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L'échelle spatiale des réseaux d'interaction entre espèces

L'échelle spatiale des réseaux d'interaction entre espèces
Les interactions entre espèces varient dans le temps et dans l’espace, ce qui entraîne des changements de structure des réseaux écologiques en fonction de l’échelle spatiale abordée. C’est ce que nous expliquent des chercheurs de la Station d’Ecologie Théorique et Expérimentale (UMR 5321 CNRS/UPS) dans un article publié dans la revue Nature Ecology & Evolution.

Les réseaux écologiques ont été définis comme l’épine dorsale de la biodiversité, décrivant qui interagit avec qui dans la nature pour un lieu et un moment donnés. Comprendre l’échelle spatiale de la biodiversité à travers le monde est un défi majeur pour la recherche écologique. D'autant plus que les menaces qui pèsent actuellement sur la biodiversité sont liées aux différentes composantes du changement global. La manière dont la richesse en espèces (une composante de la biodiversité) augmente avec la superficie est bien documentée, ainsi que, dans une certaine mesure, les mécanismes derrière cette mise à l'échelle. Cependant, il n'en va pas de même pour le nombre et l’organisation des interactions écologiques (une autre composante de la biodiversité).

Comment la structure du réseau change-t-elle à mesure qu’on augmente l'échelle d'observation spatiale ?

Les auteurs ont entrepris d’étudier les processus fondamentaux à l'origine de la mise à l'échelle spatiale des réseaux d'interaction. Ils ont collaboré avec un groupe d'experts internationaux des réseaux trophiques spatiaux afin de déterminer les facteurs écologiques potentiels des relation surface-structure du réseau.

Les auteurs ont ainsi pu développer un cadre théorique et prédictif pour comprendre la variation des propriétés des réseaux écologiques (par exemple leur connectivité, leur composition au niveau trophique ou encore la longueur de la chaîne trophique) à travers les échelles spatiales, depuis de petites jusqu’à de grandes zones d’étude. Avec trois modèles théoriques simples, ils ont finalement testé l’effet de processus spatiaux spécifiques (par exemple, la dispersion) sur l’assemblage et la structure des communautés, ce qui leur a permis de présenter un certain nombre de prévisions testables.

Reste à identifier des arguments concrets de l’existence des différents modèles intégrant les échelles spatiales de la structure du réseau. Les chercheurs ont rassemblé des données sur les interactions biotiques de systèmes écologiques du monde entier, de différentes régions, habitats et types d'interactions à différentes échelles spatiales. La prochaine étape consistera donc à utiliser ces données pour révéler la mise à l'échelle des réseaux d'interaction dans l'espace et, en fonction de la forme de ces relations et des prédictions théoriques, à essayer de déduire les processus spatiaux possibles qui les sous-tendent.

Menée par une équipe fortement soutenue par le LabEx - la thèse de Nuria Galiana (première auteur de l’article) ayant été financée par TULIP sur le Package Junior de José M. Montoya (dernier auteur de l’article) - cette étude ouvre de nouvelles voies de recherche vers une meilleure compréhension du rôle de l’échelle spatiale d’analyse de la biodiversité. Une compréhension essentielle pour la prédiction des effets potentiels de la perte et de la fragmentation de l’habitat sur les communautés écologiques dans un monde en mutation.

Voir aussi

Pour aller plus loin :

Nuria Galiana, Miguel Lurgi, Bernat Claramunt-López, Marie-Josée Fortin, Shawn Leroux, Kevin Cazelles, Dominique Gravel & José M. Montoya. The spatial scaling of species interaction networks (2018) Nature Ecology & Evolution volume 2, pages782–790

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