Dans tous les écosystèmes, les organismes morts contribuent à façonner le monde vivant

Un nouvel article révèle que les restes des « espèces fondatrices » ont fortement influencé le sort des survivants.

La mort jette une ombre sur la vie, non seulement sur les humains mais aussi sur les autres animaux, les plantes et des écosystèmes entiers.

D’une certaine manière, le phénomène est bien connu. Un arbre tombé fait germer une pléthore de champignons tout en hébergeant des fourmis, des coléoptères et les créatures qui s’en régalent.

Mais un nouvel article affirme que ces forces jouent un rôle important mais mal compris dans presque tous les écosystèmes, les restes de certaines espèces exerçant une influence significative longtemps après leur mort.

L’étude, publiée mercredi dans Science Advances, prétend être « la première évaluation à l’échelle continentale de la façon dont les espèces vivantes de base sont influencées par leurs homologues mortes ».

Ces « espèces fondatrices » constituent généralement l’architecture physique d’un écosystème et tendent à en être les organismes les plus abondants : arbres, graminées, coraux, huîtres. L’étude a examiné les données de 10 écosystèmes, allant des tropiques aux subpolaires, des montagnards aux marins.

Dans tous ces écosystèmes sauf un, selon l’article, les restes morts ont considérablement modifié la croissance, la survie ou la composition des organismes vivants de la même espèce ou d’une espèce similaire. Dans certains cas, les matériaux morts constituaient une aide, tandis que dans d’autres, ils constituaient une contrainte. Quoi qu’il en soit, les impacts sont bien plus étendus qu’on ne le pensait auparavant, affirment les auteurs.

« C’est ce fil conducteur étonnamment commun », a déclaré Kai Kopecky, auteur principal et chercheur postdoctoral au laboratoire d’innovation et d’impact de la science des données environnementales de l’Université du Colorado à Boulder.

Le changement climatique et le développement humain entraînent des perturbations accrues à travers le monde, depuis des vagues de chaleur et des incendies de forêt plus fréquents et plus graves jusqu’à des tempêtes plus violentes. Ces perturbations entraînent davantage de décès, donc une compréhension plus approfondie des relations entre les morts et les vivants pourrait aider les scientifiques et d’autres à mieux protéger et restaurer les écosystèmes alors qu’ils sont soumis à une pression accrue, a déclaré Kopecky.

« La manipulation des restes morts des espèces fondatrices pourrait être cette manière d’intervenir très basée sur la nature », a déclaré Kopecky.

Certaines des dynamiques incluses dans l’étude sont bien comprises et ont déjà été intégrées à la gestion des écosystèmes. Après le dragage, par exemple, les scientifiques et autres ajouteront des coquilles d’huîtres sur un récif endommagé pour favoriser une nouvelle croissance. Les brûlages dirigés sont utilisés depuis longtemps dans les prairies à herbes hautes pour brûler les herbes mortes, ce qui inhibe les nouvelles pousses.

Mais les auteurs ont constaté que des dynamiques similaires étaient en jeu presque partout où ils regardaient. Les pruches du Canada, lorsqu’elles sont laissées debout après la mort, aident les nouveaux semis de pruche à prospérer en modérant les microclimats qui les entourent. Après les incendies de forêt dans les forêts boréales, permettre aux arbres squelettiques de rester debout se traduit par une densité de graines plus élevée dans le sol environnant.

Certains décès ont l’effet inverse. Les restes de coraux ramifiés, tués par les vagues de chaleur marines, ont accéléré le déclin de leurs derniers parents. Il s’est avéré que leurs structures squelettiques hébergent des macroalgues qui rivalisent avec le corail. Dans les marais salants, la végétation morte endommage l’herbe vivante.

Andrew Dobson, professeur d’écologie à l’Université de Princeton qui n’a pas participé à l’étude, a déclaré que s’il est évident, à un certain niveau, que les arbres et d’autres espèces modifient leur environnement même après leur mort, il a été surpris d’apprendre à quel point ces effets étaient durables et omniprésents. Il a également souligné que l’étude montre l’importance et l’utilité de la recherche désormais menacées alors que l’administration Trump réduit le financement de la science.

L’étude s’appuie sur des données collectées dans le cadre du réseau de recherche écologique à long terme de la National Science Foundation, qui comprend des ensembles de données multidécennales sur les écosystèmes à travers les États-Unis. Le réseau était dans la ligne de mire des plans de coupe budgétaire de l’administration Trump l’année dernière, a rapporté le Seattle Times, tandis que la demande de budget de l’administration ce printemps appelle à une réduction de près de 60 pour cent du total de la recherche et des activités connexes de la National Science Foundation.

« Comprendre le fonctionnement du monde naturel est essentiel à notre survie », a déclaré Dobson, ajoutant que l’utilisation de ces outils dans la nouvelle étude souligne ce point.

Dans certains cas, les chercheurs se sont appuyés sur des données d’observation collectées sur ces sites. Dans d’autres, les données provenaient d’expériences antérieures explorant des questions similaires sur les impacts des matières mortes.

Le seul écosystème dans lequel les scientifiques n’ont pas trouvé de relation forte entre les morts et les vivants était une forêt de varech géante. Kopecky a déclaré que l’un des principaux facteurs de mortalité sont les vagues, qui ont tendance à emporter les restes, ne laissant que peu de choses derrière elles pour modifier la nouvelle croissance.

Pour Kopecky, l’étude s’inscrit dans une passion plus large visant à explorer ce qu’il pense être le rôle parfois négligé de la mort dans les systèmes écologiques. Cette étude a soulevé plus de questions que de réponses, a-t-il déclaré. Les restes d’espèces pourraient par exemple jouer différents rôles au fil du temps. Alors que les détritus des ouragans inhibent initialement la nouvelle croissance dans la forêt tropicale étudiée, il est possible qu’ils finissent par contribuer à fertiliser de nouveaux semis à mesure qu’ils se décomposent, produisant l’effet inverse.

Certains des ensembles de données sur lesquels les chercheurs se sont appuyés s’étendaient sur des décennies, tandis que d’autres ne comprenaient que quelques années d’informations. Une autre incertitude est de savoir si les dynamiques identifiées sont universelles dans un type d’écosystème donné ou si elles varient d’un endroit à l’autre.

En fin de compte, Kopecky a déclaré qu’il aimerait pouvoir développer une sorte de modèle que les scientifiques pourraient appliquer largement, afin qu’ils puissent prédire la dynamique de toute espèce fondamentale en fonction des caractéristiques d’un écosystème donné.

Il recherche actuellement des fonds pour développer ses travaux. « Cela va probablement être une chose plus importante à laquelle nous devrions prêter attention », a déclaré Kopecky, « surtout à la lumière du changement climatique ».