Recherche publiée cette semaine dans La science offre l’image la plus claire à ce jour des conséquences réverbérantes du déclin des mammifères terrestres sur les réseaux trophiques au cours des 130 000 dernières années.
Ce n’est pas une jolie image.
« Alors qu’environ 6% des mammifères terrestres ont disparu pendant cette période, nous estimons que plus de 50% des liens du réseau trophique des mammifères ont disparu », a déclaré l’écologiste Evan Fricke, auteur principal de l’étude. « Et les mammifères les plus susceptibles de décliner, à la fois dans le passé et maintenant, sont la clé de la complexité du réseau trophique des mammifères. »
Un réseau trophique contient l’ensemble des liens entre les prédateurs et leurs proies dans une zone géographique. Les réseaux trophiques complexes sont importants pour réguler les populations de manière à permettre à davantage d’espèces de coexister, soutenant la biodiversité et la stabilité des écosystèmes. Mais le déclin des animaux peut dégrader cette complexité, sapant la résilience des écosystèmes.
Bien que le déclin des mammifères soit une caractéristique bien documentée de la crise de la biodiversité – avec de nombreux mammifères maintenant éteints ou persistant dans une petite partie de leur aire de répartition historique – il n’est pas clair à quel point ces pertes ont dégradé les réseaux trophiques mondiaux.
Pour comprendre ce qui a été perdu dans les réseaux trophiques reliant les mammifères terrestres, Fricke a dirigé une équipe de scientifiques des États-Unis, du Danemark, du Royaume-Uni et d’Espagne en utilisant les dernières techniques de l’apprentissage automatique pour déterminer « qui a mangé qui » il y a 130 000 ans. À aujourd’hui. Fricke a mené la recherche lors d’une bourse de recherche à l’Université Rice et est actuellement chercheur au Massachusetts Institute of Technology.
En utilisant des données sur les observations modernes des interactions prédateur-proie, Fricke et ses collègues ont formé leur algorithme d’apprentissage automatique pour reconnaître comment les traits des espèces influençaient la probabilité qu’une espèce se nourrisse d’une autre. Une fois formé, le modèle pourrait prédire les interactions prédateur-proie entre les paires d’espèces qui n’ont pas été directement observées.
« Cette approche peut nous dire qui mange qui aujourd’hui avec une précision de 90% », a déclaré l’écologiste du riz Lydia Beaudrot, auteur principal de l’étude. « C’est mieux que ce que les approches précédentes ont pu faire, et cela nous a permis de modéliser les interactions prédateur-proie pour les espèces éteintes. »
La recherche offre une vue globale sans précédent sur le réseau trophique qui reliait les mammifères de l’ère glaciaire, a déclaré Fricke, ainsi que sur ce à quoi ressembleraient les réseaux trophiques aujourd’hui si les chats à dents de sabre, les paresseux terrestres géants, les lions marsupiaux et les rhinocéros laineux erraient encore aux côtés des mammifères survivants. .
« Bien que les fossiles puissent nous dire où et quand certaines espèces ont vécu, cette modélisation nous donne une image plus riche de la façon dont ces espèces ont interagi les unes avec les autres », a déclaré Beaudrot.
En cartographiant l’évolution des réseaux trophiques au fil du temps, l’analyse a révélé que les réseaux trophiques du monde entier s’effondrent en raison du déclin des animaux.
« La modélisation a montré que les réseaux trophiques des mammifères terrestres se sont dégradés beaucoup plus que ce à quoi on pourrait s’attendre si des espèces aléatoires avaient disparu », a déclaré Fricke. « Plutôt que la résilience sous la pression de l’extinction, ces résultats montrent un effondrement au ralenti du réseau trophique causé par la perte sélective d’espèces jouant un rôle central dans le réseau trophique. »
L’étude a également montré que tout n’est pas perdu. Alors que les extinctions ont causé environ la moitié des déclins signalés du réseau trophique, le reste découle de la contraction des aires de répartition géographiques des espèces existantes.
« La restauration de ces espèces dans leur aire de répartition historique offre un grand potentiel pour inverser ces déclins », a déclaré Fricke.
Il a dit efforts pour récupérer prédateurs ou proies indigènes, comme la réintroduction de Lynx dans le Colorado, Bison d’Europe en Roumanie et pêcheurs dans l’État de Washington, sont importants pour restaurer la complexité du réseau trophique.
« Lorsqu’un animal disparaît d’un écosystème, sa perte se répercute sur le réseau de connexions qui relient toutes les espèces de cet écosystème », a déclaré Fricke. « Notre travail présente de nouveaux outils pour mesurer ce qui a été perdu, ce que nous risquons de perdre de plus si des espèces menacées disparaissent et la complexité écologique que nous pouvons restaurer grâce au rétablissement des espèces. »
Evan C. Fricke, Effondrement des réseaux trophiques des mammifères terrestres depuis le Pléistocène supérieur, La science (2022). DOI : 10.1126/science.abn4012. www.science.org/doi/10.1126/science.abn4012