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Une enquête suggère que le changement climatique a réduit la présence de fourmis argentines envahissantes

by Nouvelles

Deborah Gordon, professeure de biologie à Stanford, devant un chêne de la vallée recouvert de lichen de dentelle. Selon le photographe et docent Jasper Ridge Dan Quinn, elle avait trouvé une traînée de fourmis d’hiver dans l’arbre. Crédit : Dan Quinn

En 1993, Deborah Gordon, professeure de biologie à l’Université de Stanford, et sa première étudiante diplômée, Katy Human, ont commencé une enquête sur les fourmis dans la réserve biologique de Jasper Ridge à Stanford. Près de 30 ans, quatre autres étudiants diplômés et des dizaines de bénévoles plus tard, cette enquête se poursuit et a récemment donné un résultat surprenant.


“De 1993 jusqu’au moment où je faisais ma thèse, vers 2000, il semblait que des fourmis argentines marchaient à travers la réserve, emportant des fourmis indigènes en cours de route”, a déclaré Nate Sanders, l’un des anciens étudiants diplômés de Gordon qui a dirigé le enquête à la fin des années 90 et est maintenant professeur d’écologie et de biologie évolutive à l’Université du Michigan. “Maintenant, avec 20 ans de données supplémentaires, nous voyons que l’histoire est plus complexe.”

Ces données supplémentaires, détaillées dans un article publié le 3 août dans Écologie, a révélé que la répartition des fourmis argentines dans la crête de Jasper a en fait reculé, et une analyse plus approfondie a suggéré que le changement climatique était un facteur important dans ce changement. Les chercheurs ont également découvert qu’au cours de l’enquête, la diversité globale des fourmis indigènes a augmenté et que certaines espèces de fourmis indigènes ont étendu leur distribution.

Cependant, les chercheurs mettent en garde contre le fait d’en faire une histoire optimiste sur les effets du changement climatique, qui constitue toujours de manière écrasante de graves menaces pour les espèces indigènes. Mais leur travail témoigne de l’importance de la recherche à long terme et de ce qu’il faut pour produire ce travail.

“Pour que cette enquête continue, il y a eu plus d’une centaine de participants au fil des ans”, a déclaré Lisa Couper, la dernière étudiante diplômée de Stanford à étudier l’enquête et auteure principale de l’article. “Les ensembles de données écologiques à long terme sont vraiment rares et, pour autant que nous le sachions, il s’agit de l’une des enquêtes les plus anciennes d’un invasion biologique.”

Les « movers and shakers » de l’écologie

Se concentrer sur les insectes, par opposition à des sujets plus vastes comme les oiseaux ou les mammifères, permet aux chercheurs d’explorer les mécanismes vitaux des écosystèmes à petite échelle. Les fourmis, en particulier, offrent un aperçu de nombreux aspects du monde naturel en raison des nombreux rôles qu’elles jouent dans leur environnement.

“Pendant de nombreuses années, j’ai qualifié les fourmis de moteurs et d’agitateurs de l’écologie”, a déclaré Sanders, co-auteur de l’article. “Donc, presque tout ce que vous pouvez imaginer qu’un organisme fait dans la nature, les fourmis le font et le font depuis des millions d’années.”

Les nombreuses tâches accomplies par les fourmis comprennent la modification du flux de nutriments et des écosystèmes, la pollinisation, la dispersion des graines, l’engagement dans des relations mutuellement bénéfiques avec d’autres organismes et le rôle de prédateurs. Ainsi, toute perturbation des populations de fourmis peut avoir un effet omniprésent.

“Une riche communauté de fourmis, avec de nombreux types différents coexistant, fonctionnera différemment d’une communauté dominée par une seule espèce de fourmis”, a déclaré Nicole Heller, co-auteur de l’article, une autre ancienne étudiante diplômée et responsable de l’enquête sur les fourmis qui est maintenant conservatrice associée de l’anthropocène. études au Carnegie Museum of Natural History. “Lorsque nous perdons de la biodiversité, une partie de la beauté et de la résilience d’un lieu est également perdue.”

Pour surveiller les fourmis de Jasper Ridge, l’enquête a couvert en moyenne 288 sites deux fois par an. Les arpenteurs se rendent aux emplacements qui leur sont assignés, recherchent des fourmis à moins de 20 mètres et enregistrent les espèces qu’ils voient. (Ils ne comptent pas les fourmis mais se concentrent plutôt sur la répartition des différentes espèces dans la réserve.) En 2010, le laboratoire Gordon a confié le contrôle de l’enquête à Jasper Ridge et c’est devenu un science citoyenne projet.

Confirmation passionnante

Parmi les résultats de l’enquête : La superficie occupée par les fourmis argentines a diminué de 30 pour cent et de 27 pour cent de 1994 à 2020 dans les enquêtes d’automne et de printemps, respectivement. Mais la distribution des fourmis d’hiver, une espèce indigène, s’est étendue de 70 pour cent au cours de cette période dans les relevés de printemps. Les distributions de deux autres espèces de fourmis indigènes ont diminué au cours des 28 années au cours d’au moins une saison, et deux autres sont restées les mêmes.

Pour mieux comprendre pourquoi la répartition des espèces changeait, les chercheurs ont analysé les données de l’enquête à l’aide d’un modèle d’équation structurelle, qui est une méthode d’évaluation des effets directs et indirects de différents facteurs environnementaux. Par exemple, ils ont pu examiner comment le climat affecte directement la distribution des fourmis argentines et comment il affecte directement la distribution des fourmis indigènes et aussi comment le climat affecte indirectement les fourmis argentines via son effet sur les fourmis indigènes.

“Je pense que la modélisation par équation structurelle peut être particulièrement utile en écologie car elle vous permet d’intégrer des connaissances d’expert sur un système dans la façon dont vous établissez les relations”, a déclaré Couper.

La distribution réduite des fourmis argentines fait suite à une sécheresse extrême qui s’est produite de 2012 à 2015 et l’analyse des chercheurs a déterminé que la réduction était directement liée au changement climatique, en particulier aux changements dans les précipitations et les températures maximales estivales. Ils ont également trouvé des preuves de la façon dont le climat affecte indirectement les fourmis argentines à travers ses effets sur les fourmis indigènes.

“J’ai regardé les données et je soupçonnais que cela se produisait, mais j’ai pensé que c’était trop beau pour être vrai. Il a fallu cette analyse pour vraiment confirmer ce que nous avons vu”, a déclaré Gordon, qui est professeur de biologie au École des sciences humaines et auteur principal de l’article. “Cela a été gratifiant de voir les fourmis d’hiver repousser les fourmis argentines.”

Une longue histoire

Les fourmis argentines recherchent de l’eau dans les zones résidentielles, de sorte que les sécheresses réduisent cette ressource pour elles doublement en réduisant à la fois les sources naturelles d’eau et les sources artificielles.

“Le fait que les fourmis indigènes communes n’aient pas été aussi influencées par la sécheresse extrême suggère que les fourmis de Californie ont des stratégies comportementales adaptées à une plus grande gamme de variations climatiques”, a déclaré Heller. “C’est une bonne chose pour la résilience de la communauté locale de fourmis et pour la biodiversité régionale.”

Cela étant dit, tout comme chaque époque de cette enquête raconte une histoire très différente sur l’invasion, les chercheurs soulignent qu’il est impossible de savoir comment les sécheresses futures – et plus graves – et d’autres conséquences du changement climatique, telles que les incendies de forêt, affecteront ces espèces. Heureusement, l’enquête sur les fourmis de Jasper Ridge fera également partie de cet avenir.

“C’est un projet auquel de nombreux groupes différents de personnes à Stanford ont été impliqués – des étudiants de premier cycle, des étudiants diplômés, dont certains collaborent encore des années plus tard, des gens de la communauté”, a déclaré Gordon. “C’est vraiment génial que ce projet ait attiré autant de personnes différentes et nous ait gardés en contact. Nous accueillons de nouveaux bénévoles.”

Gordon est également membre de Stanford Bio-X et du Wu Tsai Neurosciences Institute, et affilié au Stanford Woods Institute for the Environment.

Les chercheurs soulignent que ce travail a énormément bénéficié des dizaines de volontaires de l’enquête sur les fourmis de Jasper Ridge au fil des ans et ils remercient tout particulièrement Merav Vonshak, Matt Bahls et Angie Nakano, ainsi que Philippe Cohen pour son aide dans le lancement du projet de science citoyenne lorsqu’il était directeur de Jasper Ridge. La recherche a été soutenue par la réserve biologique de Jasper Ridge et la Stanford School of Humanities and Sciences.


La fourmi argentine envahissante a des virus saisonniers


Plus d’information:
Lisa I. Couper et al, La sécheresse pluriannuelle exacerbe les effets à long terme du climat sur une espèce de fourmi envahissante, Écologie (2021). DOI : 10.1002 / ecy.3476

Citation: Une enquête suggère que le changement climatique a réduit la présence de fourmis argentines envahissantes (2021, 5 août) récupéré le 5 août 2021 à partir de https://phys.org/news/2021-08-survey-climate-presence-invasive-argentine.html

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