Les écologistes aident à mesurer l'impact des prédateurs supérieurs au fil du temps – ScienceDaily

Un filtre écologique dans un étang, comme un poisson vorace qui se nourrit de libellules et de damelles, peut aider les écologistes à prédire comment la perte de biodiversité peut avoir un impact sur des habitats spécifiques, selon Les chercheurs de l'Université du Riz qui ont passé quatre ans à étudier les changements saisonniers dans les étangs dans l'est du Texas.

Dans une des premières études de ce genre, les scientifiques montrent que de solides "filtres" environnementaux – dans ce cas, les poissons prédateurs – provoquent des communautés de libellules et de dames à varier régulièrement d'une année à l'autre et saison à la saison dans les étangs À travers l'est du Texas. Les résultats, qui apparaissent en ligne cette semaine dans la revue Ecology Letters montrent comment un filtre écologique peut aider les écologistes à prédire comment la perte de biodiversité peut avoir un impact sur des habitats spécifiques.

Des milliers d'espèces terrestres disparaissent chaque année et le taux augmente. Les scientifiques ont lutté pour prédire les conséquences de la perte de biodiversité, en partie à cause de l'incertitude quant aux variations naturelles de la composition des communautés dans le temps et l'espace.

"Les écologistes ont tendance à penser à la biodiversité dans l'espace – nous localisons les points chauds de la biodiversité et utilisons des cartes pour montrer comment la biodiversité varie dans différents habitats – mais pas dans le temps", a déclaré Volker Rudolf, professeur agrégé de biosciences à Rice et chef de file Scientifique sur la nouvelle étude. "En réalité, la biodiversité change au fil du temps autant et de différentes façons.

"Il existe des théories écologiques qui suggèrent que la dynamique de la communauté doit être connectée à la fois dans le temps et dans l'espace, mais nous supposons simplement que la dynamique temporelle est due aux modèles spatiaux", a-t-il déclaré. "En un sens, les gens ont réussi à faire cela en arrière. Ils supposent que si ces dynamiques se produisent au fil du temps, voici ce que nous devrions voir dans l'espace. Dans notre cas, nous n'assumons pas. Nous montrons en réalité ce qui se passe."

Dans leur étude, Rudolf et ses étudiants ont recueilli et analysé plus de 18 000 insectes, amphibiens et poissons lors de visites trimestrielles chaque année de 2011 à 2015 dans 45 étangs éloignés dans les forêts nationales Davy Crockett et Angelina à environ 80 miles au nord de Houston.

Le co-auteur de l'étude, Nick Rasmussen, a déclaré que les libellules – et leurs cousins ​​minuscules, servos de dames – étaient les organismes parfaits pour étudier la biodiversité dans le Texas oriental parce que plus de 60 espèces y vivaient.

"Nous avons beaucoup d'espèces tropicales, et beaucoup d'espèces nord-américaines, et si vous sortez et regardez un étang spécifique, vous verrez qu'il y a beaucoup de variation dans ce que l'espèce est Où ", a déclaré Rasmussen, chercheur postdoctoral à l'Université de Californie, Davis, qui a obtenu son doctorat. À Rice en 2012. "Il y a une très bonne compréhension que des facteurs spécifiques peuvent influencer ce que les espèces apparaissent dans un étang donné, et ce pourrait être des choses comme le poisson, la couverture de la canopée, la température de l'eau et la fréquence de séchage du bassin. Que tout est saisonnier. Les essences changent avec l'été, l'hiver et les saisons humides et sèches. "

L'une des principales choses que l'équipe voulait enquêter était la mesure dans laquelle chaque étang variait, pas seulement de saison en saison, mais aussi d'année en année pendant la même saison. En revenant chaque automne, hiver, printemps et été aux mêmes étangs pendant quatre ans, ils ont quantifié quatre séries de changements saison par saison (c'est-à-dire le printemps à l'été) ainsi que quatre séries de changements d'une année à l'autre (c.-à-d. Été à l'été) pour chaque site.

En analysant les différences, l'équipe de Rudolf a constaté des différences systématiques dans les modèles temporels et spatiaux de la diversité des libellules à travers les étangs avec différents prédateurs supérieurs. Dans les étangs qui ont été associés à la présence de poissons prédateurs comme de la basse, les prédateurs supérieurs ont apporté un ordre à la fois au type de libellules qui ont pu vivre dans un étang et comment les communautés de libellules ont changé au cours des saisons et des années.

"Si vous regardez l'un des étangs de poissons, vous pouvez observer des changements dramatiques dans la composition des communautés d'une saison à l'autre, mais les changements sont assez cohérents entre les années pour chaque étang avec les mêmes prédateurs de poissons", a déclaré le responsable de l'étude L'auteur Benjamin Van Allen, chercheur postdoctoral à l'Université de Californie, à San Diego, qui a obtenu son doctorat. À Rice en 2014. «Regarder un étang de poisson tout au long de l'année vous donne une bonne idée de ce qui se passe dans le reste d'entre eux.»

En revanche, les étangs qui manquaient de poisson présentaient beaucoup plus de diversité d'étang à étang dans les types d'espèces de libellules présentes. Ils ont également échoué à changer de façon constante avec les saisons et les années d'étangs avec des prédateurs supérieurs forts. Sans un filtre fort, la communauté des libellules dans les étangs qui manquaient de poissons «dérive» au fil du temps et ne revient pas au même endroit chaque année, a déclaré Van Allen.

Co-auteur Chris Dibble, chercheur postdoctoral de l'Université d'Indiana qui a obtenu son doctorat. À Rice en 2014, a déclaré: «Ce que cela nous dit, c'est que si nous voulons avoir une idée de la biodiversité totale dans les habitats avec des filtres forts, nous devrions choisir quelques exemples de sites et les mesurer plusieurs fois tout au long de l'année. Le filtre est présent, notre étude suggère qu'il serait plus efficace de mesurer autant de sites possibles, mais à moins de temps. Il est également important de noter que les filtres puissants peuvent également inclure de fortes conditions climatiques ou environnementales, en plus des facteurs biotiques Comme prédateurs. "

Rudolf a déclaré que l'étude suggère que le stress écologique provoqué par la surpêche, la chasse excessive, la perte d'habitat et le changement climatique pourraient avoir des effets très différents sur les habitats avec et sans filtres. Il a déclaré que l'étude montre combien il est important pour les écologistes de tenir compte des différences telles qu'ils cherchent à quantifier et conserver la biodiversité restante.

"Ces composants spatiaux et temporels sont vraiment connectés", a-t-il déclaré. "Un mécanisme commun peut les conduire. Dans un contexte plus large, cela signifie que nous pouvons utiliser des règles simples pour inférer quelque chose sur la biodiversité et sa façon de changer dans le temps et l'espace dans divers habitats et correctifs".

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