La diversité des espèces favorise la stabilité des écosystèmes

La diversité des espèces favorise la stabilité des écosystèmes

La perte de biodiversité peut accélérer la déstabilisation de l'écosystème

Qu'est-ce qui maintient la stabilité au sein d'un écosystème et empêche un seul et meilleur concurrent d'évincer d'autres espèces d'une communauté ? La stabilité des écosystèmes résulte-t-elle de l’interaction d’une grande variété d'espèces, comme le pensaient les premiers écologues ? Ou au contraire, la diversité provoque-t-elle instabilité et extinctions, comme le prédisent les théories modernes ?

Résolution d’un long débat parmi les écologues

Une nouvelle étude de l'Université McGill et de l'Institut Max Planck, publiée récemment dans la revue Science, apporte une réponse à cette question que se posent les écologues depuis un demi-siècle.

Les chercheurs ont abordé la question de la croissance des populations en utilisant un modèle qui, jusqu'à présent, n'avait pas été utilisé dans ce contexte - bien qu'il corresponde au sens commun et à la façon dont les chercheurs ont traditionnellement modélisé la croissance des organismes (de la naissance à la maturité).   

Les chercheurs ont utilisé des données sur l'abondance, la croissance et la biomasse des populations d'une variété d'espèces (insectes, poissons et mammifères) provenant du monde entier, collectées au cours des 60 dernières années. Leurs résultats, basés sur une analyse mathématique approfondie, suggèrent que, contrairement à la théorie écologique contemporaine, une plus grande diversité d’espèces contribue à la stabilité de l'écosystème, comme le pensaient les premiers écologues.

La croissance des populations décroit avec la densité

« Alors que la quasi-totalité des théories antérieures partent du principe que les populations connaissent une croissance exponentielle, de plus en plus d'éléments indiquent qu’elles suivent en fait une trajectoire légèrement différente : au lieu de rester constant, le taux de croissance ralentit continuellement à mesure que les populations deviennent plus denses. C'est un peu comme la loi des rendements décroissants en économie », explique Ian Hatton, chercheur associé au département des sciences de la terre et des planètes de l'université McGill et auteur correspondant de l'article.

« Ce qui est étonnant, c'est qu'une différence aussi minime dans la croissance des populations puisse avoir un effet aussi important sur les interactions au sein des communautés, renversant complètement les prédictions de décennies de théorie ».

Les dangers d'une rupture d'équilibre

Leurs conclusions soulèvent des questions alarmantes sur les effets potentiels à grande échelle de la perte de biodiversité.

« Cette recherche est d’autant plus urgente que les taux d'extinction des espèces et de perte de biodiversité sont en augmentation rapide », déclare M. Hatton. « En plus de mieux aligner la théorie sur les données, notre modèle fait une prédiction inquiétante : une perte de biodiversité peut contribuer à déstabiliser un écosystème et l'empêcher de se rétablir après une perturbation ».

L'étude:

« Diversity begets stability: sublinear growth and competitive coexistence across ecosystems » by I. Hatton et al was published in Science

DOI: 10.1126/science.adg8488

Légende de l'image : Des forêts tropicales humides aux récifs coralliens, certains des écosystèmes les plus diversifiés de la Terre sont aussi les plus stables. Cette diversité stupéfiante s'oppose à la théorie écologique qui, depuis des décennies, prédit que la diversité engendre l'instabilité. En utilisant une approche différente pour modéliser la croissance des espèces, basée sur de nombreuses données, la recherche suggère que bien que toutes les espèces dans les écosystèmes croissent initialement de manière exponentielle, cette croissance finit par ralentir, créant ainsi un écosystème équilibré.  [Photos : Rhett Butler et Max Planck Institute MiS].