Le changement climatique menace les écosystèmes néotropicaux

a) Les feuilles en rosette des broméliacées à réservoir, ici l’espèce Aechmea aquilega en Guyane, retiennent un volume d’eau de pluie et collectent des détritus, formant un écosystème miniature qui abrite un réseau trophique aquatique. b) Déflecteur de pluie (Station Biologique d’ElVerde, Puerto Rico). c) Par rapport aux conditions actuelles (au centre), la sécheresse (à gauche) a pour effet d’alourdir la base des pyramides trophiques, tandis que des précipitations plus abondantes et fréquentes (droite) inversent les pyramides trophiques.

Les expérimentations globales coordonnées permettent de tester la généralité de réponses des écosystèmes au changement climatique, en rendant compte des interactions entre changement climatique global et contextes environnementaux et biologiques régionaux.  Une étude publiée dans Nature Communications, et impliquant le Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement, montre comment des changements de régimes de précipitations, qui entraînent aussi bien des sècheresses que des inondations, érodent généralement la base des pyramides trophiques dans les écosystèmes d’eau douce néotropicaux, avec des implications négatives pour la dynamique des réseaux d’interactions trophiques. 

Une expérience réalisée simultanément sur sept sites distribués du Costa Rica à l’Argentine a permis d’analyser la généralité des réponses des réseaux trophiques aux modifications des régimes de précipitation et des cycles hydrologiques qui en découlent. A chaque site, les microcosmes aquatiques formés par les broméliacées à réservoir ont reçu des précipitations simulant des changements de -50 % à +200 % dans la fréquence des événements de pluie par rapport aux normes locales, croisés avec des changements de -90 % à + 300 % dans les quantités moyennes d’eau entrant dans les réservoirs. L’hypothèse testée est que les modifications hydrologiques induites par manipulations des précipitations altèrent la forme des pyramides trophiques, c’est-à-dire la distribution de la biomasse et les transferts de masse et d’énergie entre les différents niveaux trophiques du système. Les événements de précipitations extrêmes et la dynamique hydrologique qui en découle ont influencé les niveaux trophiques de manière différente. 

Les pyramides de biomasse se sont inversées dans les conditions de précipitations les moins fréquentes. Ces résultats suggèrent une intensification des interactions trophiques et une instabilité accrue des écosystèmes. Dans un avenir proche, de forts changements dans la structure et la dynamique des réseaux trophiques seraient à prévoir en réponse à la modification des précipitations.

Romero G.Q., Marino N.A.C. , MacDonald A.A.M., Céréghino R., Trzcinski M.K., Acosta Mercado D., Leroy C., Corbara B., Farjalla V.J., Barberis I.M., Dézerald O., Hammill  E., Atwood T.B., Piccoli G.C.O., Ospina Bautista F., Carrias J.F., Leal J.S., Montero G., Antiqueira P.A.P., Freire R., Realpe E., Amundrud S.L., de Omena P.M., Campos A.B.A., Kratina P., O’Gorman E.J., Srivastava D.S. 2020. Extreme rainfall events alter the trophic structure in bromeliad tanks across the Neotropics. Nature Communications 11: 3215

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