Des chaînes alimentaires aux réseaux trophiques

Dans la prairie fictive ci-dessous, la souris mange trois aliments et sert de nourriture à trois espèces : si tu la retires, toutes les autres espèces gardent de quoi manger.

Pourquoi une seule chaîne ne suffit pas

Une chaîne alimentaire est facile à dessiner et permet de raisonner simplement. OpenStax souligne que c’est justement pour cela que les scientifiques l’utilisent encore dans les modèles mathématiques. Le problème, c’est que les animaux réels mangent rarement une seule chose. La crevette opossum du lac Ontario mange à la fois des algues et les petits animaux qui mangent ces algues : elle occupe donc deux niveaux à la fois. Certains animaux sont aussi mangés par plusieurs prédateurs. Dessine tous ces liens ensemble et tu passes d’une chaîne à un réseau : une représentation de tous les liens alimentaires d’une communauté.

Un réseau trophique donne une image plus fidèle, mais cela a un coût. Il faut beaucoup plus de données, et il est pratiquement impossible de mesurer entièrement un vaste réseau, comme celui de la forêt amazonienne. Les écologues utilisent donc les deux : les chaînes pour raisonner clairement sur l’énergie, les réseaux pour étudier ce qui arrive quand la communauté change.

Retirer une espèce

Dans le modèle ci-dessus, deux règles simples s’appliquent. D’abord, si un consommateur perd toutes ses sources de nourriture, il disparaît lui aussi : les écologues parlent d’extinction secondaire. On applique cette règle à répétition, car une disparition peut en entraîner une autre. Ensuite, si une espèce perd tous ses prédateurs, elle est signalée comme libérée de la prédation, ce qui signifie que ses effectifs pourraient augmenter rapidement. Le panneau indique aussi les espèces qui ont perdu seulement une partie de leur nourriture.

Essaie. Retire l’herbe : seule la sauterelle disparaît, car c’est le seul animal qui ne mange rien d’autre. Le lapin, la souris, le cerf et l’oiseau chanteur perdent une partie de leur alimentation, mais survivent grâce à d’autres aliments. Retire le rapace : le serpent n’a plus de prédateurs. Retire maintenant l’herbe et les arbustes ensemble : la sauterelle, le lapin et l’oiseau chanteur disparaissent tous, et il reste 7 des 12 espèces. Les animaux aux sources de nourriture variées résistent bien mieux que les spécialistes qui dépendent d’un seul aliment.

Réseaux et stabilité

OpenStax utilise deux termes pour décrire la réponse d’un écosystème au changement. La résistance est sa capacité à rester à l’équilibre malgré une perturbation. La résilience est la vitesse à laquelle il se rétablit ensuite. Un réseau riche en liens peut mieux résister à la disparition d’une espèce, car d’autres liens transportent l’énergie qui passait auparavant par elle. Un incendie de forêt est une perturbation naturelle : les herbes recolonisent d’abord le sol, puis les arbustes, puis les arbres, jusqu’au retour de la forêt.

Les humains perturbent les réseaux de la même façon, mais souvent plus vite : la surpêche retire des prédateurs, le ruissellement des engrais nourrit les algues et de nouvelles espèces arrivent sur les navires. Dans le dernier chapitre de ce cours, tu verras ce qu’une espèce envahissante a fait aux rivières du bassin du Mississippi.