Biodiversity and ecological functioning in estuarine ecosystems: Towards functional indicators of global changes
Biodiversité et Fonctionnement écologique dans les écosystèmes estuariens : vers des indicateurs fonctionnels des changements globaux
Résumé
La difficulté d’établir un lien formel entre structure des communautés et fonctionnement des écosystèmes est un thème relativement ancien en écologie. Il a donné naissance à un débat particulièrement vif depuis une quinzaine d’années dans un contexte général d’érosion de la biodiversité (BDEF debate pour ‘Biodiversity Effects on Ecosystem functions’). Quel que soit l’angle sous lequel cette question est abordée, il apparaît que mettre en évidence cette relation au travers d’études empiriques est loin d’être une question triviale. Elle est particulièrement complexe dans le cas des écosystèmes estuariens (EE). En effet, l’une des particularités majeures des communautés estuariennes est leur extrême adaptation aux contraintes naturelles fortes de l’environnement. Dans le même temps, les EE sont associés à de nombreuses fonctions écologiques -dont une production biologique réputée particulièrement élevée. Leur importante homéostasie environnementale conduit ainsi à (1) une remise en question du lien entre biodiversité et processus écosystémiques et (2) une difficulté corollaire à distinguer les effets additionnels d’un stress d’origine anthropique de ceux d’un stress d’origine naturelle sur la structure des communautés et le fonctionnement des réseaux trophiques. Dans ce contexte, il apparaît nécessaire de changer de paradigme afin de faire reposer l’évaluation des systèmes sur des fondements théoriques plus solides et ainsi mieux appréhender la trajectoire fonctionnelle des EE dans le contexte du changement global. Une telle problématique requiert de combiner des approches en écologie des communautés et en écologie des écosystèmes. L’écologie des réseaux trophiques et, en particulier, la modélisation des réseaux trophiques fournissent un cadre quantitatif pertinent pour combiner à la fois des aspects sur (1) la richesse spécifique et la structure des communautés et (2) l’évaluation des processus écologiques à partir de l’estimation des flux de matière et d’énergie. Les travaux de recherche que je mène vise donc à acquérir et mobiliser des connaissances sur la fonctionnalité des habitats, la structure des communautés écologiques, le fonctionnement de l’écosystème et sur les relations entre ces composantes. Plus particulièrement, ils se sont articulés autour de 2 axes : (1) caractériser et analyser la structure et la dynamique des communautés biologiques et (2) décrire et modéliser le fonctionnement trophique des écosystèmes côtiers et estuariens sous contraintes anthropiques. Le modèle biologique que j’ai privilégié est le poisson. L’approche est essentiellement comparative, centrée sur la Gironde, où des données sont disponibles depuis plus de 30 ans permettant la prise en compte de l’évolution temporelle du milieu (approche diachronique), mais elle intègre aussi la considération d’autres estuaires (approche synchronique) au plan national et à l’échelle européenne, pour assurer la généralisation des résultats acquis. D’un point de vue opérationnel, l’objectif d’une telle approche écosystémique, associée à une démarche de comparaison multi-échelles (géographique, temporelle et biologique) est de mieux évaluer l’état et la fonctionnalité écologique de ces milieux en vue, notamment, d’aboutir à la définition d’indicateurs fonctionnels (vs structuraux) pertinents. D’un point de vue plus fondamental, il s’agit de contribuer à reconstruire un cadre d’analyse des propriétés fondamentales de fonctionnement des EE en lien avec leur stabilité dans un contexte de modifications profondes de leur biodiversité.