou des préférences aussi diversifiées que possible en termes d’habitats et de nourriture. «La probabilité qu’elles soient complémentaires, c’est-à-dire qu’elles se complètent, s’en voit ainsi accrue», explique S. Fontana. C’est ce qu’il a déjà pu observer, lors d’essais antérieurs, avec de petits et de grands individus relevant de la même espèce de cloporte. Il verra également si la décomposition de la litière est plus lente avec une ou seulement quelques espèces. «Si tel est le cas, la disparition d’espèces pourrait être source de problèmes dans l’écosystème forestier». En effet, si les nutriments ne sont réintroduits dans le sol que de façon différée, il se peut que les plantes germent et poussent plus lentement. Aussi les chercheurs veulent-ils étudier cet aspect de la question: à la fin de l’expérience, une fois les animaux remis en liberté, ils utiliseront de la terre issue des mésocosmes pour y semer des graines et mesurer la croissance des plantes. (Claudia Hoffmann, Diagonale 1/19) 

 

Autres articles sur le thème central

Pourquoi la biodiversité nous concerne tous

L’être humain est tributaire de la diversité naturelle. Les chercheurs du WSL étudient la façon de la protéger.

À la recherche des lichens en forêt

Des collaborateurs du WSL recherchent actuellement les lichens dans les forêts suisses. Leurs données serviront de base à la révision de la Liste...

Azuré des mouillères

De nombreux facteurs à réunir pour que le papillon puisse voler.

Carte des habitats de Suisse

En Suisse, il existe une très grande variété d’habitats. Dans le cadre d’un projet pilote, le WSL a dressé une carte synoptique numérique.

Agir avant qu’il ne soit trop tard

Silva Semadeni, conseillère nationale, et Niklaus Zimmermann, biologiste: nous disposons d’informations suffisantes pour agir maintenant!