2.1.2 Observations historiques et archives des musées
Les archives fossiles et les échantillons paléoécologiques fournissent des données historiques importantes pour analyser les impacts écologiques à long terme des invasions biologiques. Cependant, les archives géologiques ne sont généralement pas sensibles aux changements à court terme, et d’autres méthodes sont donc nécessaires pour documenter les impacts sur des échelles de temps allant de quelques années à quelques décennies. Les contraintes financières limitent généralement l’échelle spatiale et la portée temporelle de l’échantillonnage dans les études écologiques, ce qui constitue un défi pour la collecte de données écologiques cohérentes sur des périodes plus longues que la durée moyenne d’un projet de recherche financé (Dumbrell et al., 2016). Les enquêtes périodiques d’histoire naturelle et les efforts de surveillance environnementale offrent des exceptions importantes à cette règle (cf. Chauvet et al., 2016 ; Nedwell et al., 2016 ; Storkey et al., 2016).
De nombreux ensembles de données écologiques à long terme ont été motivés par des intérêts économiques et n’ont été reconnus que plus tard pour leur valeur écologique. Par exemple, l’enquête Continuous Plankton Recorder a commencé comme un projet de compréhension des stocks de poissons dans tous les océans du monde et comprend maintenant plus de 200 000 échantillons couvrant huit décennies (Richardson et al., 2006). Les inventaires de la biodiversité des poissons de la Méditerranée remontent à 1800, mais ils n’ont été utilisés que récemment pour étudier comment différentes variables environnementales et les traits fonctionnels et d’histoire de vie des poissons pouvaient prédire le succès des invasions (Ben Rais Lasram et al., 2008).
La plupart des ensembles de données sont plus régionaux car ils sont motivés et financés par des intérêts économiques locaux, et ceux-ci peuvent être combinés pour examiner des modèles d’invasions à plus grande échelle. Les Grands Lacs d’Amérique du Nord, par exemple, ont une histoire de projets de surveillance locaux financés par les gouvernements des États voisins aux États-Unis et les gouvernements provinciaux voisins au Canada. Par conséquent, l’invasion aquatique dans le bassin des Grands Lacs a été relativement bien caractérisée (Grigorovich et al., 2003). Plus récemment, le projet RivFunction financé par la Commission européenne a fourni une occasion unique de démontrer l’impact spécifique à une région sur la décomposition de la litière de feuilles après l’établissement de diverses espèces ligneuses exotiques dans des cours d’eau douce à travers la France et la Grande-Bretagne (Chauvet et al., 2016). Ces enregistrements, souvent collectés par des organisations gouvernementales, restent des sources de données importantes pour suivre le calendrier et l’étendue spatiale des invasions biologiques.
En plus de la surveillance environnementale, les enquêtes d’histoire naturelle ont une longue histoire en biologie et sont probablement une ressource sous-utilisée en biologie des invasions. Par exemple, il existe environ 3300 herbiers dans le monde qui contiennent environ 350 millions de spécimens (et les méta-données associées) remontant jusqu’à plus de 400 ans (http://sweetgum.nybg.org/science/ih/). Les dossiers d’herbiers sont devenus une source de données importante pour la reconstitution de la propagation spatio-temporelle des plantes envahissantes ainsi que de leurs agents pathogènes et associations microbiennes (par exemple, Lavoie et al., 2012 ; Ristaino, 2002 ; Yoshida et al., 2014, 2015). Cependant, nombre de ces ressources inestimables sont elles-mêmes menacées par des coupes financières, alors même que l’intérêt se développe pour les collections d’histoire naturelle en tant que lien important avec les conditions écologiques du passé.
Contrairement à la reconstitution de la propagation des espèces envahissantes dans l’espace et le temps, l’identification des conséquences écologiques de ces invasions est beaucoup plus compliquée pour au moins deux raisons. Premièrement, les impacts écologiques peuvent être complexes, impliquant plusieurs niveaux trophiques (par exemple, Pantel et al., 2017), mais les enquêtes ont tendance à se concentrer sur des groupes taxonomiques spécifiques (par exemple, les oiseaux, les insectes, le plancton) plutôt que sur des écosystèmes entiers. Deuxièmement, tout changement observable dans la structure de la communauté peut sembler être dû à une invasion alors qu’il est en fait dû à un autre facteur (par exemple, une perturbation humaine). En d’autres termes, il peut être difficile de savoir si les espèces envahissantes sont les » moteurs » des changements écologiques observés au fil du temps ou simplement des » passagers » chevauchant une vague d’autres facteurs de changement global (Didham et al., 2005 ; MacDougall et Turkington, 2005).
Les enquêtes à long terme offrent à nouveau une solution potentielle aux problèmes de complexité écologique et de distinction entre les espèces colonisatrices » passagères » et les espèces envahissantes à l’origine des changements écologiques. Idéalement, de telles enquêtes seraient menées à plusieurs endroits à des points de temps précédant l’invasion par une espèce d’intérêt. Par exemple, la surveillance à long terme des communautés de plancton dans les lacs de l’Ontario s’est avérée fortuite en fournissant des données de référence pour examiner l’impact écologique de Bythotrephes longimanus, un zooplancton envahissant, à la fois dans les lacs envahis et dans les lacs de référence (p. ex. Palmer et Yan, 2013 ; Yan et al., 2002). Étant donné que ces lacs varient en termes de chimie, de structure du réseau trophique et d’exposition aux stress anthropiques, y compris l’exposition à B. longimanus, il a été possible de montrer que cet envahisseur est en effet un moteur majeur des changements dans les réseaux trophiques aquatiques.
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