Rôle des espèces clés dans un écosystème

Une espèce clé est un organisme qui aide à définir un écosystème entier . Sans ses espèces clés, l’écosystème serait radicalement différent ou cesserait complètement d’exister.

Les espèces Keystone ont une faible redondance fonctionnelle. Cela signifie que si l’espèce devait disparaître de l’écosystème, aucune autre espèce ne serait en mesure de remplir sa niche écologique. L’écosystème serait forcé de changer radicalement, permettant à de nouvelles espèces, éventuellement envahissantes, de peupler l’habitat.

Tout organisme, des plantes aux champignons, peut être une espèce clé de voûte; ce ne sont pas toujours l’espèce la plus grande ou la plus abondante d’un écosystème. Cependant, presque tous les exemples d’espèces clés sont des animaux qui ont une énorme influence sur les réseaux trophiques. La façon dont ces animaux influencent les réseaux trophiques varie d’un habitat à l’autre.

Carnivores, herbivores et mutualistes

Prédateurs

Une clé de voûte l’espèce est souvent, mais pas toujours, un prédateur. Seuls quelques prédateurs peuvent contrôler la répartition et la population d’un grand nombre d’espèces proies.

Tout le concept d’espèce clé de voûte a été fondé sur la recherche concernant l’influence d’un prédateur marin sur son environnement. Les recherches du professeur américain de zoologie Robert T. Paine ont montré que la suppression d’une seule espèce, l’étoile de mer Pisaster ochraceus, d’une plaine de marée sur l’île Tatoosh, dans l’État américain de Washington, avait un effet énorme sur l’écosystème. Pisaster ochraceus, communément connu en tant qu’étoiles de mer violettes, sont un prédateur majeur des moules et des balanes sur l’île Tatoosh. Les étoiles de mer ayant disparu, les moules ont envahi la région et évincé d’autres espèces, y compris les algues benthiques qui soutenaient des communautés d’escargots de mer, de patelles et de bivalves. Manque une espèce clé de voûte, la biodiversité de la plaine de marée a été réduite de moitié en un an.

Un autre exemple de prédateur agissant comme espèce clé de voûte est la présence de loups gris dans l’écosystème du Grand Yellowstone. Le Grand Écosystème de Yellowstone ( GYE) est un écosystème tempéré énorme et diversifié qui s’étend à travers les frontières des États américains du Montana, du Wyoming et de l’Idaho. Le GYE comprend des bassins géothermiques actifs, des montagnes, des forêts, des prairies et des fre habitats de shwater.

Les espèces d’élans, de bisons, de lapins et d’oiseaux de l’écosystème du Grand Yellowstone sont au moins en partie contrôlées par la présence de loups. Le comportement alimentaire de ces espèces de proies, ainsi que l’endroit où elles choisissent de faire leurs nids et leurs terriers, sont en grande partie une réaction à l’activité du loup. Les espèces charognardes, telles que les vautours, sont également contrôlées par l’activité des loups.

Lorsque le gouvernement américain a désigné des terres pour le parc national de Yellowstone à la fin du XIXe siècle, des centaines de loups parcouraient le GYE, se nourrissant principalement de troupeaux abondants d’élans et de bisons. Craignant l’impact des loups sur ces troupeaux, ainsi que sur le bétail local, les gouvernements aux niveaux local, étatique et fédéral se sont efforcés d’éradiquer les loups du GYE. Les derniers loups restants à Yellowstone ont été tués en 1924.

Cela a commencé une cascade trophique descendante dans l’écosystème du Grand Yellowstone. Une cascade trophique décrit les changements dans un écosystème dus à l’ajout ou au retrait d’un prédateur. Une cascade trophique descendante décrit les changements qui résultent de la suppression du principal prédateur d’un écosystème. (Une cascade trophique ascendante décrit les changements qui résultent du retrait d’un producteur ou d’un consommateur primaire.)

Faute d’un prédateur au sommet, les populations d’élans de Yellowstone ont explosé. Les troupeaux de wapitis se disputaient les ressources alimentaires et les plantes comme les herbes, les carex et les roseaux n’avaient ni le temps ni l’espace pour pousser. Le surpâturage a influencé les populations d’autres espèces, comme les poissons, les castors et les oiseaux chanteurs. Ces animaux dépendent des plantes et de leurs produits – racines, fleurs, bois, graines – pour survivre.

La géographie physique de l’écosystème du Grand Yellowstone a également été affectée par la perte de loups et le surpâturage des élans qui en a résulté. Les berges des cours d’eau se sont érodées car les plantes des zones humides n’ont pas réussi à ancrer le sol et les sédiments précieux. Les températures des lacs et des rivières ont augmenté car les arbres et les arbustes n’ont pas réussi à fournir des zones ombragées.

À partir des années 1990, le gouvernement américain a commencé à réintroduire les loups dans l’écosystème du Grand Yellowstone. Les résultats sont remarquables. Les populations de wapitis ont diminué, la hauteur des saules a augmenté et les populations de castors et d’oiseaux chanteurs se sont rétablies.

Herbivores

Les herbivores peuvent également être des espèces clés. Leur consommation de plantes permet de contrôler les aspects physiques et biologiques d’un écosystème.

Dans les savanes africaines comme les plaines du Serengeti en Tanzanie, les éléphants sont une espèce clé de voûte. Les éléphants mangent des arbustes et des petits arbres, comme l’acacia, qui poussent dans la savane. Même si un acacia atteint une hauteur d’un mètre ou plus, les éléphants sont capables de le renverser et de le déraciner.Ce comportement alimentaire fait de la savane une prairie et non une forêt ou une zone boisée.

Avec les éléphants pour contrôler la population des arbres, les herbes prospèrent et soutiennent les animaux de pâturage tels que les antilopes, les gnous et les zèbres. Les petits animaux tels que les souris et les musaraignes peuvent s’enfouir dans le sol chaud et sec d’une savane. Les prédateurs tels que les lions et les hyènes dépendent de la savane pour leurs proies.

Mutualistes Keystone

Les mutualistes Keystone sont deux espèces ou plus qui s’engagent dans des interactions mutuellement bénéfiques. Un changement dans une espèce aurait un impact sur l’autre et changerait tout l’écosystème. Les mutualistes Keystone sont souvent des pollinisateurs, comme les abeilles. Les pollinisateurs maintiennent souvent le flux et la dispersion des gènes dans des écosystèmes étendus.

Dans les prairies boisées de Patagonie (à la pointe sud de l’Amérique du Sud), une espèce de colibri et des plantes indigènes agissent ensemble comme des mutualistes clés. Les arbres, arbustes et plantes à fleurs locaux ont évolué pour n’être pollinisés que par Sephanoides sephanoides, un colibri connu sous le nom de pétard à dos vert. Les pétards à dos vert pollinisent 20% des espèces végétales locales. À leur tour, ces plantes fournissent le nectar sucré qui constitue la majeure partie du régime alimentaire du colibri.

Les poches de l’habitat patagonien existant s’effondreraient sans les pétards à dos vert, car leur redondance fonctionnelle est presque nulle – aucun autre pollinisateur ne s’est adapté pour polliniser ces plantes.

Autres organismes cruciaux pour Écosystèmes

En plus des espèces clés, il existe d’autres catégories d’organismes essentiels à la survie de leurs écosystèmes.

Espèces parapluie

Les espèces parapluie sont souvent confondues avec des espèces clés. Les deux termes décrivent une seule espèce dont dépendent de nombreuses autres espèces. La principale distinction entre les espèces parapluie et les espèces clés est que la valeur d’un L’espèce parapluie est liée à son aire de répartition géographique.

Les espèces parapluie ont de grands besoins en matière d’habitat, et les exigences de cet habitat ont un impact sur de nombreuses autres espèces qui y vivent. La plupart des espèces parapluie sont migratrices et leur aire de répartition peut inclure différents habitats types.

L’identification d’une espèce parapluie peut être une aspe importante ct de conservation. L’aire de répartition minimale d’une espèce parapluie est souvent la base pour établir la taille d’une aire protégée.

Le tigre de Sibérie, une espèce en voie de disparition, est une espèce parapluie d’une portée de plus de 1000 kilomètres (620 miles) dans l’Extrême-Orient de la Russie, avec un territoire s’étendant jusqu’en Chine et en Corée du Nord. L’aire de répartition des espèces comprend des écosystèmes fortement boisés dans les biomes tempérés et boréaux (subarctiques). Les populations de cerfs, de sangliers et d’orignaux sont sous le « parapluie » enneigé de la chaîne des tigres de Sibérie.

Les espèces de base

Les espèces de base jouent un rôle majeur dans la création ou le maintien d’un habitat.

Les coraux sont un exemple clé d’espèce de fondation dans de nombreuses îles de l’océan Pacifique Sud. Ces minuscules animaux poussent comme une colonie de milliers, voire de millions de polypes individuels . Les exosquelettes rocheux de ces polypes créent d’énormes structures autour des îles: les récifs coralliens.

Les récifs coralliens sont l’un des écosystèmes les plus dynamiques et biologiquement diversifiés de la planète. Plancton microscopique, ainsi que crustacés, mollusques, éponges , les poissons et les reptiles et mammifères marins font tous partie d’écosystèmes de récifs coralliens sains.

Les écosystèmes de récifs coralliens contribuent également à la géographie humaine d’une région. Frappés par les vagues et les courants océaniques, les exosquelettes de corail peuvent subir une bioérosion . Ces fragments érodés de corail (ainsi que des fragments osseux d’organismes s foraminifères, mollusques et crustacés) créent un sable mou appelé sable de corail. Les plages de sable de corail sont parmi les destinations touristiques les plus populaires au monde.

Ingénieurs des écosystèmes

À l’instar des espèces fondatrices, les ingénieurs des écosystèmes contribuent à la géographie physique de leur habitat. Les ingénieurs en écosystème modifient, créent et entretiennent les habitats.

Les ingénieurs en écosystèmes modifient leurs habitats grâce à leur propre biologie ou en modifiant physiquement les facteurs biotiques et abiotiques de l’environnement.

Les ingénieurs autogéniques modifient leur environnement en modifiant leur propre biologie. Les coraux et les arbres sont des ingénieurs autogènes. Au fur et à mesure qu’ils grandissent, ils font partie intégrante de l’environnement, fournissant de la nourriture et un abri à d’autres organismes. (Les exosquelettes durs laissés en tant que coraux meurent, continuent de définir et de modifier l’écosystème.)

Les ingénieurs allogéniques changent physiquement leur environnement d’un état à un autre. Les castors sont un exemple classique d’ingénieurs allogéniques. Les castors aident à maintenir les écosystèmes forestiers en éclaircissant les arbres plus âgés et en permettant aux jeunes arbres de pousser. La conversion de ces arbres en bois pour les barrages modifie radicalement les prairies boisées et les ruisseaux, les transformant en habitats humides.

Les espèces envahissantes sont souvent des ingénieurs des écosystèmes.Faute de prédateurs naturels ou de facteurs abiotiques pour les contraindre, ces espèces introduites modifient l’environnement existant de manière à inhiber la croissance de l’écosystème indigène.

Le kudzu, la soi-disant «vigne qui a mangé le sud», est une espèce de plante envahissante qui a modifié l’environnement du sud-est des États-Unis. Le kudzu dépasse régulièrement les espèces indigènes pour l’espace et les nutriments. hors des espèces indigènes, le kudzu limite les pollinisateurs, les insectes et les espèces d’oiseaux qui habitent une zone.

Espèces indicatrices

Une espèce indicatrice décrit une organisme très sensible aux changements environnementaux dans son écosystème. Les espèces indicatrices sont presque immédiatement affectées par les changements de l’écosystème et peuvent donner un avertissement précoce qu’un habitat souffre.

Changements associés à des influences externes telles que la pollution de l’eau , la pollution atmosphérique ou le changement climatique apparaissent pour la première fois dans les espèces indicatrices. Pour cette raison, les espèces indicatrices sont parfois appelées «espèces sentinelles».

Dans «l’estuaire national» de la baie de Chesapeake, les huîtres sont un indicateur espèces. Les huîtres et autres bivalves sont filtreurs, ce qui signifie qu’ils filtrent w ater pendant qu’ils le filtrent pour les particules de nourriture. Les huîtres filtrent les nutriments, les sédiments et les polluants qui pénètrent dans la baie par des sources naturelles ou anthropiques. Les parcs à huîtres aident à protéger les pêcheries, les habitats côtiers et même les écosystèmes benthiques. La santé des populations d’huîtres du Chesapeake est donc utilisée pour indiquer la santé de tout l’écosystème.

Espèce phare

Un produit phare L’espèce sert de symbole pour un habitat, un mouvement, une campagne ou un problème environnemental. Ils peuvent être des mascottes pour des écosystèmes entiers.

L’identification d’une espèce phare dépend fortement de la valeur sociale, culturelle et économique d’une espèce. Il s’agit souvent d’une «mégafaune charismatique», de grands animaux qui ont un attrait populaire en raison de leur apparence ou de leur importance culturelle. Les espèces phares peuvent être ou non des espèces clés ou indicatrices.

Les espèces phares peuvent parfois être des symboles d’idées générales à propos de la conservation, et non des représentants d’écosystèmes spécifiques. Cependant, des problèmes spécifiques sont souvent associés à un animal spécifique. Le mouvement pour mettre fin à la chasse au phoque dans l’Arctique a trouvé son espèce phare chez les juvéniles de phoque du Groenland. Les ours polaires sont les espèces phares incontestées associées au climat changer.