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Une espèce disparaît toutes les vingt minutes, un rythme 100 à 1000 fois supérieur à ce qu’il est admis pour les périodes précédant l’avènement de l’Homme. Les scientifiques sont de plus en plus nombreux à considérer notre siècle comme celui de la 6ème extinction, en référence aux cataclysmes responsables de la disparition des dinosaures, il y a 65 millions d’années, ou bien de la disparition des faunes précambriennes, il y a 500 millions d’années. Cette extinction touche plus particulièrement la zone intertropicale où se situent les plus grandes concentrations d’espèces. Conserver la richesse du monde vivant pour une gestion durable des ressources naturelles est un des enjeux majeurs du développement des pays du Sud. Pour protéger au mieux cette diversité, il faut comprendre les principes écologiques fondamentaux qui la gouvernent. Comment les espèces cohabitent-elles ? Comment se répartissent-elles l’espace et les ressources, etc. ? Or, après plus d’un siècle de recherches, les scientifiques ne comprennent pas encore bien comment la diversité se maintient dans un même écosystème.
La théorie des niches : quand adaptation rime avec domination
Depuis la théorie des espèces de Darwin en 1859 et son principe de sélection naturelle qui favoriserait l’espèce la plus adaptée au milieu, les écologistes ont accordé tout leur crédit à la théorie dite « des niches ». Cette dernière expliquait selon eux la répartition inégale des espèces dans un écosystème. En effet, cette hypothèse suppose qu’une espèce possède une niche écologique1 qui lui est spécifique et dans laquelle elle domine. Cela signifie qu’elle occupe un habitat et exerce une fonction sur le plan trophique, c’est-à-dire au niveau du régime alimentaire (proie, prédateur), bien déterminés dans l’écosystème. D’après cette théorie, deux espèces de niches identiques ne peuvent cohabiter. Seules des espèces suffisamment différentes, notamment pour l’utilisation des ressources afin d’éviter la compétition, peuvent partager un même habitat.
Pourtant dans la nature, plus particulièrement quand la biodiversité est riche, on peut observer deux, trois et même voire plus d’espèces compétitrices qui cohabitent.
Théorie neutre : la parfaite harmonie
Pour expliquer le maintien de cette biodiversité, des chercheurs ont alors opté pour un principe totalement opposé : la théorie dite « neutre ». Celle-ci part de l’hypothèse que toutes les espèces, placées dans les mêmes conditions de milieu, présentent les mêmes performances en termes de taux de natalité, de mortalité, de dispersion et de spéciation. En somme, aucune d’entre elles ne domine les autres. Pas de compétition, pas d’exclusion interspécifique. Seul le hasard par les processus de colonisation-extinction serait à l’origine des disparités de répartition observées.
Ces postulats, tous deux extrêmes, recouvrent-ils une réalité biologique ? De précédentes études ont montré qu’ils ne sont pas incompatibles : la nature correspond à une combinaison des deux théories.
Quand les processus se conjuguent
Les chercheurs de l’IRD et leurs partenaires apportent la première preuve empirique, c’est-à-dire sur la base d’une population réelle, qu’aucun des deux modèles ne peut expliquer à lui seul la diversité au sein d’une communauté. En effet, ils ont simulé la répartition de différentes espèces de phytoplancton au sein d’un écosystème. Pour cela, ils ont utilisé les données sur l’abondance des microorganismes collectées au large de Plymouth dans la Manche pendant douze ans par le Western Channel Observatoryen Angleterre. Le phytoplancton est un bon exemple pour étudier l’influence combinée des deux types de processus car ses différentes espèces sont en apparence similaires en termes de fonction dans l’écosystème (mêmes nutriments, mêmes prédateurs, même conditions hydrodynamiques, etc.) et répondent à leur environnement de façon prévisible. En effet, la compétition pour les nutriments dépend totalement de la taille des espèces : les petits organismes dominent dans de faibles concentrations en nutriments et les plus grands dans des concentrations élevées. Résultat ? La simulation des chercheurs montre que la répartition des différentes espèces dans l’écosystème dépend à la fois de processus neutres et basés sur les niches écologiques.
Ces travaux permettent de mieux comprendre la coexistence des espèces dans une communauté. Dans un contexte de changement global, ils peuvent à terme permettre d’établir des scénarios d’évolution des écosystèmes et offrir ainsi la possibilité aux pays du Sud de mieux préserver leur patrimoine naturel en vue d’une gestion de leurs ressources et d’un développement durables .
