Biodiversité et fonctionnement des écosystèmes

Biodiversité et fonctionnement
des écosystèmes
10e colloque étudiant de l’institut EDS
19 mars 2014
Université Laval
Rim Khlifa
Sommaire :
BIODIVERSITÉ ET FONCTIONNEMENT DES
ÉCOSYSTÈMES (B-EF) : ÉTAT DES LIEUX
Pourquoi on s’y intéresse?
Quelques résultats
Quelques tendances
Les projets qui étudient le B-EF avec des arbres
MON PROJET DE DOCTORAT
BIODIVERSITÉ : POURQUOI ON S’Y
INTÉRESSE?
Activités anthropiques et perte de la biodiversité
 Nombre de gènes (Diversité
Génétique)
 Nombre d’espèces
présentes dans l’espace
considéré (Richesse
Spécifique )
 Diversité Fonctionnelle (DF)
Cardinale et al. (2012) doi:10.1038/nature11148
Traits Fonctionnels & Diversité Fonctionnelle

Les traits fonctionnels *: marqueurs fonctionnels qui relient les espèces aux rôles qu’elles
exercent dans les écosystèmes
Garnier et al. (2007)

La DF : est définie comme étant la diversité des traits dans une communauté (Tobner et al.
2013)
* Toute fonction morphologique, physiologique ou phénologique (M-P-P) mesurable au niveau individuel, et qui a un impact
sur la fitness de l’individu via ses effets sur la croissance, la reproduction et la survie de ce dernier. Violle et al. (2007)
Point de départ du B-EF
« Comment est-ce que la
biodiversité impacte sur
les écosystèmes ? »
Schulze & Mooney (1993)
Les premières études
Milieu des années 90 :
Laboratoire
Richesse spécifique
Expérimentation
sur le terrain
Cardinale et al. (2012) doi:10.1038/nature11148
Pertinence en
milieu naturel
?
Tous les milieux sont étudiés
 En 2009 :
> 600
expérimentations
Eaux douces
Milieux marins
Loreau et al. (Oxford Univ. Press, 2002).
Cardinale et al. Am.J. Bot. 98, 572–592 (2011).
Milieux terrestres
QUELQUES
RÉSULTATS
Consensus n°1 et 2 : Processus non linéaire & Diminution
de la biodiversité
Efficience des communautés à
acquérir des ressources
(nutriments, eau, lumière,
proie) et à les transformer en
biomasses
Biodiversité
Cardinale et al. Am.J. Bot. 98, 572–592 (2011).
Consensus n°3: Biodiversité et Stabilité
Hector et al. Ecology 91,2213–2220 (2010).
Consensus n°4 : Identité ET Diversité
Communautés
plus productives
Espèces clés
(productivité +++)
≠ Traits
fonctionnels
(capture des
ressources+++)
Identité des
organismes
Fonctionnement
des écosystèmes
Diversité
fonctionnelle des
organismes
Cardinale et al. (2012) doi:10.1038/nature11148
Consensus n°5 : Importance des traits fonctionnels
Traits fonctionnels
rôle +++
Selon les traits perdus
Importantes
réductions dans les
processus écologiques
Cardinale et al. (2012) doi:10.1038/nature11148
Efficience,
productivité et
stabilité de
l'écosystème sont
augmentés
Consensus n°6 : Biodiversité et niveaux trophiques
Structure de la végétation
Fréquence des feux
Fréquence des épidémies
Estes et al. Science 333, 301–306 (2011).
TENDANCES
ÉMERGENTES
Tilman et al. (2012). doi/10.1073/pnas.1208240109
Limites de ces résultats:
 Expériences durées limitées
 Expériences échelles spatiales limitées
 Pas encore d’estimations quantitatives des niveaux de biodiversité pour lesquels les
changements dans les fonctions des écosystèmes deviennent importants
 La plupart des recherches B-EF sont réalisées sur des prairies (Caliman et al., 2010), peu
d’études sur les forets (Nadrowski, Wirth et Scherer-Lorenzen, 2010)
études d’observations basées sur données d’inventaires forestiers
LES PROJETS QUI ÉTUDIENT LE B-EF
AVEC DES ARBRES
Les projets biodiversité des arbres dans le monde
 TreeDivNet
Variables de la diversité étudiées dans TreeDivNet









Richesse spécifique des arbres
Richesse spécifique des arbustes
Richesse des genres
Diversité génétique
Parenté génétique
Origine géographique
Type mycorhiziens (AM, EM)
Hauteur des arbres
Diversité fonctionnelle
IDENT*
IDENT : International Diversity Experiment Network with Trees
Projet de doctorat
Explorer le lien entre les traits
fonctionnels des racines et la
séquestration du carbone dans le sol
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Objectifs de la thèse
 Fonction de l’écosystème : Séquestration du
carbone dans le sol
Étude à travers des gradients de biodiversité:
DF, RS et Diversité des décomposeurs
Mesures qui vont êtres effectuées : Traits
fonctionnels racinaires (Chimie, Productivité,
Biomasse, Taux de décomposition).
Deux dispositifs expérimentaux
Plantation Sainte-Anne-de-Bellevue (Montréal)
5 ans
1
2
3
4
 Gradient Richesse Spécifique
Gradient Diversité fonctionnelle
Plantation Forêt expérimentale
Petawawa (Ontario)
28 ans
3
4
2
1
Gradient
Richesse Spécifique
Photo contrôle de la végétation
(+)
Photo contrôle de la végétation
(-)
Hypothèses & Résultats attendus
 Contenu en C du sol
 Chimie
Productivité
Biomasse
Taux de décomposition
Diversité des décomposeurs
DF et RS des arbres et des plantes annexes
Merci de votre attention !
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