Faculté des sciences

Food web ecology : models and application to conservation

Cattin Blandenier, Marie-France ; Mermod, C (Dir.)

Thèse de doctorat : Université de Neuchâtel : 2004 ; 1741.

Les réseaux trophiques sont des descriptions de qui mange qui dans un écosystème. Nous proposons ici deux approches différentes de ce sujet. La première décrit une étude empirique appliquée à la gestion de marais non-boisés de la Grande Cariçaie (rive sud du Lac de Neuchâtel), un site de grande valeur pour la conservation de la nature en Suisse. La deuxième introduit un nouveau... Plus

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    Résumé
    Les réseaux trophiques sont des descriptions de qui mange qui dans un écosystème. Nous proposons ici deux approches différentes de ce sujet. La première décrit une étude empirique appliquée à la gestion de marais non-boisés de la Grande Cariçaie (rive sud du Lac de Neuchâtel), un site de grande valeur pour la conservation de la nature en Suisse. La deuxième introduit un nouveau modèle qui permet d'expliquer la structure des réseaux trophiques, le "nested-hierarchy model", et qui apporte une solution aux problèmes non résolus par les précédents modèles. Plus de 90% des bas-marais de Suisse ont disparu depuis le siècle dernier. Ils abritent beaucoup d'espèces rares, mais sont actuellement menacés par la succession, que le drainage et la régulation du niveau des eaux favorisent. La fauche est un moyen de conservation souvent utilisé pour prévenir l'atterrissement et l'embuissonnement des prairies humides. Cette pratique est efficace pour le maintien de la diversité floristique, mais ses effets sur les arthropodes notamment sont moins bien connus. Nous proposons ici d'examiner l'effet de la fauche sur deux types de prairies humides, sous deux approches complémentaires. Nous évaluons tout d'abord l'impact des mesures de gestion sur les araignées, en comparant une zone témoin et une zone fauchée deux saisons auparavant. Les résultats indiquent que certaines espèces souffrent de l'entretien. Il s'agit des araignées les moins mobiles et d'espèces, notamment rares, liées à la litière ou aux roseaux morts. Ensuite, afin de mesurer l'impact de la fauche sur la structure et le fonctionnement de l'écosystème, nous adoptons une approche basée sur la comparaison des réseaux trophiques. Nos résultats montrent des effets différents selon les groupes et les niveaux trophiques. Le nombre total de taxons augmente, une augmentation qui profite particulièrement au premier niveau trophique. L'impact sur le troisième niveau trophique est à peine perceptible, en raison de la dominance d'espèces généralistes. Les espèces intermédiaires, et en particulier les herbivores subissent les effets les plus marqués: la fauche provoque un changement vers plus d'herbivores généralistes et moins de spécialistes. Si ces résultats devaient être confirmés, ce serait une conséquence particulièrement négative des mesures d'entretien. Nous introduisons ensuite le "nested-hierarchy model", qui décrit la structure des réseaux trophiques. Malgré leur complexité et leur variabilité, leur structure possède des régularités. Deux modèles ont été proposés jusqu'à maintenant pour la description des interactions trophiques dans les communautés naturelles. Tous deux sont essentiellement basés sur le concept de niche écologique, avec les consommateurs organisés le long d'une seule dimension, supposée correspondre à la taille des organismes. Ils ne décrivent malheureusement pas adéquatement des données récentes de très bonne qualité. Le nouveau modèle proposé ici est construit sur l'hypothèse que le régime alimentaire des espèces est le résultat de l'influence de deux facteurs: les contraintes phylogénétiques et l'adaptation. Des règles simples qui tiennent compte de ces deux concepts permettent de construire des réseaux trophiques dont la structure est très proche de celle des données réelles. Les consommateurs sont organisés en groupes qui forment une hiérarchie emboîtée, qui reflète mieux la complexité et la multidimensionnalité de la plupart des écosystèmes naturels. Notre "nested-hierarchy model" souligne le rôle joué par les contraintes phylogénétiques dans la structure des réseaux trophiques. C'est un élément important à prendre en considération pour la conservation des espèces, dans le contexte actuel de diminution de la biodiversité. L'importance relative de la taxonomie et de l'adaptation dans la réaction des écosystèmes à des disparitions d'espèces reste à déterminer.