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Biodiversité : comment les prairies résistent au changement climatique

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Une biodiversité élevée des prairies augmenterait leur résistance à une large gamme d'événements climatiques (sécheresse, canicule, pluies extrêmes). Ces résultats bouleversent les études habituellement menées en écologie, dont les mesures de stabilité des écosystèmes sont en partie basées sur leur capacité à retrouver un fonctionnement normal après une perturbation et non sur leur faculté à résister à cette perturbation.

Les prairies à haute biodiversité pourraient davantage résister aux événements climatiques extrêmes. Ici, une prairie dans le Parc national des Tablas de Daimiel, en Espagne. © yannboix, Flickr, CC by 2.0

Le rôle de la biodiversité dans la capacité des écosystèmes à maintenir leur fonctionnement face aux événements climatiques extrêmes, de plus en plus fréquents suite aux changements climatiques, reste mal connu. Quelques études ont suggéré que les communautés végétales à haute diversité étaient plus résistantes que les communautés pauvres en espèces : elles s'écartaient moins de leur état normal pendant les épisodes de sécheresse. De même, elles seraient plus résilientes, retrouvant plus rapidement leur niveau normal après la sécheresse. Mais ces résultats n'ont pu être confirmés par la suite.

Dans cette étude publiée dans l'édition du 14 octobre 2015 de Nature, les chercheurs ont utilisé les données de 46 expériences manipulant la diversité végétale dans des prairies pour tester l'hypothèse d'un effet positif de la biodiversité sur la résistance et la résilience des écosystèmes à divers événements climatiques, de la sécheresse aux pluies extrêmes.

L'analyse de ces données démontre que la biodiversité augmente bel et bien la résistance de la productivité primaire (accroissement de la biomasse végétale en une année) des prairies face à une large gamme d'événements climatiques, qu'ils soient secs ou humides, modérés ou extrêmes, brefs ou prolongés. Sur l'ensemble des études et événements climatiques considérés, il s'avère que la productivité des communautés végétales à faible diversité (qui ne comprennent qu'une ou deux espèces) s'écarte d'environ 50 % de son niveau normal pendant un événement climatique, alors que celle des communautés à haute diversité (qui comprennent 16 à 32 espèces), ne s'en écarte que d'environ 25 %. En revanche, la productivité des écosystèmes avait soit retrouvé, soit dépassé son niveau normal un an après un événement climatique indépendamment de la diversité végétale, ce qui révèle une absence d'effet de la biodiversité sur la résilience des écosystèmes, du moins à cette échelle de temps annuelle.

Dans les grandes plaines d’Amérique du Nord, la présence de bisons en liberté permet aux prairies de retrouver leur biodiversité passé. © Agricultural Research Service, K5680-1, Wikimedia Commons, DP

L’érosion de la biodiversité

Ces résultats suggèrent donc que la biodiversité stabilise la productivité des écosystèmes et les services écosystémiques (bénéfices que les êtres humains tirent du bon fonctionnement des écosystèmes, comme, par exemple, la pollinisation par les abeilles, bourdons, papillons ou oiseaux) qui y sont liés essentiellement en augmentant leur résistance aux événements climatiques. En conséquence, les changements environnementaux actuels d'origine humaine, qui entraînent une érosion de la biodiversité, risquent de diminuer la stabilité des écosystèmes en modifiant leur résistance aux événements climatiques.

Jusqu'à présent, les études théoriques en écologie qui s'intéressaient à la réponse des écosystèmes à des perturbations diverses étaient axées sur la résilience de ces écosystèmes. Or, la biodiversité n'affectant pas la capacité des prairies à retrouver un fonctionnement normal après une perturbation, c'est un nouveau champ de recherche qui s'ouvre désormais aux théoriciens : comment la biodiversité améliore-t-elle la résistance des écosystèmes ? Quelle biodiversité faut-il protéger pour assurer la stabilité de leur fonctionnement ?

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