Biodiversité - Ressources du CNRS

Le terme « biodiversité » désigne la richesse du monde vivant, qu’il s’agisse de la diversité des écosystèmes, des habitats, des espèces ou encore de leurs interactions.

La biodiversité est aujourd’hui confrontée à de nombreux défis planétaires : changement climatique, érosion, surexploitation des ressources, fragmentation des habitats, pollution, artificialisation, espèces exotiques envahissantes, ce qui en fait un objet d’étude particulièrement vital à la croisée de nombreuses disciplines et thématiques de recherche. De nombreux sujets sont abordés au sein des laboratoires de l’institut écologie et environnement du CNRS, parmi eux : observation du vivant, gestion des milieux et des ressources, rapports sociétés humaines-environnement, compréhension et préservation des services écosystémiques.

Cette page est destinée à rassembler diverses ressources sur ces questions de recherche (une multitude d'écosystèmes riches en biodiversité, les incroyables capacités de la biodiversité, les impacts environnementaux et la conservation de la biodiversité). Vous pouvez également retrouver les dernières recherches menées au sein des laboratoires de l’institut écologie environnement dans la catégorie actualités de notre site internet.

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© Yan ROPERT-COUDERT / CEBC / CNRS Images

 

UNE MULTITUDE D'ECOSYSTEMES RICHES EN BIODIVERSITE... 

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© Anthony LAGANT / CRIOBE / CNRS Images

 

Les forêts

Cet ouvrage, rédigé par des chercheurs spécialistes du milieu, nous montre combien sa préservation devient un enjeu écologique mondial tant cet écosystème contribue à l’équilibre des littoraux tropicaux et à ceux de la planète tout entière. Sait-on par exemple que ces forêts maritimes jouent le rôle de puits de carbone en absorbant de grandes quantités de CO2 ? Qu’elles peuvent servir de filtres ou d’éponges face aux pollutions humaines ? Qu’elles constituent un rempart contre les tempêtes ou les tsunamis ? Un livre qui nous invite à poser un regard nouveau sur cette forêt si secrète au coeur des enjeux écologiques tropicaux.

20 heures, au cœur de la forêt guyanaise. Alors qu’il fait nuit noire, des scientifiques explorent la réserve des Nouragues à la recherche de caïmans. Leur objectif : mesurer l’impact du mercure rejeté par l’orpaillage illégal sur ces animaux au sommet de la chaîne alimentaire. Ce reportage en immersion vous réserve quelques frissons et d’étonnantes rencontres.

Carbone mieux stocké, plus de nourriture pour le gibier, moins de tiques… Les bois de petite taille s’avèrent, toutes proportions gardées, plus « efficaces » que les grandes forêts, même si celles- ci hébergent une biodiversité animale et végétale plus importante. Ce résultat obtenu par une équipe européenne, impliquant plusieurs scientifiques du laboratoire « Écologie et dynamique des systèmes anthropisés » (CNRS / UPJV), démontre l’importance des petits bois au sein des paysages agricoles. Il est publié dans la revue Journal of Applied Ecology le 02 décembre 2019.

À l’occasion de la journée internationale de la forêt #IntlForestDay #JIF2023, découvrez les missions passionnantes de ces scientifiques pour qui les forêts, qu'elles soient tropicales ou méditerranéennes, sont de véritables laboratoires à ciel ouvert.

Les milieux marins

Bien que paradoxalement encore très peu connus, les milieux marins restent fortement menacés par les activités humaines : surexploitation des ressources halieutiques, pollution provenant du continent (déchets plastiques, nutriments, …), dégradation des habitats marins, espèces invasives et manifestations du changement climatique : acidification de l’océan, augmentation des températures, désoxygénation, … La communauté scientifique, les décideurs politiques, les entreprises, et la société civile doivent se mobiliser ensemble et dès maintenant pour être efficaces à protéger et conserver les milieux marins.

Tout l’équilibre de notre planète repose sur les océans, qui recouvrent plus de 70 % de la surface de la Terre. Mais que sait-on vraiment de ce monde des profondeurs ? Si, en quelques années, les connaissances ont progressé, l’environnement marin et les interactions complexes qui régissent son fonctionnement restent mal connus. Sait-on, par exemple, que dans cet immense réservoir de biodiversité, la grande majorité des espèces reste encore à identifier ? Que des organismes microscopiques y jouent des rôles essentiels, comme dans la formation des nuages ? Que les habitants des abysses y ont adopté des modes de vie surprenants leur permettant de tolérer des conditions toxiques, brûlantes ou pauvres en oxygène ?

Couvrant plus de 14 000 km², le golfe normano-Breton est représentatif de nombreux littoraux européens où s’exercent de multiples pressions anthropiques (pêche, aquaculture, tourisme, etc.). Mais il est aussi original à plusieurs titres, de par son régime de marée mégatidal parmi les plus importants du Monde, ses conditions hydrodynamiques qui l’isolent du reste de la Manche et la mosaïque d’habitats benthiques qui le composent. C’est probablement ces originalités, combinées à sa relativité accessibilité et à la présence de stations marines, qui y a permis le développement d’une riche histoire naturaliste. Des centaines de naturalistes amateurs et professionnels y ont observé et échantillonné la faune marine depuis plus de deux siècles au point que le Golfe a été le lieu de découverte de 103 espèces nouvelles pour la science.

Créées au XIXᵉ siècle par des savants naturalistes désireux d’observer les organismes marins dans leur environnement, les stations marines jouent aujourd’hui un rôle majeur dans la compréhension et la mesure du changement climatique. À partir des exemples de Concarneau, Roscoff, Banyuls-sur-Mer et Villefranche-sur-Mer, cette vidéo réalisée par Grand Labo retrace l’histoire de la création de ces stations et nous fait découvrir quelques-unes des recherches qui y sont menées.

Une équipe du CEA et du CNRS publie dans Nature le 19 avril la découverte d’un groupe majeur de virus abondants à la surface des mers et des océans, où ils infectent du plancton unicellulaire : les mirusvirus. Cette découverte permet de mieux apprécier l’étendue de la biodiversité océanique et l’importance des virus dans ces écosystèmes. Mais surtout, ces virus ont une histoire évolutive étonnante, à mi-chemin entre le virus de l’herpès, qui infecte la moitié de la population humaine mondiale, et les virus géants, un groupe complètement distinct de virus également abondants dans les océans. Ils offrent ainsi à la communauté scientifique de nouvelles opportunités pour étudier l’écologie et l’évolution des virus à ADN, dans les océans et au-delà. Ces travaux ont été réalisés au Genoscope sur des données récoltées lors de l’expédition Tara Océans (2009-2013), mise en œuvre par une collaboration entre la Fondation Tara Océan, et des équipes principalement du CNRS, de l’EMBL et du CEA réunies au sein du consortium Tara Océans.

Les traits écologiques des espèces plutôt que leur classification taxinomique déterminent le fonctionnement des écosystèmes et les réponses aux changements globaux. Or, la distribution globale de ces traits reste mal connue. En utilisant la base mondiale des poissons récifaux collectée par le Reef Life Survey, une équipe internationale dont des scientifiques de l’Université de Montpellier, du CNRS et de l’Ifremer, a démontré l’influence prédominante de l’environnement sur la composition en traits et met en avant les rôles écologiques universels assurés par les poissons récifaux à travers les océans. Ces résultats, publiés dans PNAS, le 16 mars 2021, pourraient amener à repenser la stratégie de conservation des espèces.

Une équipe de chercheurs internationaux (Norvège, Suisse, France, UK, Allemagne, Espagne, USA) a produit et analysé un jeu de données de metabarcoding ADN à partir de 1700 échantillons prélevés dans les couches photique, aphotique, et sédimentaires profondes de l’océan à l’échelle planétaire. Les résultats, publiés dans Science Advances, montrent que les abysses abritent une biodiversité largement supérieure à celle du plancton, et en majorité inconnue. Ils dévoilent aussi les relations complexes entre biodiversités planctonique et benthique dans le processus clef de la pompe à carbone océanique. 

Une équipe de chercheurs embarque chaque année à bord du Marion Dufresne pour étudier des animaux peu connus : le macrozooplancton et le micronecton. Ces organismes de milieu de chaine alimentaire se composent de gélatineux, de crustacés et de poissons. Mais pour les étudier, il faut d’abord les repérer en pleine mer grâce à un instrument acoustique, un écho sondeur. Puis ils sont pêchés, triés par espèces et comptés. En les suivant d’année en année, les scientifiques peuvent mieux comprendre l’effet du changement climatique sur ce maillon crucial de la chaine alimentaire.

Des bancs de vase de plusieurs dizaines de kilomètres circulent en permanence le long des côtes guyanaises. Mieux : ils sont colonisés par la forêt la plus rapide du monde. Dans l'ouest de la Guyane, des chercheurs tentent de mieux comprendre les mécanismes de ce phénomène unique.

Une équipe de chercheurs embarque chaque année à bord du Marion Dufresne pour étudier des animaux peu connus : le macrozooplancton et le micronecton. Ces organismes de milieu de chaine alimentaire se composent de gélatineux, de crustacés et de poissons. Mais pour les étudier, il faut d’abord les repérer en pleine mer grâce à un instrument acoustique, un écho sondeur. Puis ils sont pêchés, triés par espèces et comptés. En les suivant d’année en année, les scientifiques peuvent mieux comprendre l’effet du changement climatique sur ce maillon crucial de la chaine alimentaire.

On le dit aussi mystérieux que menacé. L’océan intéresse de nombreux acteurs de la société, des scientifiques aux professionnels de la mer en passant par les décideurs. C’est un véritable enjeu que d’arriver à croiser tous les savoirs et questionnements sur ce milieu : comment le définir ? Comment fonctionne-t-il ? Quels sont les impacts des activités humaines sur l’océan et quel est son rôle dans l’équilibre de notre planète ? Et finalement, une question centrale : quel océan voulons-nous ?

Les milieux aquatiques

Éléphants, crocodiles, hippopotames… au Botswana, le Delta de l’Okavango se transforme en véritable paradis pour la faune pendant la crue qui dure plusieurs mois dans l'année. Dans ce reportage diffusé avec LeMonde.fr, voyagez avec une équipe de scientifiques français qui étudient les particularités géologiques, hydrologiques et climatiques de cette région exceptionnelle.

 Les micro-organismes aquatiques sont des acteurs majeurs des écosystèmes et de la biodiversité des lacs. Pourtant, on ignore encore largement à quel point ils sont affectés par les pressions climatiques et humaines. Dans une étude, parue dans Nature Communications le 31 juillet, une équipe de recherche d’INRAE, de l’Université de Savoie Mont-Blanc, du CNRS, de l’Université Clermont Auvergne et de l’Université de Toulouse, ont étudié l’ADN conservé dans les sédiments de 48 lacs pour comparer la diversité actuelle des micro-organismes avec celle de la fin du XIXe siècle, avant l’accélération de l’impact des activités humaines sur les écosystèmes. Leurs résultats montrent des changements drastiques dans la biodiversité des micro-organismes aquatiques et une homogénéisation de la diversité entre les lacs.

C’est le troisième plus long cours d’eau d’Afrique australe, qui s’écoule sur près de 1 800 kilomètres ; puis soudain, plus rien ! L’Okavango ne se jette pas dans la mer, il disparaît au beau milieu des terres, comme s’il s’évaporait. Rien à voir avec un vulgaire ruisseau pour autant : son célèbre delta est grand comme la Bretagne, à la hauteur d’un fleuve dont la crue majestueuse dure plusieurs mois par an. Et dans ces régions arides du Botswana, que l’Okavango irrigue avant de s’effacer, la vie peut prospérer dans toute sa formidable diversité : éléphants, hippopotames, antilopes, phacochères, crocodiles et autres oiseaux y pullulent dans un cadre unique au monde.

Les milieux tropicaux

Les événements écologiques survenus ces dernières années, notamment en raison des changements globaux, et du réchauffement climatique en particulier, ont fait prendre conscience à l'opinion publique des menaces qui planent sur les zones tropicales. Les sciences s'intéressent aujourd'hui à cette écologie unique qui abrite des écosystèmes d'une grande complexité. En effet, l'équilibre de notre planète repose en partie sur ces environnements fragiles où évolue le plus grand nombre d'espèces en densité et en diversité. Cette biodiversité et la gestion des ressources associées apparaissent comme l'un des enjeux écologiques majeurs du XXIe siècle.

Pour comprendre l'évolution de la forêt tropicale et son rôle dans le stockage du carbone, des scientifiques recensent régulièrement les arbres dans la réserve des Nouragues. Cette année, plus de 18 000 spécimens doivent ainsi être vérifiés. Mais encore faut-il se frayer un chemin à travers la végétation et éviter chutes, morsures et piqûres en tout genre...

Les poissons tropicaux les moins attractifs ont une richesse fonctionnelle en moyenne 33 % supérieure à celle des poissons considérés comme les plus beaux, selon une étude menée par des écologues du CNRS, de l’université de Montpellier, d’Andromède Océanologie et du Centre universitaire de Mayotte. Notre perception de la beauté du vivant peut ainsi biaiser notre perception de la diversité écologique. Cette étude nous interpelle sur nos motivations à préserver la biodiversité. Publiée dans Scientific Reports le 6 août 2018, elle a reçu un financement du CNRS1 et de la Fondation de France.

Les forêts tropicales humides sont importantes pour leur capacité à séquestrer le carbone et elles abritent une forte biodiversité, mais on connaît mal comment ces écosystèmes réagissent à des événements répétés de sécheresses sur plusieurs décennies. Or, les épisodes de sécheresse devraient devenir plus fréquents dans le futur. Dans une étude parue le 5 septembre 2022 dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences USA, un groupe coordonné par des chercheurs du laboratoire Évolution et Diversité Biologique (EDB – CNRS/Univ. Toulouse III Paul Sabatier/IRD) et impliquant aussi des chercheurs de l’INRAE, du CEA et de l’Université Gustave Eiffel, apporte un nouvel éclairage à cette question.

Les impacts des mégaherbivores, c’est-à-dire des espèces atteignant un poids supérieur à une tonne, sur la structure et le fonctionnement des écosystèmes forestiers sont encore très mal connus. Dans une étude publiée en ligne dans PNAS (à paraitre le 31 janvier 2023), et dans laquelle François Bretagnolle et Clémentine Durand-Bessart de l’UMR Biogéosciences sont co-auteurs, Fabio Berzaghi et al. ont combiné et analysé un ensemble de données provenant de sept sites en Afrique forestière sur les valeurs nutritionnelles de près de 150 espèces de plantes dont les éléphants de foret (Loxodonta cyclotis) s’alimentent

Le 28 avril, c’est le « Save the Frogs Day » : la plus grande journée mondiale de sensibilisation et d’action pour les amphibiens, qui sont fortement menacés.

LES INCROYABLES CAPACITES DE LA BIODIVERSITE...

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© Claude DELHAYE/CNRS Images

 

Le comportement social des animaux

Les humains ne sont pas les seuls à inculquer les pratiques d’hygiène à leurs enfants, les mandrills s’y attellent également. Chez ces primates, lorsque beaucoup d’individus sont infectés de parasites gastro-intestinaux contagieux, certaines femelles évitent systématiquement de toiletter la région péri-anale de leurs congénères, riche en parasites. Une stratégie « hygiénique » transmises à leurs filles, puisqu’il est possible de retrouver le même niveau d’hygiène chez elles, comme le montre l’étude de plusieurs chercheurs. 

Le chercheur Cédric Sueur (CNRS-Université de Strasbourg)1 avec Valéria Romano (Universidad de Alicante) et Andrew MacIntosh (Université de Kyoto) abordent, dans la revue Trends in Ecology and Evolution, les mécanismes comportementaux des animaux sociaux leur permettant d’éviter les épidémies tout en maintenant un système de communication efficace. Leurs travaux portent sur les processus évolutifs qui auraient ainsi façonné notre réseau et notre comportement social.

Les êtres vivants naissent, se développent, vieillissent et meurent selon des vitesses très contrastées entre espèces, mais aussi entre individus d’une même espèce. Parmi les différentes explications, les biologistes ont montré que la place d’un individu dans l’organisation sociale de son groupe module la manière dont il vieillit. Pour mieux comprendre cette corrélation, des scientifiques se sont intéressés au métabolisme de la fourmi noire des jardins (Lasius niger), un insecte dit eusocial (tout groupe est réparti en castes spécialisées, certaines fertiles, d’autres non). Les résultats de leur étude sont à lire dans la revue Cellular and Molecular Life Sciences (CMLS).

Et si la vie en communauté ne profitait pas à tout le monde ? Une équipe de recherche internationale tente de comprendre la dynamique sociale, au sein d'un groupe d'écureuils terrestre, qui va influencer la santé des individus.

Il semblerait bien que comme nous, les poissons soient sujets aux chagrins d’amour… Mais comment a-t-on pu le mesurer, alors que les émotions sont par nature subjectives ? Des chercheurs ont conçu une expérience originale, inspirée de la psychologie humaine, pour étudier objectivement l’état émotionnel des poissons en présence ou non de leurs partenaires. Et les résultats sont émouvants…

Le rôle indispensable de la biodiversité

Les hommes exploitent les produits de la ruche de façon récurrente dès le début du Néolithique. Produisant le nectar des dieux, l’abeille est dotée d’une énergie symbolique positive dans tout l’Occident. Et elle occupe une place essentielle dans les écosystèmes. Par son butinage irremplaçable, elle pollinise et permet la reproduction d’un grand nombre de plantes à fleurs, assurant l’essentiel de la production alimentaire de la planète.

Une molécule issue d’un champignon comestible pourrait ouvrir des perspectives thérapeutiques pour des patients atteints de mucoviscidose, la maladie génétique rare la plus fréquente. Les scientifiques ont ainsi montré que la molécule 2,6-diaminopurine (DAP) pourrait avoir un intérêt thérapeutique pour les patients atteints de mucoviscidose liée à une mutation particulière, dite mutation non-sens.

L’utilisation de ressources naturelles renouvelables est essentielle pour assurer une transition vers une bioéconomie durable et respectueuse de l’environnement. La cellulose, issue des végétaux, est la ressource naturelle et renouvelable la plus abondante, mais elle est également très résistante et nécessite des procédés thermiques et chimiques énergivores pour être valorisée en industrie. Des scientifiques ont découvert et caractérisé de nouvelles enzymes, les AA7 déshydrogénases facilitant la dégradation de la cellulose. Leurs résultats permettront de développer des procédés industriels consommant moins d’énergie et plus respectueux de l’environnement.

Comment mesurer l'impact du dépérissement forestier provoqué par les changements globaux sur la biodiversité ? Pour la première fois, une équipe internationale de recherche a analysé la diversité des communautés d'insectes qui représentent 60 % de la biodiversité forestière, grâce à la technique du metabarcoding ADN. 

A travers le monde, si de nombreux travaux de recherche ont eu pour objectifs de caractériser et de mesurer les services écosystémiques des espaces abritant une biodiversité qualifiée "d'extraordinaire" de par sa richesse et/ou la présence d’espèces rares, beaucoup moins d’études se sont intéressées aux services écosystémiques rendus par les espaces abritant une nature qualifiée « d'ordinaire ». Celle-ci est la nature composée d'espèces et d'habitats communs possédant une faible complexité écologique. Elle comprend notamment une très grande partie des espaces agricoles cultivés de manière conventionnelle. 

En agriculture, les humains ont toujours tenté de s’affranchir de la nature: en sélectionnant les variétés les plus productives, en privilégiant l’usage de pesticides pour limiter les ravageurs des cultures et en privilégiant des variétés qui ne dépendent pas des insectes pollinisateurs pour leur reproduction. Ces pratiques contribuent à la raréfaction des abeilles.

Les pouvoirs extraordinaires des espèces

Les chauves-souris sont porteuses d’une multitude de virus, pathogènes pour la plupart des mammifères, sans développer de symptômes. Comment l’immunité de l’animal a évolué pour s’en prémunir ? C’est la question à laquelle répondent des scientifiques

La détection des cancers est un enjeu majeur de santé publique, mais les méthodes disponibles actuellement, par exemple les IRM ou les mammographies, sont souvent chères et invasives, ce qui limite leur utilisation à grande échelle. Des méthodes alternatives comme l’utilisation de l’odorat animal sont à l’étude pour dépasser ces contraintes. 

Dans la nature, certaines espèces savent réguler le cycle des nutriments du sol ainsi que la diversité et la dynamique de la végétation. Une équipe d’écologues et d’agronomes a étudié l’impact de la fourmi moissonneuse Messor barbarus sur des pelouses sèches méditerranéennes dans la plaine de la Crau. L’étude montre que ces invertébrés accélérèrent la résilience des communautés végétales dans ces prairies dégradées en facilitant leur rétablissement. 

Alors que les leurres utilisés par les plantes carnivores à urnes américaines pour capturer leurs proies font encore débat dans la littérature scientifique, une étude de chercheurs français publiée dans PLOS ONE montre que les odeurs pourraient jouer un rôle clé dans la stratégie de nutrition de ces plantes. Cette équipe composée d’écologues, de chimistes et d’une entomologiste démontre que ces plantes peuvent influer sur la composition de leurs proies grâce aux odeurs qu’elles émettent.

Superprédateurs des abysses, les cachalots s’orientent dans le noir grâce à leur sonar. Pour mieux les étudier, une équipe de scientifiques a équipé le plus grand drone marin civil au monde d’une carte son très performante. Dans ce reportage diffusé avec LeMonde.fr, découvrez une nouvelle méthode prometteuse pour comprendre les cétacés et apprendre à les respecter.

Les grenouilles brésiliennes sont fluorescentes ! Et ça n’est pas leur seul pouvoir...

Depuis leur apparition sur Terre, il y a plusieurs centaines de millions d’années, les plantes se sont adaptées à quasiment tous les milieux. Si elles n’ont pas besoin des humains pour vivre, à l’inverse, nous dépendons largement d’elles, tout comme de nombreuses autres espèces du règne animal. L’histoire des plantes n’a pas encore livré tous ses secrets aux scientifiques. Mais par nos pratiques et nos usages, les plantes ont eu, et ont toujours, un impact sur nos modes de vie, notre santé, nos cultures et mêmes sur nos modèles économiques. Les étudier, les comprendre et saisir les interactions que nous avons tissées avec elles est fondamental : elles sont aujourd’hui fortement affectées par nos activités, il est urgent d’en prendre conscience pour agir en faveur de leur protection.

IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX ET CONSERVATION DE LA BIODIVERSITE...

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© Erwan AMICE/IRD/CNRS Images

 

Comprendre la biodiversité pour mieux la préserver

À défaut d'en prendre la pleine mesure, tout le monde a au moins entendu parler du changement climatique et des risques associés. La biodiversité, elle, fait très peu parler d'elle, alors que nous abordons la 6ème crise d'extinction de masse. 
Bien sûr, changement climatique et biodiversité ont partie liée. Mais pas seulement, et la deuxième doit faire face à des problématiques qui lui sont propres, et dans lesquelles le climat ne joue aucun rôle : artificialisation des sols, pollutions des eaux, fragmentation des milieux naturels, etc. 

L'actualité nous le rappelle sans cesse : les maladies comme le paludisme, le Sida, ébola ou zika sont difficiles à combattre, et les maladies chroniques de type cancer, diabète ou maladies cardiovasculaires toujours plus meurtrières. Pour la première fois de son histoire, l'humanité voit même son espérance de vie diminuer. Pour comprendre les raisons de cette crise sanitaire, l'écologie scientifique pose un autre regard sur la santé qui prend en considération les transformations de l'environnement et l'évolution de nos modes de vie

Le changement climatique et l’érosion de la biodiversité sont deux crises intimement liées. C'est ce que dévoile un récent rapport, corédigé par des experts du climat (GIEC) et de la biodiversité (IPBES). Et si certaines solutions proposées pour répondre à l'une peuvent aller au détriment de l’autre, plusieurs actions sont envisageables face à ce double défi.

L’Académie des sciences lance aujourd’hui une alerte au sujet de l’érosion de la biodiversité des insectes dans un avis inédit assorti de recommandations. De plus en plus décrit et analysé dans les travaux de recherche, ce déclin représente une grave menace pour nos sociétés. Face à l’urgence, toutes les disciplines scientifiques s’unissent désormais pour appeler à agir…

Y a-t-il vraiment, dans les écosystèmes, un seuil de perturbations au-delà duquel le milieu se détériore brutalement ? Cette idée, qui guide aujourd’hui les politiques environnementales, est remise en question par un groupe d’écologues. Après avoir recensé et analysé plus de 4 000 études écosystémiques, ils affirment que les points de basculement sont pratiquement inexistants : les écosystèmes se dégradent en réalité bien avant.

Considérer le climat, la biodiversité et la société comme un système couplé est essentiel pour résoudre simultanément les crises climatiques et de la biodiversité. Leurs interconnexions posent des problèmes complexes pour l'élaboration de politiques et de mesures efficaces. Pour étudier la possibilité d’atteindre les Objectifs de Développement Durable, cinquante experts mondiaux, issus des domaines du changement climatique et de la biodiversité, ont contribué à la rédaction d’un rapport qui est rendu public le 10 juin. Parmi ces experts figurent : Sandra Lavorel, directrice de recherche CNRS, Paul Leadley enseignant-chercheur de l’Université Paris Saclay et Camille Parmesan, directrice de recherche CNRS.

Le vivant est constitué de millions d’espèces qui interagissent entre elles. Les insectes contribuent grandement au fonctionnement des écosystèmes. Les pieds de tomates, par exemple, sont plus productifs lorsqu’ils sont pollinisés par les bourdons. Malheureusement ces derniers disparaissent avec l’augmentation des températures. Autre conséquences des changements climatiques et menaces pour la biodiversité : les invasions biologiques. Comment lutter pour limiter leur impact ? Les microbes, les bactéries, les champignons ont eux aussi des effets importants sur la vie humaine : la production d’antibiotiques, la dépollution des sols ou encore la dégradation du plastique !

La Journée internationale de la biodiversité est l’occasion de célébrer les formes, aussi belles que variées, de la faune et de la flore sauvages et de faire prendre conscience de la multitude d’avantages que leur conservation procure aux populations.

Les effets du changement climatique sur la biodiversité

Avant le One Forest Summit organisé les 1er et 2 mars à Libreville, au Gabon, l’écologue Jonathan Lenoir nous explique les enjeux qui entourent la préservation des écosystèmes forestiers, dans le contexte du réchauffement climatique global.

Partout sur la planète, le déclin du récif corallien semble inexorable. Mais les scientifiques n’ont pas dit leur dernier mot ! Dans ce reportage en Polynésie française diffusé en partenariat avec LeMonde.fr, une équipe de chercheurs essaie d’inverser la tendance en aidant le corail à s’adapter au changement climatique.

Les arbres jouent un rôle primordial dans le bien être des habitants des villes… Mais pour combien de temps encore ? Une équipe de recherche internationale a publié dans la revue Nature Climate Change la première analyse de risque, d’envergure mondiale, pour les espèces d’arbres plantées en ville dans le contexte actuel d’augmentation des températures et de diminution des précipitations annuelles liées au changement climatique : à l’heure actuelle, entre 56 et 65 % de ces espèces sont d’ores et déjà en situation de risque, et ce chiffre pourrait monter entre 68 et 76 % d’ici 2050

Le massif des Alpes est certainement le plus scruté au monde, constituant un véritable laboratoire à ciel ouvert des effets des changements climatiques sur la biodiversité. Alors qu’un bon nombre d’études ont indépendamment démontré l’impact des changements climatiques sur l’activité saisonnière et la migration des plantes et des animaux, ces conséquences n’avaient jamais pu être analysées simultanément à l’échelle du massif montagneux

Un collectif de 104 chercheuses et chercheurs s’est attelé à caractériser l’évolution de la taille des nichées sur les 50 dernières années, en lien avec le changement climatique. Le jeu de données final compile les informations collectées sur près de 750,000 nids au sein de 201 populations bénéficiant de suivis à long terme. Publiée dans les Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA, cette étude révèle que les espèces de grande taille, et d’autant plus si elles sont migratrices, voient leur reproduction baisser en réponse à l’augmentation des températures. Globalement, si un déclin effectif de la taille des nichées est observé, il demeure de faible ampleur et ne peut expliquer à lui seul le déclin des populations d’oiseaux à travers le monde.

Nous savions déjà que l’aire de répartition géographique des espèces exploitées allait être modifiée dans le futur sous l’effet du réchauffement climatique, engendrant une redistribution des stocks halieutiques dans les mers et les océans. Mais quelle sera l’ampleur des changements attendus au niveau des captures potentielles ? Ces modifications vont-elles affecter de la même façon les espèces capturées avec différents engins de pêche ? Pour répondre à ces questions, des scientifiques ont modélisé les changements attendus des captures halieutiques potentielles de différents engins de pêche, selon deux scénarios climatiques.

Un consortium international de plus de 70 scientifiques a publié un article qui alerte sur les menaces que fait peser le dérèglement climatique sur les insectes, piliers du bon fonctionnement des écosystèmes. La synthèse parue dans le journal Ecological Monographs fait directement écho aux avertissements du GIEC sur les risques liés à l'augmentation rapide des températures moyennes du globe et l’intensification des événements extrêmes. Les scientifiques expliquent que si aucune mesure n'est prise, nous réduirons considérablement et définitivement notre capacité à construire un avenir durable basé sur des écosystèmes sains et fonctionnels. L’article formule plusieurs recommandations clés à adopter pour aider les insectes face au changement climatique. A la fois les pouvoirs publics, les scientifiques et l’ensemble des citoyens doivent être impliqués dans l'effort de protection.

Le réchauffement climatique a de profonds effets sur les écosystèmes et la biodiversité. Si les températures moyennes augmentent, les températures nocturnes évoluent plus rapidement que les conditions diurnes à l’échelle mondiale. Les animaux « ectothermes » y sont particulièrement vulnérables puisque leur température corporelle dépend des conditions ambiantes. De plus, les épisodes de chaleurs sont associés à des sécheresses importantes et donc une pénurie d’accès à l’eau. Une étude expérimentale publiée dans la revue Oïkos a permis de mieux comprendre les répercussions de ces changements chez une espèce de lézard de climat froid présent en France, le lézard vivipare. Ce travail souligne les effets négatifs du réchauffement nocturne et des sécheresses.

Le récif corallien est un écosystème particulièrement menacé. 14% des coraux ont disparu dans le monde entre 2009 et 2018. Pour lutter contre ce déclin, une équipe de chercheurs du Criobe en Polynésie Française, mène une dizaine de projets de recherches pour aider le corail à s’adapter au changement climatique. Ils réalisent des croisements génétiques ou réfléchissent à des solutions pour reconstruire les récifs détruits. Ils espèrent grâce à ces recherches réussir à inverser la tendance.

L'impact de l'Homme sur la biodiversité

Autrefois rare dans nos campagnes, le sanglier est aujourd’hui considéré comme un nuisible qu’on pourchasse sans relâche. L’écologue Raphaël Mathevet explique comment les populations de sangliers ont été développées à partir des années 1970, et s’interroge : qu’avons-nous fait de cet animal sauvage ?

Une large collaboration scientifique européenne a quantifié pour la première fois l’impact direct de différentes activités humaines sur les oiseaux à l’échelle du continent : les données recueillies pendant près de 40 ans montrent une perte de près d’un quart du nombre d’oiseaux sur cette période. Plus précisément, l’étude démontre l’effet négatif et prépondérant de l’intensification des pratiques agricoles. Ces travaux, dirigés par deux scientifiques du CNRS et un doctorant de l’Université de Montpellier ont impliqué des chercheurs et chercheuses du Museum national d’histoire naturelle et de nombreux pays d’Europe. 

Les cours d’eau abritent une riche biodiversité en poissons, avec plus de 17 000 espèces recensées à ce jour, correspondant à un quart de l’ensemble des vertébrés du globe. Les impacts des activités humaines sur la biodiversité ont souvent été uniquement abordés sous l’angle du nombre d’espèces (diversité taxonomique), alors qu’ils pourraient également être mesurés en termes de fonctions (diversité fonctionnelle) ou de liens de parenté entre espèces (diversité phylogénétique)

Une équipe internationale de scientifiques étudie comment les animaux réagissent à la réduction de l'activité humaine pendant la pandémie de Covid-19. Dans un article publié le 22 juin 2020 dans Nature Ecology & Evolution, les scientifiques en charge de cette nouvelle initiative mondiale, "Initiative bio-logging COVID-19",  expliquent comment la recherche, pendant cette crise sanitaire dévastatrice, peut inspirer des stratégies innovantes pour partager l'espace sur cette planète de plus en plus encombrée par les activités humaines, avec des bénéfices pour la faune et les humains.

Le plateau des Guyanes, incluant le Nord du Brésil, la Guyane et le Surinam, constitue l’une des zones équatoriales les moins impactées par les activités humaines. En Guyane par exemple, plus de 90 % du territoire est couvert de forêt primaire. Pourtant, l’accroissement démographique et le développement de l’activité minière, tant légale qu’illégale, tendent à augmenter les perturbations anthropiques, et génèrent une disparition locale de la forêt primaire au profit de zones minières, agricoles ou urbanisées. Une étude publiée dans la revue Nature Communications montre qu’un faible taux de déforestation cause un déclin drastique de la biodiversité. 

La lumière artificielle nocturne est actuellement reconnue comme une menace pour la biodiversité. Ce phénomène global impacte tous les écosystèmes terrestres et aquatiques. Des chercheurs se sont intéressés aux effets de la lumière artificielle nocturne sur l’expression des gènes chez le têtard d’une espèce d’amphibien, le crapaud commun, Bufo bufo. Ces travaux, publiés dans le journal Sciences of the Total Environment, montrent une sous-expression des gènes, particulièrement les gènes impliqués dans le fonctionnement du système immunitaire et le métabolisme lipidique, chez les têtards de crapauds communs élevés avec une pollution lumineuse d’une intensité réaliste avec celle mesurée sur le terrain.

Le mercure (Hg) est un contaminant naturel dont les rejets ont fortement augmenté dans l’environnement du fait de l’industrialisation et de l’utilisation des combustibles fossiles. Cette augmentation se retrouve dans les tissus des prédateurs supérieurs qui le bioaccumule. D’autres activités humaines comme la pêche sont également susceptibles d’influencer la contamination au mercure dès lors qu’elles modifient les réseaux trophiques ou l’accessibilité des proies, notamment pour les oiseaux qui profitent des thons et des dauphins pour s’alimenter.

Ces dernières décennies ont vu les populations de pollinisateurs chuter drastiquement. Dans ce cadre-là, cette étude évalue l’impact sur le long terme d’un fongicide largement utilisé, le boscalid, sur l’abeille domestique. Ces travaux publiés dans Environnemental Pollution montrent qu’exposer les reines au boscalid a des conséquences néfastes sur leur survie pendant la période nuptiale, mais aussi sur le fonctionnement de leur colonie lorsqu’elles réussissent à l’établir. Une reproduction sous-optimale des reines pourrait être l'un des principaux facteurs de perte des colonies.

La lutte contre les espèces invasives

Deuxième cause d'extinction d'espèces sur Terre, les invasions biologiques font également payer un lourd tribut à notre santé et à notre économie. Décryptage à l'occasion du congrès mondial de l'Union internationale pour la conservation de la nature qui se tiendra du 3 au 11 septembre à Marseille.

En 40 ans, les pertes financières induites par les invasions biologiques ont été équivalentes à celles provoquées par les différents types de catastrophes naturelles comme les tremblements de terre, les inondations ou les tempêtes. Elles augmentent même plus rapidement que celles dues aux aléas naturels. C’est ce qu’ont découvert des scientifiques du CNRS et de l’Université Paris-Saclay. Leurs résultats, obtenus avec le soutien du Fonds AXA pour la Recherche, sont publiés dans le numéro d’avril-mai 2023 de Perspectives in Ecology and Conservation.

L’introduction d’espèces envahissantes entraîne un déclin de certaines espèces autochtones : une équipe de chercheuses du CNRS et de l’Université Paris-Saclay a réussi à montrer que 11 % de la diversité phylogénétique mondiale des oiseaux et des mammifères, autrement dit leur histoire évolutive accumulée, est menacée par les invasions biologiques. Leur potentiel adaptatif aux changements environnementaux pourrait ainsi en grande partie disparaître en raison des invasions biologiques. Ces travaux, publiés dans Global Change Biology le 2 août 2021, permettent de mieux entrevoir l’avenir des écosystèmes et les pertes de certaines espèces.

Le frelon asiatique, Vespa velutina nigrithorax, cause des ravages sur les colonies d’abeilles, sur la biodiversité et de nombreux accidents sur les personnes. Aucun dispositif de lutte efficace n’est aujourd’hui disponible. Toutefois, grâce à un partenariat franco-chinois, la phéromone sexuelle du frelon a été identifiée et testée sur le terrain pour attirer les mâles. Ce résultat publié dans le journal Entomologia Generalis ouvre la voie au développement d’un piège sexuel pour limiter la reproduction de l’espèce et entraîner un déclin de celle-ci.

Les espèces exotiques d'oiseaux envahissantes représentent une menace croissante pour la biodiversité. Leurs impacts écologiques sont de plus en plus documentés : elles peuvent perturber des écosystèmes entiers, bouleverser les services de régulation ou de pollinisation des communautés qu’elles envahissent et même conduire à l’extinction d’autres espèces. De nombreuses études visent à décrire ces impacts, soit selon l’angle des espèces qui envahissent (et comment elles affectent potentiellement les espèces natives), soit selon celui des espèces natives (et comment elles peuvent être affectées par les espèces exotiques). Cependant, il manque aujourd’hui une compréhension claire de la façon dont les deux protagonistes impliqués dans les invasions biologiques - les espèces exotiques et les espèces menacées - sont caractérisés. Une étude publiée dans la revue Proceedings of the Royal Society B s'intéresse à cette question. 

Les plantes exotiques empruntent les routes de montagne et profitent du réchauffement climatique pour migrer plus haut en altitude. Une équipe de recherche internationale, comprenant un chercheur du CNRS, a montré que plus le point d’introduction d’une plante exotique est bas en altitude, en zone de plaine par exemple, et plus rapide est la vitesse de colonisation vers les sommets. Les résultats de cette étude viennent de paraître dans la revue Nature Ecology & Evolution. Les scientifiques notent que les vitesses de migration observées dans cette étude sont plus rapides que celles des espèces végétales natives et concluent que les infrastructures routières en montagne agissent comme de véritables boulevards de colonisation pour les plantes exotiques introduites à basses altitudes.

Pourquoi certaines espèces non-natives s’établissent-elles facilement dans de nouveaux milieux, alors que d’autres ont du mal à s’installer durablement? Cette question a fait l’objet de nombreux travaux depuis plus d’un demi-siècle. Pourtant, prédire le potentiel d’invasion des espèces reste encore aujourd’hui une tache particulièrement hasardeuse. Cette incertitude réside probablement dans le fait que les capacités d’invasion des espèces s’expliquent non seulement par les caractéristiques fonctionnelles de ces espèces (capacités de reproduction, alimentation, taille du corps, etc…) mais également par celles des espèces natives constituant les communautés envahies.

Les solutions pour protéger la biodiversité

La grande muraille verte est un projet révolutionnaire mis en place par les pays africains du Sahel : une bande végétale de 15 km de large, traversant le continent d’est en ouest, dont l’objectif est de combattre la désertification grâce à une gestion durable des ressources naturelles.

Lors de sa plénière annuelle du 3 au 9 juillet 2022 à Bonn en Allemagne, la Plateforme intergouvernementale scientifique et politique sur la biodiversité et les services écosystémiques (Ipbes) a validé deux évaluations sur l’utilisation durable des espèces sauvages et les multiples valeurs de la nature. Philippe Grandcolas, directeur adjoint scientifique à l’Institut écologie et environnement du CNRS (Inee) et observateur à la plénière, nous en explique les enjeux.

À l’occasion de la COP15, Philippe Grandcolas, directeur adjoint scientifique à l’Institut écologie et environnement du CNRS, revient sur les grands enjeux de la conférence organisée à Montréal, au Canada, du 7 au 19 décembre.

Au Botswana, dans le delta de l’Okavango, des milliers de villageois subissent les conséquences de la cohabitation avec la faune sauvage protégée : lions qui dévorent le bétail, éléphants qui détruisent les récoltes... Les chercheurs du projet Prosuli tentent de trouver des solutions. Reportage.

Les grandes agglomérations laissent peu de place à la biodiversité, en la cantonnant souvent à un rôle esthétique. Il est urgent de repenser les villes afin de les rendre plus viables pour la faune, la flore, donc pour Homo sapiens.

Elle vient de recevoir le prix de l’inventeur européen de l’année ! Claude Grison, directrice du laboratoire ChimEco, a développé des méthodes pour décontaminer les sols et l’eau grâce à des plantes. Mieux encore : les métaux ainsi récupérés servent de catalyseurs « écolos » pour la synthèse de médicaments ou de produits cosmétiques. Gros plan sur sa méthode avec la Jussie d’eau, plante exotique envahissante qui prolifère dans le sud de la France.

La pêche intensive provoque en moyenne une diminution de 30 % de la taille du corps des poissons. Cette diminution en taille réduit les rendements de la pêche, et a des conséquences écologiques importantes : des poissons plus petits sont des prédateurs moins efficaces et des proies plus faciles. Des chercheurs d’INRAE, du CNRS et de Sorbonne Université se sont intéressés aux mécanismes d’évolution inhérents aux populations de poissons pêchés. 

Le dessèchement du feuillage des arbres est un facteur clé dans la propagation des incendies. Pourtant, lors des sécheresses, l’évolution du contenu en eau des couverts forestiers reste mal comprise. Des scientifiques d’INRAE et du CNRS ont développé le premier modèle permettant de prédire la teneur en eau des canopées en période de sécheresse et lors des vagues de chaleur. Leurs résultats, publiés dans la revue New Phytologist, pourraient permettre de développer des modèles de prévision des risques d’incendie intégrant le fonctionnement de la végétation.

Diversifier les espèces dans les plantations forestières a un impact positif sur la qualité des boisements. C’est le résultat d’une étude internationale parue le 20 mai 2022 dans le journal Science impliquant un chercheur du CNRS. Des plantations forestières mélangeant plusieurs espèces différentes sont utilisées depuis longtemps pour certaines opérations de reboisement, dans l'espoir de restaurer les terres dégradées, d’atténuer le changement climatique et de fournir une meilleure production de bois.

Des  scientifiques d’INRAE et du CNRS, en collaboration avec des équipes allemandes, espagnoles, anglaises et canadiennes, ont examiné l’effet de la diversité des cultures et de la longueur de bords de champs (inversement proportionnelle à la taille des parcelles) sur la diversité de plantes dans les champs. Leur étude, publiée dans Journal of Applied Ecology, basée sur 1 451 parcelles agricoles, montre qu’augmenter la longueur de bords de champs constitue un complément prometteur aux mesures agri-environnementales pour conserver et restaurer la diversité des plantes, y compris au centre des parcelles.

Alors que peu de récifs coralliens arrivent à concilier protection de la biodiversité et activités de pêche, certaines aires marines protégées pourraient constituer une solution «gagnant-gagnant», bénéfique pour l’Homme et la biodiversité. C’est ce que montrent les recherches publiées dans la revue Science le 17 avril par des chercheurs de l’Université de Montpellier, de l’IRD, du CNRS et de l’Université de la Nouvelle-Calédonie, qui ont étudié 1 800 récifs coralliens de 41 pays différents.

Un groupe d’experts internationaux co-animé par Jean-Pierre Gattuso, océanographe au CNRS, établit dans la revue Biological Conservation les conditions nécessaires à la survie des récifs coralliens. Plus de 500 millions de personnes dépendent de ces écosystèmes qui assurent une protection contre les risques de submersion, offrent des ressources pour la pêche et constituent un atout pour le tourisme. Mais ils sont parmi les plus menacés par le réchauffement climatique, avec une augmentation depuis les années 1980 des épisodes de blanchissement au cours desquels le corail expulse les microalgues pourtant essentielles à sa survie. Réversible lorsque la hausse de température est de courte durée, le blanchissement prolongé peut entrainer la mort du corail et de l’écosystème associé.

es aires marines protégées (AMP) sont l’une des solutions avancées pour contribuer à l'adaptation et à l'atténuation des effets du changement climatique. Pour le démontrer, des scientifiques du Criobe (CNRS/École pratique des hautes études/UPVD) au sein d’une équipe internationale1  ont analysé 22 403 articles de recherche consacrés aux AMP. Leurs résultats démontrent que celles-ci peuvent améliorer de manière significative la séquestration du carbone, la protection des côtes, la biodiversité et la capacité de reproduction des organismes marins, ainsi que les captures et les revenus des pêcheurs lorsqu’elles sont intégralement ou hautement protégées. Bien que les AMP ne puissent pas à elles seules compenser tous les impacts du changement climatique, elles représentent un outil précieux pour son atténuation et pour l'adaptation des systèmes socio-écologiques.

Une équipe de recherche internationale cartographie pour la première fois les zones océaniques qui, si elles étaient protégées, permettraient d'atténuer les effets du changement climatique, de préserver la biodiversité et de permettre une meilleure productivité des pêcheries. Ces travaux font l’objet d’une publication dans la revue Nature.  Ils sont le fruit de la collaboration de 26 scientifiques et impliquent des chercheurs de l’Université de Montpellier et de l’Ifremer, avec la participation du CNRS.

De plus en plus de travaux suggèrent une incompatibilité entre croissance économique et conservation de la biodiversité. Et pourtant, la revue que publie dans Conservation Letters une équipe internationale couvrant un vaste éventail de disciplines, de régions et d’institutions, et à laquelle le Centre d'Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE – CNRS / Univ. Montpellier / Univ Paul Valéry Montpellier / EPHE / IRD) a pris part, révèle que les politiques internationales en vue de juguler l’érosion de la biodiversité s’appuient toutes sur des scénarios de croissance. Les auteurs analysent cette contradiction et recommandent d’explorer des trajectoires socio-économiques affranchies de l’injonction de croissance et compatibles avec les objectifs de préservation de la biodiversité.

La science fait-elle ce qu’il faut pour sauvegarder la biodiversité ? Oui, assurent aujourd’hui deux scientifiques qui ont analysé quelque 13 000 articles publiés sur le sujet. Laurent Godet, coauteur de cette étude, répondra à ceux qui pensent que la biologie de la conservation, discipline qui étudie la biodiversité et propose des outils pour enrayer la crise actuelle, serait déconnectée du réel ou peu conciliante avec les activités humaines.