Mieux comprendre le fonctionnement des écosystèmes de rivière à l'échelle globale
Publié par Isabelle le 29/01/2019 à 14:00
Source: CNRS INEE
Grâce à une nouvelle méthodologie, simple et standardisée, l'écologie des rivières a pu être examinée à une échelle globale par un consortium international de chercheurs dirigé par Scott Tiegs et incluant Eric Chauvet, Fanny Colas, Julien Cornut, Michaël Danger, Olivier Dangles et François Guérold en France. L'étude, publiée dans Science Advances, révèle une diminution du taux de recyclage (Le recyclage est un procédé de traitement des déchets industriels et des déchets ménagers qui permet de réintroduire, dans le cycle de production...) du carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.) organique (La chimie organique est une branche de la chimie concernant la description et l'étude d'une grande classe de molécules à base de carbone : les composés organiques.) et de sa variabilité avec la latitude (La latitude est une valeur angulaire, expression du positionnement nord-sud d'un point sur Terre (ou sur une autre planète), au nord ou au sud de l'équateur.), suggérant une limitation par la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de...) vers les pôles et un rôle plus important d'autres variables environnementales (p.ex. l'abondance en nutriments) vers l'équateur. Les auteurs prônent la généralisation (La généralisation est un procédé qui consiste à abstraire un ensemble de concepts ou d'objets en négligeant les détails de façon à ce qu'ils puissent être considérés de...) de l'approche suivie pour une meilleure compréhension de l'influence des facteurs climatiques sur le fonctionnement des écosystèmes.


Une rivière équatorienne et sa zone riveraine, à l'instar d'autres sites dans 40 pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de km²),...) à travers le monde (Le mot monde peut désigner :) où ont été mesurés les taux de recyclage du carbone organique. © Scott Tiegs.

Le travail de 153 chercheurs dans 40 pays, dont 6 en France, a permis de nouvelles découvertes sur l'effet des facteurs du climat (Le climat correspond à la distribution statistique des conditions atmosphériques dans une région donnée pendant une période de temps...) sur les écosystèmes de rivière. Ces résultats sont publiés dans le dernier numéro de la revue Science Advances. L'étude montre que les facteurs climatiques, tels que la température et l'humidité (L'humidité est la présence d'eau ou de vapeur d'eau dans l'air ou dans une substance (linge, pain, produit chimique, etc.).), influencent les taux de recyclage du carbone organique dans les écosystèmes de rivière. Or le cycle du carbone est un élément-clé du fonctionnement écosystémique le long d'une large gamme d'échelles spatiales, allant du réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets », c'est-à-dire un...) trophique local au climat global.

Selon Scott Tiegs, professeur de biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre...) à 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...) Oakland du Michigan qui a dirigé cette étude, "les écosystèmes de rivière jouent un rôle important dans le cycle global du carbone en régulant les taux de décomposition et en transportant la matière organique (La matière organique (MO) est la matière carbonée produite en général par des êtres vivants , végétaux, animaux, ou micro-organismes. Il s'agit par exemple des glucides,...) jusqu'aux océans (Océans stylisé Ωcéans est un documentaire français réalisé par Jacques Perrin et Jacques Cluzaud dont le tournage a commencé en 2004 et...), mais nous n'avons qu'une compréhension partielle de la façon dont les taux de décomposition varient d'une rivière à l'autre".

A la différence de la plupart des études précédentes sur le cycle du carbone dans les petits cours d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) et les fleuves, la méthodologie de cette étude était identique dans tous les sites. Cette étude était basée sur un bioessai standardisé et facile à mettre en oeuvre, permettant la participation d'un grand nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de chercheurs. "Ceci nous a permis d'évaluer les taux de décomposition dans plus de 500 rivières à la surface du globe, en couvrant tous les continents", précise Scott Tiegs. L'article indique que les facteurs climatiques qui contrôlent les taux de décomposition sont de plus en plus influencés par les activités anthropiques. Ces résultats devraient aider les chercheurs à établir des références pour quantifier les impacts environnementaux sur le fonctionnement des écosystèmes à l'échelle globale.

"Si nos découvertes apportent une information fondamentale sur le fonctionnement des écosystèmes de rivière, elles serviront également de fondation aux recherches futures sur l'évaluation des réponses écologiques à large échelle au réchauffement et aux autres dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son épaisseur, ou...) du changement climatique global", conclut Scott Tiegs.


Des bandes de coton servent de substrat standardisé pour la mesure des taux de décomposition dans les milieux aquatiques et terrestres associés. © Scott Tiegs.

Référence

Tiegs SD, Costello DM, Isken MW, Woodward G, Mcintyre PB, Gessner MO, Chauvet E, et al. Global Patterns and Drivers of Ecosystem Functioning in Rivers and Riparian Zones. Science Advances 2019 5:eaav0486.

Contact chercheur

Eric CHAUVET - Laboratoire écologie fonctionnelle (En mathématiques, le terme fonctionnelle se réfère à certaines fonctions. Initialement, le terme désignait les fonctions qui en prennent d'autres en argument. Aujourd'hui, le terme a été étendu, et il...) et environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement tend actuellement à prendre une...) (EcoLab - CNRS/Université de Toulouse Paul Sabatier/INP Toulouse)
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