Biologie de la conservation et biologie des invasions
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- Biologie de la conservation et biologie des invasions Cette thématique en plein essor a émergé vers la fin des 1960, et a acquis progressivement tout le corpus théorique et prédictif d'une discipline scientifique propre, la distinguant de la traditionnelle protection de la nature. La biologie de la conservation repose principalement sur l'analyse des processus de maintien de la biodiversité, à différents niveaux spatio-temporels et écosystémiques, afin de fournir des éléments tangibles pour la gestion conservatoire et durable des espèces, des communautés, des écosystèmes et des paysages. Suite aux pratiques anthropiques plus ou moins drastiques et aux changements des modes d'usage des sols, la dynamique de la biodiversité constitue une préoccupation scientifique, économique et sociale de premier plan en cette fin de siècle. Les trajectoires dynamiques et écologiques de l'environnement méditerranéen symbolisent bien ces mutations de l'espace, avec une dichotomie nette entre les pays de la rive sud, où l'impact anthropique s'avère prépondérant et fortement déstructurant, et les pays européens de la côte septentrionale qui subissent une puissante remontée biologique, suite à l'abandon quasi-généralisé des systèmes d'exploitation agro-sylvo-pastoraux traditionnels. Aussi, les recherches et opérations de biologie de la conservation en milieu méditerranéen s'avèrent primordiales dans l'élaboration d'une stratégie de développement durable, pour cette région à haute biodiversité (richesse spécifique et endémisme).
Dans ce contexte, les recherches développées s'inscrivent dans les deux principaux courants de la biologie de la conservation : (i) la conservation d'espèces, de populations, de communautés ou de régions particulières ("hotspots") grâce à une bonne compréhension des processus biologiques et biogéographiques, (ii) une conservation plus fonctionnelle où les divers niveaux écosystémiques, les intéractions biotiques et l'écologie historique sont pris en compte :
- (i) La conservation d'espèces ou d'espaces d'intérêt patrimonial est abordée à différents niveaux écosystémiques ou géographiques. Pour l'ensemble du bassin méditerranéen, ont été dégagé les zones de plus grande biodiversité végétale (richesse en espèces et en endémiques) qui nécessitent des mesures globales de conservation, et 10 "hotspots" de diversité ont été défini. La distinction de ces "hotspots" a conduit à rechercher de façon plus fouillée le déterminisme de la richesse en endémiques, et un lien étroit entre les épisodes paléogéographiques et la structuration de l'endémisme végétal méditerranéen a été mis en évidence. Les patrons et processus organisant l'endémisme ont également été comparés entre une zone continentale (Provence) et insulaire (Corse), en analysant certains traits d'histoire de vie des endémiques, leurs caractéristiques écologiques, leurs stratégies démographiques, et le degré de rareté selon la méthode de Rabinowitz ; l'intégration de ces données a permis de dégager les mesures de gestion conservatoire de ces taxons, en identifiant les habitats à conserver en priorité. Parmi ces habitats, les écosystèmes littoraux de Provence, notamment les systèmes insulaires et les mares oligotrophes temporaires font l'objet d'études en cours. La gestion et conservation des espèces sont également examinés, en particulier pour certains végétaux du littoral. Les recherches menées au sein du Parc National de Port-Cros ont permis ainsi de montrer que les végétaux rares ne nécessitent pas forcément une conservation in situ "figée", mais plutôt une gestion spatio-temporelle dynamique intégrant le concept de métapopulation. Le régime majeur de non-perturbation dans ce système insulaire, trop réduit pour que le jeu des perturbations se produise spontanément, engendre une forte homogénéisation écosystèmique et la conservation de la plupart des végétaux rares nécessite une gestion intégrée des divers stades successionnels.
- (ii) Abordée sous un angle plus fonctionnel, la biologie de la conservation contribue surtout à examiner le rôle des perturbations dans les processus de maintien ou d’érosion de la biodiversité. Les recherches sur les conséquences de la fragmentation et de l’isolement sur la flore et la végétation méditerranéennes ont montré la pertinence et la nécessité d’analyser à plusieurs niveaux hiérarchiques les dérèglements biologiques induits par la fragmentation. Au niveau spécifique (richesse et composition floristiques), la fragmentation conduit à une augmentation de la diversité globale des isolats, du fait de l’accroissement des lisières ; il existe ainsi plus d’espèces sur un ensemble de petits îlots qu’au sein d’une entité d’un seul tenant, de surface équivalente, si l'on raisonne dans le cadre du débat toujours d'actualité du SLOSS ("Single Large Or Several Small reserves"). Au niveau des communautés, la fragmentation et l’isolement induisent des changements dans l’organisation de la végétation en privilégiant certains traits d’histoire de vie (stratégies démographiques des espèces sensu Grime, types biologiques, types de dissémination, niveau de ploïdie), responsables de trajectoires dynamiques originales au sein de ces îlots forestiers ; il existe, par exemple, une sur-représentation des végétaux endozoochores à fruits charnus dans ces isolats, refuges pour les vertébrés. A un niveau hiérarchique plus élevé, celui des groupes fonctionnels, il apparaît que la diversité fonctionnelle du coeur des îlots est supérieure ou égale à celle des écotones îlots-matrice culturale. Ainsi, la diversité fonctionnelle ne suit pas forcément la diversité floristique, et ceci souligne l'intérêt de confronter les résultats d'une analyse écologique multi-niveaux lors des opérations de biologie de la conservation.
La biologie de la conservation doit se nourrir de l’écologie fondamentale, mais aussi l’enrichir, et fournir des éléments pratiques et tangibles aux gestionnaires des milieux naturels. Dans cet esprit, il convient d’aborder le rôle fonctionnel de la biodiversité, encore controversé, et développer la perception des niveaux fonctionnels, pertinents lors des opérations de gestion conservatoire. La définition des niveaux adéquats d’intervention constitue un problème fondamental, qui peut être plus facilement appréhendé grâce aux méthodes et outils de l’écologie du paysage.
Au niveau des espèces et des populations, il convient d’examiner les stratégies de maintien des espèces rares, afin de voir si les taxons les plus sujets à la disparition sont les plus spécialisés, ou si la rareté constitue, au contraire, une stratégie de survie dont l’efficacité expliquerait le succès. Ces recherches, envisagées notamment chez les végétaux endémiques et chez les messicoles, nécessitent des études où l’autécologie, la biologie des populations et la génétique tiennent une place clé.
Dans le cadre des actions développées en biologie de la conservation, les invasions biologiques constituent une des plus sérieuses menaces pour le maintien de la diversité et de l'intégrité biologique des systèmes naturels. Même si la plupart des invasions biologiques échouent et si la plupart des xénophytes ont des conséquences mineures sur le fonctionnement des écosystèmes, une petite partie des taxons allochtones arrive à s'implanter et à devenir invasive. Les invasions biologiques peuvent ainsi conduire à des dépressions de populations, à des extinctions locales d'espèces, voire à des restructurations complètes d'écosystèmes. Les communautés terrestres du littoral méditerranéen s'avèrent particulièrement touchées par l'implantation et le développement des végétaux allochtones, vraisemblablement en raison : (i) de la diversité biologique réduite des cènoses littorales, (ii) de conditions bioclimatiques particulièrement favorables pour le maintien d'espèces à exigence thermique élevée, (iii) d'impacts anthropiques qui créent des taches de perturbations favorables à l'établissement des espèces rudérales, dont de nombreux taxons invasifs. Parmi les xénophytes du littoral méditerranéen, la griffe-de-sorcière (Carpobrotus sp.) constitue une des espèces les plus envahissantes, faisant peser de lourdes menaces sur la biodiversité et le fonctionnement des systèmes ; l’étude des conséquences biologiques et écologiques de l’invasion par Carpobrotus est actuellement en cours sur les îles d’Hyères.