Un écosystème représente l’ensemble des communautés d’êtres vivants dans une zone donnée et l’environnement dans lequel ils évoluent. Un étang où vivent des plantes aquatiques, des insectes, des poissons, des micro-organismes et des amphibiens en est un exemple à petite échelle. Toutes les composantes de l’écosystème interagissent et sont interdépendantes. Elles forment une unité fonctionnelle en filtrant l’eau, en purifiant l’air, ou en produisant de la nourriture, entre autres.

Notre planète, c’est connu, subit un déclin de sa biodiversité végétale. Des travaux menés dans plusieurs régions du monde ont montré qu’une perte localisée de végétaux (dans l’étang, par exemple) peut dégrader les fonctions de l’écosystème dans lequel ils se trouvent. Dans le même ordre d’idées, la communauté scientifique croyait que la perte mondiale se reflétait aussi à petite échelle. Or, une nouvelle étude du professeur Mark Vellend, de la Faculté des sciences, contredit cette affirmation. Son texte, publié dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences, fait la synthèse de 168 recherches de différentes régions du globe et conclut que le déclin global de la variété d’espèces végétales ne s’applique pas à petite échelle.

Des étudiants de Mark Vellend ainsi que des chercheurs internationaux ont collaboré avec lui sur son projet. L’équipe de neuf personnes a classé les écrits jugés pertinents pour son analyse selon plusieurs catégories, comme le continent où a eu lieu l’observation, le type d’écosystème et le facteur de changement dans la végétation. Chaque étude montrait l’évolution de la diversité d’un milieu dans le temps. Les périodes entre le point de référence initial et la prise de données la plus récente varient entre 5 et 261 ans.

Explication du phénomène : une relation non directe

Alors que la planète entière perd des espèces de plantes, pourquoi, dans de petits milieux, leur nombre demeure généralement stable et augmente parfois? En fait, il n’existe pas vraiment de lien entre la variation de la biodiversité végétale planétaire et régionale. «À petite échelle, on peut voir apparaître de nouvelles espèces de plantes par la migration naturelle ou l’introduction de nouveaux spécimens par l’homme, mais à l’échelle mondiale, il n’y a pas de migration possible : il n’y a qu’une Terre!» explique Mark Vellend.

Une méta-analyse complète

Le professeur de l’UdeS a pu observer l’évolution du nombre d’espèces de plantes pour chaque catégorie à partir des travaux recensés. Par exemple, pour les régions préalablement ravagées par un feu de forêt, la biodiversité tend à augmenter, la végétation étant florissante après ce genre de catastrophe. Dans d’autres cas, l’arrivée de plantes indigènes envahissantes étouffe plusieurs autres espèces.

«Aucune méta-analyse sur la biodiversité des plantes n’avait tenté de vérifier l’hypothèse à l’effet que ce qui se passe globalement se répercute localement. La force de notre recherche, c’est qu’elle nous permet de tirer une conclusion générale du phénomène. En se limitant aux résultats d’une seule étude dénotant une augmentation de la variété des plantes à petite échelle, il n’est pas possible d’en conclure une tendance mondiale. Par contre, si la majorité des observations tendent vers une croissance, c’est qu’il se passe bel et bien quelque chose en ce sens», résume le chercheur.

Le premier pas d’une longue marche

Les plantes ne sont qu’une pièce de l’engrenage complexe des écosystèmes. «Pour connaître l’effet de la variation de la biodiversité d’autres groupes des écosystèmes, les chercheurs doivent faire le même genre de recherche que nous sur les mammifères, les insectes ou les récifs coralliens, par exemple», énonce le professeur.

Les résultats de l’équipe de Mark Vellend marquent un progrès important dans la façon dont les chercheurs pourront étudier la variation du nombre d’espèces de végétaux et leur effet sur le fonctionnement des écosystèmes : «On ne doit plus se concentrer uniquement sur la perte de biodiversité végétale. L’augmentation du nombre d’espèces pour une région donnée peut aussi influer sur le fonctionnement de l’écosystème», conclut-il.

Le laboratoire de Mark Vellend travaille actuellement sur une recherche portant sur l’évolution de la biodiversité végétale au mont Mégantic. Une augmentation importante de la variété des plantes a été observée dans les 40 dernières années. Ses travaux lui ont aussi permis de faire partie d’un article publié par un de ses confrères belges dans la revue PNAS.