Axe 3 - Origine, Fonctionnement et Evolution de la Biodiversité

Résumé:

Dans un contexte riche en biodiversité, encore préservé mais en mutations rapides, l’enjeu est d’interpréter (en prenant en compte des organismes vivants à besoins écologiques contrastés – végétaux et insectes de différents types, poissons, reptiles – grâce à un large réseau de partenaires), les facteurs déterminant les grandes structures régionales de la biodiversité dans ses aspects systématiques, fonctionnels et évolutifs ; et d’en tirer des synthèses à large échelle ainsi que des modèles de réaction de la biodiversité à des scénarios de changement anthropique et climatique.

Enjeux : La création, sous l’égide du PNUE fin 2010, de l’IPBES (Intergovernmental Platform on Biodiversity and Ecosystem Services ; http://www.ipbes.net/) est un évènement marquant face aux interrogations des sociétés humaines, quant au devenir de la biodiversité mondiale et à celui des biens et des services qui lui sont étroitement liés. Le futur fonctionnement de l’IPBES va conférer aux communautés scientifiques des responsabilités accrues, en leur demandant, non seulement de fournir, synthétiser et rendre accessibles des données fiables sur l’état des écosystèmes, mais aussi de valider des modèles et d’élaborer des scénarios d’évolution de la biodiversité en fonctions des contraintes du changement global. De tels scénarios font, aujourd’hui, largement défaut et sont un facteur limitant dans le dialogue entre science et sociétés, ce qui restreint la réactivité de ces dernières face à l’érosion de la biodiversité. L’Afrique centrale, deuxième plus grand massif forestier tropical humide au monde, apparaît encore globalement peu impactée, comparée à l’Amazonie ou à l’Asie du Sud-Est. Une pression accrue sur l’espace et les ressources naturelles y est néanmoins prévisible et l’Afrique centrale est donc à une période charnière. Les choix d’aménagement et de gestion des ressources qui seront faits dans les années à venir influenceront considérablement le futur de la biodiversité régionale. Les possibilités d’anticipation, d’atténuation ou de contrôle des impacts négatifs sont réelles mais étroitement dépendantes de la qualité et de la pertinence des données et modèles disponibles. Or il faut bien admettre que la biodiversité et les écosystèmes d’Afrique centrale sont probablement parmi les moins connus au monde et que les connaissances ou les sites d’observation, très mal répartis dans l’espace, se prêtent difficilement à une vision intégrée des territoires et à une compréhension d’ensemble des processus écologiques fondamentaux. Les moyens, notamment humains, d’investigation sont très limités, même si on peut espérer les voir se développer. L’acception moderne de la biodiversité recouvre la variabilité des êtres vivants, des processus biologiques et des écosystèmes. Son étude se doit de mobiliser un continuum de compétences allant de la diversité génétique à la diversité écologique et fonctionnelle, en passant par la diversité des espèces et des écosystèmes (et leurs déterminants abiotiques ou historiques). Les enjeux sont multiples, parmi lesquels, le recensement et classement exhaustif des taxons, la « couverture » minimale de l’espace régional au travers de variables de diversité pertinentes, la mesure des impacts des prélèvements (comme l’exploitation forestière), l’exploration de l’histoire des écosystèmes et de la rémanence des perturbations plus ou moins anciennes, …

Objectifs : Face à ces enjeux et ces contraintes, il est important de combiner des démarches complémentaires visant tout à la fois à : (i) agréger, évaluer, synthétiser et rendre accessible l’information déjà disponible (pour répondre à l’urgence des questions d’aujourd’hui) ; (ii) utiliser cette information pour le développement de modèles, d’abord structuraux ou phénoménologiques et, progressivement, plusmécanistes ; (iii) investir, pour la science de demain, dans des démarches ambitieuses d’acquisition de données visant à progressivement combler les hiatus (« gaps »), géographiques ou cognitifs, de l’information actuellement disponible. Les travaux de modélisation (cf. axe méthodologique transversal), mettant l’accent sur la spatialisation des phénomènes, seront ici importants pour identifier et combler ces hiatus.

Activités : L’acquisition de connaissances nouvelles s’entend comme couvrant : - la prospection et la caractérisation de secteurs peu connus (encore très étendus en Afrique centrale) incluant le recensement d’espèces ou d’écotypes nouveaux (« biodécouverte ») ; - l’approfondissement de l’étude de processus particuliers (e.g. rôle des symbioses fongiques dans certains types de forêts, interactions évolutives hôtes-parasites, etc.) in situ ou ex-situ ; - la création de séries d’observations longues, sur un nombre limité de sites de terrain (stations), pour certains déjà suivis, qui permettront de caractériser la réaction d’écosystèmes et de catégories d’organismes au changement climatique et aux variations de pressions anthropiques. On retrouve dans le programme de cet axe de recherche la caractérisation de l’état « actuel » de la biodiversité (et de ses variations au travers de l’espace régional), l’identification des processus et facteurs - historiques ou actuels - susceptibles d’expliquer cet état, l’évaluation de la durabilité de ces processus et de la vulnérabilité des écosystèmes face au changement climatique et à la hausse des pressions anthropiques. Ce schéma d’étude se doit d’être appliqué à différentes échelles spatiales, soit, pour les plus étendues, les ensembles biogéographiques et les gradients induits par le climat ou les variations géologiques ; et, à des niveaux plus locaux, l’étude des mosaïques naturelles (e.g. édaphiques) ou créées par les activités humaines. Compte tenu de l’insuffisance du recul des observations, les comparaisons synchroniques le long de gradients (pluviométriques, thermiques) joueront un rôle important dans la prévision des réponses en fonction de scénarios climatiques (qu’il conviendra de définir avec l’axe 5). La même logique sera appliquée par rapport à des modalités variées d’exploitation des ressources et de créations d’infrastructures (à identifier avec l’axe 4). Notre approche de la biodiversité, au niveau principalement spécifique, sera complétée par des « zooms » concernant les structures génétiques et ses variations spatiales pour certains taxons (génétiques des populations) ou lignées de taxons (phylogéographie) ; de façon à restituer certains grands traits de l’histoire évolutive régionale, et d’interpréter les patrons actuels d’endémisme et de vicariance. Enfin, un des points forts du collectif de chercheurs IRD ou partenaires impliqués dans cet axe est leurs compétences couvrant des catégories d’organismes diversifiées (végétaux et insectes de différents types, poissons, reptiles) dont les caractéristiques physiologiques et les besoins écologiques sont contrastés. Cet atout n’a que rarement été valorisé jusque-là, alors qu’il ouvre des perspectives très originales (le projet IFORA a déjà été une bonne illustration de ce potentiel). En effet, des organismes distincts ont forcément des réactions très différentes aux changements climatiques ou anthropiques, et offrent donc des perspectives complémentaires, pour élucider les causes des patrons de diversités observés, comme pour fournir des indicateurs de changements.