Résumé :
Une étude récente couvrant six continents à travers le monde a révélé qu'après que les prairies aient été soumises à l'agriculture, au développement agricole ou à d'autres perturbations humaines, même si la perturbation est stoppée et que la récupération naturelle se produit pendant des centaines d'années, les communautés végétales pourraient ne pas être capables de se reformer exactement de la même manière que les prairies d'origine. Les chercheurs ont analysé 742 espèces de plantes dans le monde et ont découvert que les prairies secondaires en cours de rétablissement sont souvent plus susceptibles d'être occupées par des plantes plus hautes et à croissance rapide, tandis que les prairies anciennes qui n'ont jamais été cultivées sont davantage composées de plantes vivaces à croissance lente et à longue durée de vie, capables de résister à la sécheresse, au feu et aux herbivores.
Cette étude a été réalisée par des chercheurs de l'Université d'État du Michigan et d'autres institutions aux États-Unis, et les résultats ont été publiés dans les Actes de la National Academy of Sciences. L'étude montre que quel que soit le continent d'origine des sujets étudiés ou la différence des conditions climatiques, il existe des différences assez constantes dans les caractéristiques des plantes entre les prairies anciennes et les prairies secondaires qui se sont rétablies après avoir été perturbées.
La communauté scientifique savait déjà que la diversité végétale peut prendre des décennies, voire plus, à se rétablir après la destruction des prairies par l'agriculture, et que certaines plantes originales ne peuvent pas réapparaître même après des centaines d'années, ont souligné les chercheurs. La nouvelle étude explique en outre pourquoi les prairies qui semblent avoir repoussé avec de la végétation ne sont peut-être pas encore véritablement revenues à leur état écologique d'origine.
Des recherches ont montré que lorsque d'anciennes prairies sont labourées ou converties en terres agricoles, les plantes vivaces les plus susceptibles de disparaître sont celles qui poussent lentement, ont une longue durée de vie et ont des feuilles coriaces. Bien que ces plantes poussent lentement, elles sont bien adaptées à une survie à long terme et peuvent résister à des environnements très stressants tels que la sécheresse, les incendies et les herbivores.
Cependant, lorsque la prairie est complètement perturbée, les avantages initiaux de ces plantes se transformeront en inconvénients. Parce qu’elles poussent lentement, il est difficile de rivaliser pour les ressources avec des plantes capables de croître et de se reproduire rapidement dans un environnement compétitif après la destruction des terres.
En conséquence, les prairies en restauration sont souvent d'abord colonisées par un autre type de plante. Ces plantes poussent plus vite, se reproduisent plus rapidement et obtiennent efficacement de l’eau, des nutriments et de la lumière du soleil. Non seulement ils peuvent coloniser rapidement des terres perturbées, mais ils peuvent également former rapidement de nouvelles populations grâce à de courts cycles de reproduction.
Les différences se reflètent même dans la hauteur des plantes, ont découvert les chercheurs. Les plantes des prairies secondaires ont tendance à pousser plus hautes que celles des prairies anciennes, car les plantes plus hautes ont un avantage dans la compétition pour la lumière du soleil. Une fois que ces plantes se reproduisent, la génération suivante hérite de caractéristiques de croissance similaires, permettant ainsi à la structure de la communauté végétale de se poursuivre.
Les différences entre les plantes spécifiques sont également très évidentes. Par exemple, Stipa stricto, commune dans les steppes de pins du sud-est des États-Unis, est une plante vivace très tolérante à la sécheresse qui possède des stratégies de survie typiques des anciennes plantes des prairies, mais ne constitue pas une caractéristique majeure des prairies secondaires. En revanche, les prairies en rétablissement sont plus susceptibles d’avoir des plantes annuelles à reproduction rapide, comme l’amarante, qui utilisent rapidement l’eau et les nutriments du sol.
Ce qui est encore plus surprenant, c'est que cette différence peut durer très longtemps. Dans certains cas étudiés, même après 300 ans de restauration, les plantes des prairies secondaires étaient encore plus hautes que leurs homologues anciennes. Cela signifie que ce n’est pas parce qu’un écosystème semble avoir repoussé de la végétation qu’il a retrouvé ses caractéristiques biologiques d’origine.
Cette découverte est importante pour comprendre les écosystèmes des prairies, car les prairies ne sont pas simplement des « terres sans arbres ». Les systèmes racinaires répandus des plantes réduisent le ruissellement de surface et l’érosion des sols, tandis que les prairies stockent environ un tiers du carbone terrestre. Les prairies constituent également des habitats importants pour un grand nombre d’animaux sauvages et de bétail, depuis les bisons d’Amérique du Nord jusqu’aux gnous d’Afrique et aux grandes outardes d’Asie, qui dépendent tous de différents types d’écosystèmes de prairies.
Les prairies couvrent près d’un quart de la superficie terrestre et soutiennent directement ou indirectement les moyens de subsistance de plus d’un milliard de personnes. Le continent eurasien s'étend de la Hongrie à la Chine, sur une longueur totale d'environ 5 000 milles, comprenant la steppe eurasienne, les grandes plaines nord-américaines et la savane africaine, qui sont toutes des composantes importantes de cet écosystème.
Au cours des deux derniers siècles, cependant, une grande partie des anciennes prairies ont été converties en terres agricoles, en plantations et en développement urbain. Le Cerrado du Brésil est l'une des savanes les plus riches en biodiversité au monde, mais il perd une superficie de la taille de Londres tous les trois mois en raison de la pression du développement agricole. Une étude estime que la superficie de la savane en Inde est passée d'environ 100 millions d'acres en 1880 à environ 60 millions d'acres en 2010, et que la superficie des prairies historiques préservées en Amérique du Nord représente moins de la moitié de sa superficie d'origine.
Pendant ce temps, des millions d'acres de terres agricoles sont abandonnées dans le monde, créant ainsi des opportunités de régénération des prairies secondaires. Par conséquent, une question qui fait l’objet d’une attention croissante est la suivante : si l’herbe repousse sur les terres agricoles, l’écosystème d’origine reviendra-t-il ?
La réponse donnée par cette étude est que, du moins en termes de composition et de caractéristiques des communautés végétales, la réponse est souvent non. Les prairies secondaires peuvent reformer une végétation verte, mais les plantes dominantes peuvent avoir subi des changements à long terme et certaines plantes uniques ou représentatives des prairies d'origine peuvent toujours ne pas être revenues.
Les chercheurs ne savent pas encore avec certitude dans quelle mesure ces différences dans les communautés végétales affecteront d'autres fonctions de l'écosystème. Par exemple, la question de savoir si les prairies secondaires peuvent absorber le dioxyde de carbone de l’atmosphère avec la même efficacité que les prairies anciennes, ou si elles peuvent recycler les nutriments de la même manière, nécessite des études plus approfondies.
Cependant, ces découvertes ont eu un impact direct sur les travaux de restauration écologique des prairies. Si vous arrêtez simplement de cultiver les terres agricoles et attendez une récupération naturelle, la communauté végétale qui en résulte risque de ne pas revenir automatiquement à l’état où elle était avant la perturbation. Les chercheurs pensent donc que si l'objectif n'est pas seulement de faire repousser la terre avec de l'herbe, mais de restaurer un écosystème avec des fonctions et une composition végétale similaires à celles des anciennes prairies, alors les humains devront peut-être être impliqués plus activement, comme la propagation de graines de plantes indigènes, la transplantation de plantes spécifiques, etc.
Dans le même temps, les chercheurs soulignent que la protection des anciennes prairies existantes pourrait être plus importante que leur restauration ultérieure. Parce qu’une fois qu’une prairie indigène qui a mis des centaines d’années, voire plus, à se former, disparaît, elle ne peut pas être rapidement restaurée en arrêtant simplement l’agriculture. Pour ces écosystèmes, la « repousse des plantes » et la « restauration réelle de l'écosystème d'origine » sont deux processus complètement différents.
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