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Posté par Isabelle le Mercredi 11/04/2018 à 12:00
Modélisation des méga-herbivores du passé à la disparition annoncée de leurs descendants actuels
Au cours de la dernière période glaciaire, les grands herbivores prospéraient sur des terres septentrionales pourtant peu propices à leur développement. Grâce à des modèles décrivant la dynamique des populations animales et leurs interactions avec la végétation (La végétation est l'ensemble des plantes (la flore) sauvages ou cultivées qui poussent sur une surface donnée de sol, ou dans un milieu aquatique. On parle aussi de "couverture végétale".) et le climat (Le climat correspond à la distribution statistique des conditions atmosphériques dans une région donnée pendant une période de temps donnée. Il se distingue de la...), une équipe conduite par le LSCE explique ce paradoxe (Un paradoxe est une proposition qui contient ou semble contenir une contradiction logique, ou un raisonnement qui, bien que sans faille apparente, aboutit à une absurdité,...) par leur grande taille et offre des évaluations précises, passées et présentes, de ces écosystèmes.


Boeuf musqué dans le "Pleistocene Park", en Sibérie. Ce parc reconstitue la steppe à mammouth (Les mammouths sont des mammifères éteints de la famille des éléphantidés.) qui, à l'ère glaciaire, abritait une population importante de gros animaux. ©Andy Astbury

Une grande majorité des territoires d'Eurasie et d'Amérique (L’Amérique est un continent séparé, à l'ouest, de l'Asie et l'Océanie par le détroit de Béring et l'océan Pacifique; et à l'est, de l'Europe et de...) du Nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) couverts aujourd'hui de forêts boréales et de toundra étaient de vastes steppes froides durant la dernière période glaciaire, il y a 110.000 ? 14.000 ans. Des ossements et restes fossiles de mégafaune retrouvés sur place ont pu être datés. Selon ces travaux, les grands herbivores comme les mammouths laineux, les b?ufs musqués, les chevaux et les bisons étaient présents sur l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise...) des terres nordiques non glacées.

Des études antérieures avaient évalué la densité (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la masse volumique d'un corps pris comme référence....) de cette "mégafaune" dans le nord de la Sibérie, l'Arctique (L’Arctique est la région entourant le pôle nord de la Terre, à l’intérieur et aux abords du cercle polaire. Elle se situe à l'opposé de l'Antarctique. L'Arctique inclut une partie du Canada, du...) et l'Alaska à un niveau comparable à celui rencontré aujourd'hui dans les parcs nationaux de la savane africaine. Or avec le froid (Le froid est la sensation contraire du chaud, associé aux températures basses.) et sec et la faible teneur atmosphérique en CO2 qui prévalaient à cette période glaciaire, la végétation était beaucoup moins productive qu'aujourd'hui. Comment autant de grands animaux ont-ils pu subsister ?

"On sait depuis longtemps que les grands mammifères ont un métabolisme (Le métabolisme est l'ensemble des transformations moléculaires et énergétiques qui se déroulent de manière ininterrompue dans la cellule ou l'organisme...) plus efficace que les petits, détaille Dan Zhu, chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les domaines de...) au LSCE. En utilisant ces règles physiologiques empiriques, ainsi que des équations démographiques, on peut simuler la population animale en fonction de la productivité de la végétation. De leur côté, les modèles de dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) de végétation globale fournissent la dynamique de la végétation et les cycles biogéochimiques en fonction des conditions climatiques. En combinant l'ensemble de ces interactions, nous avons pu comprendre le fonctionnement d'écosystèmes glaciaires qui n'ont aucun équivalent actuel."

"À l'inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de composition interne · notée multiplicativement, est un élément y tel que x·y = y·x = 1, si 1 désigne...), nous avons également modélisé les impacts des grands herbivores sur la végétation, poursuit Philippe Ciais, chercheur au LSCE. Des observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et...) de terrain ont en effet montré que les grands herbivores peuvent réduire la couverture ligneuse, accélérer le cycle des nutriments et réduire les incendies. Nous avons commencé à modéliser ces processus, mais certains paramètres sont encore mal connus. Il faudra donc acquérir davantage de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un...) pour mieux comprendre les interactions complexes herbivores-plantes".

Enfin, les chercheurs ont évalué le nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) potentiel de grands herbivores que la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la...) pourrait accueillir aujourd'hui si l'Homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par...) n'existait pas. Puis en soustrayant les surfaces cultivées et urbaines à l'ensemble des terres non glacées, ils ont estimé que la population d'herbivores sauvages a été réduite de 79 ? 93% par la pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) anthropique. La baisse est encore plus spectaculaire si on raisonne en terme de poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de la...) des animaux (128 à 9 ? 27 millions de tonnes).

Cette estimation est un cri d'alerte si on ne veut pas assister rapidement à la disparition complète des herbivores sauvages, sous la pression de la démographie (La démographie (en grec δημογραφία, de l'ancien grec δήμος = demos signifiant...) humaine et de l'élevage.

Référence publication:
?The large mean body size of mammalian herbivores explains the productivity paradox during the Last Glacial Maximum. Nat. Ecol. Evol.

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Source: CEA - LSCE
 
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