La chimie du sol affecte le nombre de descendants des animaux sauvages


Lorsque les humains tombent enceintes, nous allons à la pharmacie et achetons des suppléments. Nous savons que les femmes enceintes ont besoin d’un supplément d’acide folique, de fer et de vitamine D.

Mais les animaux sauvages ne peuvent pas faire ça.

Au lieu de cela, ils ont tendance à se rendre dans des zones où le sol et donc les plantes contiennent davantage de minéraux essentiels dont ils ont besoin.

Dans une vaste étude récemment publiée au Groenland, les bœufs musqués ont été suivis pendant 25 ans pour voir comment leurs habitudes alimentaires affectent leur succès reproducteur. Et il s’avère que lorsqu’ils se rendent dans des zones où le sol contient plus de cuivre et de sélénium, ils ont plus de veaux.

L'un des chercheurs à l'origine de la nouvelle étude, le chercheur principal Floris M. van Beest du département d'écosciences de l'université d'Aarhus, explique pourquoi les résultats sont importants pour notre compréhension des animaux sauvages.

« Habituellement, les chercheurs examinent la qualité des plantes sur lesquelles les animaux se nourrissent. Ils mesurent les principaux composants des plantes, comme l'azote. Mais nous creusons un peu plus. Nous examinons les oligo-éléments tels que le cuivre et le sélénium présents dans les plantes, mais aussi s'ils sont présents dans le sol sous les plantes. »

Première étude du genre

C'est la première fois que la composition chimique du sol est associée au succès de la reproduction chez les animaux.

Grâce à une meilleure technologie permettant de mesurer de très faibles concentrations de ces éléments, il est désormais possible de réaliser ce type d'études, explique Sophia V. Hansson, chercheuse au Centre National de la Recherche Scientifique de Toulouse, en France. Elle est également l'une des chercheuses à l'origine de l'étude.

« D'un point de vue géochimique, il est intéressant d'examiner ensemble les éléments essentiels et non essentiels. Habituellement, les études ont tendance à se concentrer sur les polluants ou les éléments majeurs comme le carbone et l'azote, mais ici nous examinons les composants essentiels plus petits – les oligo-éléments tels que comme le cuivre et le sélénium – également.

« Grâce aux progrès technologiques, nous pouvons désormais détecter même de très faibles concentrations de ces éléments. Mieux qu'il y a 10 ans. »

Elle espère que cette étude n’est que la première d’une longue série de projets de recherche similaires cartographiant la composition chimique du sol et ses effets sur les animaux.

« Il s'agit d'une étude véritablement interdisciplinaire, combinant chimie, géologie et écologie, et j'espère que cette approche sera également utilisée dans d'autres domaines. Ici, nous n'avons cartographié que 25 kilomètres carrés du Groenland, mais une bien plus grande partie de la zone arctique pourrait être cartographiés de la même manière », dit-elle.

Comment les chercheurs ont-ils procédé ?

Alors, comment les chercheurs ont-ils montré comment la chimie du sol affecte le succès reproducteur des bœufs musqués ?

Pour ce faire, ils avaient besoin de quatre ensembles de données. Ils avaient besoin de savoir où se trouvaient les bœufs musqués à différents moments. Ils avaient besoin de connaître le nombre d’animaux et la manière dont la population augmentait ou diminuait au fil du temps. Ils avaient besoin de savoir quelles plantes étaient abondantes dans les différentes zones. Et ils avaient besoin de connaître la composition chimique du sol et des plantes.

Heureusement, les bœufs musqués du Groenland ont été étudiés de près au cours des 25 dernières années. Certains animaux sont équipés de traceurs GPS, permettant aux chercheurs de savoir où les animaux vont se nourrir. De plus, chaque été, une équipe de chercheurs sur le terrain effectue un décompte visuel de tous les bœufs musqués qu'ils trouvent dans la région et note le nombre d'adultes, de mâles, de femelles et de veaux qu'ils voient.

Les données issues de 25 années d’étude des bœufs musqués ont ensuite été associées à des cartes créées à partir de la composition chimique de la végétation et d’échantillons de sol recueillis à 50 endroits différents.

Mauvais produits chimiques dans la toundra

Ce ne sont pas toutes les régions de la toundra du sud du Groenland où l’alimentation des bœufs musqués est remplie de bons produits chimiques. Les chercheurs ont également découvert des zones où des niveaux plus élevés de contaminants tels que l’arsenic et le plomb étaient présents.

Et ce n'est pas une bonne chose pour les bœufs, explique Floris M. van Beest.

« Dans certaines régions, nous avons trouvé de l'arsenic et du plomb et nous savons que cela peut réduire le succès reproducteur des bœufs musqués. Cependant, nous n'avons trouvé aucun effet causal ici. Normalement, cela provoquerait l'effondrement des organes reproducteurs, mais il y a encore du musc. des bœufs étaient présents, alors d'une manière ou d'une autre, ils ont trouvé un moyen de survivre », dit-il.

Généralement, les contaminants tels que le plomb et l’arsenic sont plus concentrés dans les landes situées plus haut dans les montagnes. Normalement, les bœufs musqués préfèrent rester dans les vallées pour se nourrir d'herbe et de saules nains. Mais pas toujours.

« Nous constatons que le succès reproducteur des bœufs musqués est plus élevé lorsqu'ils restent dans les vallées et mangent de l'herbe. Lorsqu'ils migrent vers les montagnes et se nourrissent dans les landes, ils ont moins de veaux », dit-il.

S'applique également aux autres animaux

Même si les résultats ne concernent que les bœufs musqués du Groenland, Floris M. van Beest et Sophia V. Hansson soulignent que d'autres animaux doivent être affectés de la même manière par la chimie du sol.

« Nous ne savons pas grand-chose sur la façon dont cela fonctionne dans la nature. Mais les vétérinaires et les zoos nous savent quelque chose. Ils donnent aux animaux des compléments alimentaires depuis longtemps et connaissent certains des effets. Mais, bien sûr, c'est différent pour animaux sauvages », explique Sophia V. Hansson.

La prochaine étape consisterait à étudier d’autres animaux et d’autres zones présentant des compositions chimiques différentes dans le sol.

« Tous les animaux n'ont pas besoin de la même quantité d'éléments. Mais vous pouvez utiliser cette approche dans d'autres domaines. Nous en savons maintenant un peu plus sur la façon dont ces éléments se propagent dans l'écosystème et comment ils affectent les animaux. La prochaine étape serait d'utiliser le même approche pour cartographier d'autres régions d'Europe », déclare Floris M. van Beest.

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