Comment les forêts de varech en forme de vache marine de Steller ont disparu


Pendant des millions d’années, la vache de mer de Steller, un mammifère marin de quatre tonnes et parent du lamantin, a façonné les forêts de varech le long de la côte pacifique de l’Amérique du Nord en mangeant des quantités massives de frondes de varech des auvents supérieurs, permettant ainsi à la lumière de stimuler la productivité. dans le sous-bois. Dans un article publié aujourd’hui dans Frontières en écologie et évolutionchercheurs de l’Académie des sciences de Californie – dans le cadre de l’Académie Californie florissanteinitiative – révéler à quoi ressemblaient les forêts de varech historiques en présence du mégaherbivore marin, qui s’est éteint dans les années 1700 à peine 27 ans après sa première rencontre avec les Européens en raison d’une chasse excessive, et suggérer comment les efforts de conservation des forêts de varech peuvent prendre son absence en compte.

« Les forêts de varech sont des écosystèmes hautement productifs. Elles agissent comme tampons contre les tempêtes, sont économiquement importantes pour la pêche et abritent d’innombrables organismes marins, mais elles sont en forte baisse dans tout le Pacifique », déclare l’auteur de l’étude et conservateur de l’Académie de géologie et de zoologie des invertébrés. Peter Roopnarine, PhD. « Lorsque les forêts de varech évoluaient il y a des millions d’années, il y avait de grands herbivores marins comme la vache de mer de Steller, qui sont maintenant éteints. Donc, quand il s’agit de ce qui est à l’origine de leur déclin généralisé, il pourrait y avoir un élément majeur qui nous manque. »

Cette tendance à évaluer l’état des écosystèmes modernes en fonction de leur passé récent est connue sous le nom de syndrome de référence changeante et peut masquer la façon dont un écosystème a pu exister sur des périodes de temps beaucoup plus longues.

« Nous voyons déjà les conséquences de cette réflexion avec des choses comme la gestion des incendies de forêt », déclare Roopnarine. « À court terme, les incendies de forêt ont été considérés comme quelque chose à supprimer en raison des dommages qu’ils causent aux écosystèmes forestiers. Mais récemment, nous avons appris qu’à long terme, les incendies de forêt font naturellement partie de ces systèmes qui peuvent conduire à une , des forêts plus résilientes. »

Une nouvelle approche pour faire face à l’évolution des lignes de base

Dans l’article, les chercheurs proposent – et préconisent – une nouvelle façon d’évaluer la santé globale des écosystèmes pour éviter les pièges du syndrome de référence changeante, appelée l’approche passé-présent-futur (PPF).

Au lieu d’évaluer un écosystème en fonction de son état actuel, les chercheurs affirment que l’approche PPF, qui combine des éléments de preuve historiques provenant de spécimens de musée et des archives fossiles avec des connaissances écologiques traditionnelles autochtones et des données scientifiques modernes, peut conduire à des modèles mathématiques plus précis. représenter les systèmes naturels. Il est important de noter que ces modèles peuvent ensuite être opérationnalisés pour une conservation plus efficace.

« Aujourd’hui, nous sommes entourés d’écosystèmes gravement dégradés, des endroits qui étaient bien plus sains il y a à peine un siècle, sans parler d’un millénaire ou plus », déclare l’auteur de l’étude et directeur exécutif de l’Académie, Scott Sampson, PhD. « Un nombre croissant de ces écosystèmes sont maintenant menacés d’effondrement, même si nous les protégeons. Donc, si nous voulons aider à guider un lieu donné vers un avenir florissant, nous devons comprendre non seulement son état de santé actuel, mais aussi ses états passés. , puis appliquez ces connaissances à des interventions calculées et régénératrices. Cette approche passé-présent-futur de la conservation a le potentiel d’être révolutionnaire.

Découvrir « l’effet vache marine »

Pour obtenir une meilleure image des forêts de varech du passé – et donc une meilleure base à partir de laquelle comparer avec l’état dans lequel elles se trouvent aujourd’hui et prédire comment elles pourraient changer à l’avenir – les chercheurs ont construit un modèle mathématique en utilisant des données historiques et modernes. données pour simuler la façon dont l’écosystème pourrait réagir dans différents scénarios.

Tout d’abord, les chercheurs saisissent les effets que les différents acteurs de l’écosystème ont sur les forêts de varech, comme la prédation du varech par les oursins ou la prédation des oursins par les loutres de mer. Le modèle a ensuite été comparé à des données préexistantes sur les forêts de varech pour s’assurer qu’il reproduisait le fonctionnement des écosystèmes dans la vie réelle.

Une fois que les chercheurs ont affiné le modèle, ils ont ensuite pu explorer l’impact de la vache marine de Steller sur les forêts de varech en les ajoutant au modèle et en voyant comment l’écosystème a réagi au fil du temps.

« L’une des découvertes les plus importantes et les plus surprenantes est que l’inclusion de la vache marine de Steller a entraîné un type de forêt de varech totalement différent », explique Roxanne Banker, PhD, auteure de l’étude et chercheuse postdoctorale à l’Académie et à l’Université du Nevada à Las Vegas. « Au lieu d’être dominé par le varech, ce à quoi nous pensons avec les forêts modernes, la présence de la vache marine et la prédation de la canopée supérieure auraient entraîné un meilleur équilibre entre le varech et les algues, car plus de lumière solaire aurait atteint le fond marin. »

Banker ajoute que cette découverte est particulièrement importante lorsqu’on réfléchit à l’état actuel des forêts de varech, qui sont fortement dégradées en partie à cause de la surprédation des oursins. « Les algues fourniraient une source de nourriture supplémentaire aux oursins, réduisant potentiellement leur impact sur le varech », dit-elle.

L’étude a également montré que lorsque la vache de mer était présente, les forêts de varech dans leur ensemble étaient souvent plus résistantes : même dans des conditions défavorables, telles que le réchauffement de l’océan ou des épidémies, les forêts de varech étaient peut-être moins susceptibles de passer à l’oursin stérile. état dominé que l’on voit souvent aujourd’hui, et quand ils l’ont fait, ils ont récupéré plus rapidement à un état forestier. Cet effet, que les chercheurs ont surnommé « l’effet vache marine », fournit des informations exploitables pour les efforts actuels de conservation du varech.

« Si notre modèle était davantage validé par l’expérimentation sur des parcelles d’essai, cela pourrait nous permettre de renforcer la résilience des forêts de varech en modélisant l’efficacité de différentes interventions », déclare Roopnarine. « Récolter sélectivement les frondes supérieures de la canopée de varech, par exemple, pour recréer le rôle qui a été perdu avec la vache marine de Steller. »

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