Les plantes ont besoin de lumière pour pousser. Cependant, en raison d’un excès de nutriments et/ou de l’absence d’herbivores, moins de lumière peut atteindre les couches inférieures de végétation dans les prairies. Par conséquent, quelques espèces à croissance rapide dominent et la diversité végétale diminue. Jusqu’à présent, cette relation a été établie indirectement par des expériences, mais jamais directement en ajoutant expérimentalement de la lumière dans le champ.
Maintenant, une équipe internationale de chercheurs comprenant des scientifiques du Centre Helmholtz pour la recherche environnementale (UFZ), de l’Université Martin Luther Halle-Wittenberg (MLU) et du Centre allemand pour la recherche intégrative sur la biodiversité (iDiv), a pu prouver expérimentalement le rôle dominant de la compétition légère pour la première fois. Les résultats ont été publiés dans La nature.
L’équipe de chercheurs dirigée par le professeur Dr. Anu Eskelinen de l’Université d’Oulu (Finlande) a utilisé le Global Change Experimental Facility (GCEF) de la station de recherche UFZ à Bad Lauchstädt pour ses expériences. Des scientifiques de l’UFZ, d’iDiv et de diverses universités utilisent la plate-forme GCEF pour étudier l’influence de différents modèles climatiques et intensités d’utilisation des terres sur la structure des communautés végétales, en particulier les réseaux trophiques et les interactions entre les espèces.
Anu Eskulinen, qui a passé plusieurs années à l’UFZ et à l’iDiv en tant que chercheur invité, a utilisé une nouvelle approche expérimentale : l’équipe a directement éclairé les plantes basses de la prairie avec des lampes LED, augmentant ainsi la quantité de lumière. En plus de ce traitement, des engrais ont été appliqués sur certaines parcelles et le pâturage par des moutons a été utilisé sur d’autres.
L’expérience a montré une forte diminution de la richesse spécifique et de la biodiversité à la suite de la fertilisation artificielle si les zones n’étaient pas pâturées en même temps. Lorsque les chercheurs ont ajouté des lampes à LED, la perte de richesse en espèces a été atténuée. Plus tard, les chercheurs ont exclu les moutons de la moitié des parcelles, ce qui a entraîné un déclin de la richesse et de la diversité des espèces.
Dans le même temps, la couverture végétale totale a augmenté sans pâturage, ce qui, à son tour, a réduit la lumière disponible pour les plantes. Il est important de noter que l’ajout de lumière aux plantes du sous-étage a atténué cette perte de diversité. « Ces résultats suggèrent que l’herbivorie est un facteur dominant contrôlant la concurrence pour la lumière et la diversité des plantes », déclare le premier auteur Anu Eskelinen.
L’équipe de recherche estime que les résultats des essais sur le terrain devraient être pris en compte pour les futures politiques de gestion et de conservation des prairies. « Nos résultats soulignent l’importance de la conservation des herbivores indigènes et de l’utilisation du pâturage durable comme mesure de gestion », déclare Anu Eskelinen.
Le professeur Stan Harpole, co-auteur et chef du département de diversité physiologique à l’UFZ et iDiv, ajoute : « Cette étude met en évidence la valeur d’expériences de manipulation sur le terrain soigneusement conçues, dont nous avons besoin pour tester fortement les causes de la diversité. Nous n’avons pu que faire progresser notre compréhension et tester la théorie dans des conditions plus réalistes grâce à l’excellente infrastructure de l’installation expérimentale sur le changement global de l’UFZ et au soutien fourni à la station de recherche de Bad Lauchstädt, ainsi qu’à la coopération avec iDiv.
Plus d’information:
Anu Eskelinen et al, La concurrence de la lumière entraîne les effets des herbivores et des nutriments sur la diversité des plantes, La nature (2022). DOI : 10.1038/s41586-022-05383-9
Fourni par le Centre allemand de recherche intégrative sur la biodiversité