L'importance des populations "limitrophes" pour la biodiversité
Publié par Adrien le 19/12/2018 à 08:00
Source: Université McGill
Plus des deux tiers de la biodiversité du Canada sont constitués d'espèces occupant la limite septentrionale de leur aire de répartition. Or, les biologistes se sont longuement demandé combien d'efforts devraient être déployés dans la conservation des populations végétales qui s'y trouvent. Argument en faveur de leur protection: ces végétaux seraient particulièrement bien adaptés, au fur (Fur est une petite île danoise dans le Limfjord. Fur compte environ 900 hab. . L'île couvre une superficie de 22 km². Elle est située dans la Municipalité de Skive.) et à mesure que 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...) se réchauffe, pour assurer le déplacement ( En géométrie, un déplacement est une similitude qui conserve les distances et les angles orientés. En psychanalyse, le déplacement est mécanisme de défense déplaçant la valeur, et finalement le sens En...) de l'aire de répartition de leur espèce (Dans les sciences du vivant, l’espèce (du latin species, « type » ou « apparence ») est le taxon de base de la...) vers le nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.).

Les écologistes de l'évolution Anna Hargreaves, de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis, au moment...) McGill, et Chris Eckert, de l'Université Queens, se sont penchés sur la question par l'étude d'une petite plante (Les plantes (Plantae Haeckel, 1866) sont des êtres pluricellulaires à la base de la chaîne alimentaire. Elles forment l'une des subdivisions (ou règne) des Eucaryotes. Elles...) à fleurs, le rhinanthe crête-de-coq (Rhinanthus minor). "Ce n'est pas la plus jolie plante qui soit", reconnaît la Pre Hargreaves, "Mais elle est fantastique sur le plan expérimental; où que nous plantions les graines en automne (L'automne est l'une des quatre saisons des zones tempérées. Elle se place entre l'été et l'hiver.), un an plus tard, le rhinanthe aura achevé son cycle de vie (La vie est le nom donné :). Nous pouvons ainsi vérifier si les plantes sont adaptées à leur altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau de base. C'est une des composantes géographique et biogéographique qui explique...) d'origine et si elles pourraient survivre à une altitude plus élevée. Une étude semblable sera plus difficile à réaliser chez une espèce animale !"

Dans le cadre d'une étude menée durant trois ans sur 1 200 mètres de dénivelé dans les montagnes Rocheuses de l'Alberta, les chercheurs ont transplanté plus de vingt mille graines à diverses altitudes afin de vérifier si les plantes qui poussent le plus haut en montagne (Une montagne est une structure topographique significative en relief positif, située à la surface d'astres de type tellurique (planète tellurique, satellites comme la Lune), et...) sont les mieux adaptées pour coloniser des zones situées à des altitudes supérieures. En outre, dans le but d'examiner si un climat estival frais empêche certaines espèces de pousser à des altitudes plus élevées, les scientifiques ont réchauffé l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est...) autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit...) de certaines plantes expérimentales au moyen de cônes de plastique installés en guise de mini-serres.


L'utilisation de chambres de réchauffement a permis de démontrer que la fraîcheur du climat empêche le rhinanthe crête-de-coq de pousser en milieu alpin.

Les résultats de cette étude, récemment publiés dans la revue Ecology Letters, révèlent qu'un climat estival frais limite l'aire de répartition du rhinanthe crête-de-coq, l'empêchant de pousser à des altitudes plus élevées. Les individus de cette espèce qui poussent à la limite supérieure de l'aire de répartition se sont adaptés aux étés en milieu alpin en florissant plus tôt, produisant ainsi des graines à des hauteurs où les plantes provenant d'altitudes inférieures ne parviennent pas.

Les expériences ont également mis en lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à...) un résultat étonnant: Sur une montagne environnante, une population d'individus située à l'extrême limite supérieure de l'aire de répartition de l'espèce a surclassé 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 autres populations poussant en milieu naturel et sur les lots chauffés artificiellement, tant à la limite supérieure de l'aire de répartition qu'au-dessus de celle-ci. Or, si cette population est à ce point (Graphie) favorisée sur le plan génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie l'hérédité et les gènes.), pourquoi ses "super-gènes" ne se sont-ils pas propagés à d'autres populations poussant à des altitudes élevées, à peine à un kilomètre de là ? Les chercheurs croient qu'il s'agit d'un exemple de génotypes supérieurs qui demeurent confinés à une population isolée à la limite de l'aire de répartition de l'espèce. Si tel est le cas, la facilitation du flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie, matière, ...) évoluant dans un sens commun. Plus précisément le terme est employé dans les domaines...) génétique entre les populations limitrophes pourrait aider l'espèce à s'adapter aux changements environnementaux.

À l'instar de la plupart des recherches expérimentales intensives, cette étude a porté sur une seule espèce. "Nos résultats sont importants, non pas parce qu'ils permettent de prévoir comment d'autres espèces réagiront, mais bien parce qu'ils sont les premiers à révéler des modèles imprévus, dont nous, biologistes, devrions commencer à tenir compte", affirme la Pre Hargreaves.

Au cours de ces trois années de travail en montagne, les chercheurs ont aussi vécu des moments mémorables. Un jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début...), l'équipe a été forcée de grimper en vitesse (On distingue :) sur un pylône de télésiège (Un télésiège est un type de remontée mécanique dont l'ancêtre est le téléski. Des sièges, de deux à huit places (généralement entre deux...) pour échapper à un grizzly venu se régaler de petits fruits. À une autre occasion, ils ont dû pelleter la neige (La neige est une forme de précipitation, constituée de glace cristallisée et agglomérée en flocons pouvant être ramifiés d'une infinité de façons. Puisque les flocons sont composés de petites...) recouvrant le sol afin de planter les graines sur leurs derniers lots en altitude de la saison (La saison est une période de l'année qui observe une relative constance du climat et de la température. D'une durée d'environ trois mois (voir le tableau Solstice et Équinoxe ci-dessous), la saison...), avant de redescendre en toboggan vers leur véhicule (Un véhicule est un engin mobile, qui permet de déplacer des personnes ou des charges d'un point à un autre.) juste avant la tombée de la nuit.

Cela dit, en cette époque où la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne également le...), même en écologie, s'appuie de plus en plus sur de l'équipement de laboratoire de pointe et sur des modèles informatiques, cette étude en montagne démontre que, parfois, il n'y a rien de mieux que de travailler les mains dans la terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre planètes...).

"Cette étude montre qu'une expérience sur le terrain soigneusement conçue et ne nécessitant pas de matériel coûteux, mais plutôt de la vision, de la créativité et des milliers d'heures-personnes, demeure un moyen utile, voire indispensable, de réaliser d'importances avancées", mentionne la Pre Hargreaves. "Pour bien comprendre la nature, il faut la fréquenter."

L'article "Local adaptation primes cold-edge populations for range expansion but not warming-induced range shifts", par Anna L. Hargreaves et Christopher G. Eckert, a été publié dans la revue Ecology Letters et est accessible à https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/ele.13169.
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