edubun
Français

Espèces clés et loups de Yellowstone

Quand Robert Paine a retiré les étoiles de mer d’une bande de littoral rocheux dans l’État de Washington, le nombre d’espèces présentes est passé de 15 à 8.

Chargement

Fais glisser pour tourner. Fais défiler ou écarte et rapproche deux doigts pour zoomer.

Le réseau du littoral rocheux décrit dans l’article de Paine de 1966, avec le plancton et les algues ajoutés à la base. Retire l’étoile de mer et relève quels animaux perdent tous leurs prédateurs.

L’expérience des étoiles de mer

Au début des années 1960, l’écologue Robert Paine a étudié le littoral de Mukkaw Bay, près de Neah Bay dans l’État de Washington. Les rochers y sont couverts de balanes, de moules, de patelles, de chitons et d’autres animaux, dont le principal prédateur est l’étoile de mer ocre, Pisaster ochraceus. Paine a choisi une bande rocheuse d’environ 8 m de large sur 2 m de haut, conservé une bande voisine comme témoin, puis commencé à retirer chaque étoile de mer trouvée sur sa bande expérimentale.

Le résultat contredisait l’idée habituelle selon laquelle retirer un prédateur favorise ses proies. Les moules, nourriture préférée de l’étoile de mer, ont colonisé la roche nue et évincé les autres espèces qui avaient besoin du même espace. Dans son article de 1966, Paine a indiqué que la bande était passée de 15 à 8 espèces. En mangeant le concurrent le plus puissant, l’étoile de mer maintenait l’espace disponible. Trois ans plus tard, il a employé le terme « clé de voûte » pour une telle espèce, par analogie avec la pierre au sommet d’une arche qui maintient les autres en place.

Dans une rétrospective de 2016, Lafferty et Suchanek apportent une nuance : les bancs de moules abritent eux-mêmes plus de 300 espèces associées. La façon de compter la diversité est donc importante. Paine comptait les espèces occupant l’espace sur la roche.

OpenStax définit une espèce clé comme une espèce dont la présence est essentielle au maintien de la biodiversité et de la structure d’un écosystème. Parmi les exemples cités figurent Pisaster et le tétra rayé, un poisson de ruisseaux tropicaux qui fournit presque tout le phosphore utilisé par le reste de la communauté. Une espèce clé se distingue d’une espèce fondatrice, qui construit ou façonne fortement l’habitat. Les laminaires sont des producteurs ; les coraux bâtisseurs de récifs sont des animaux dont les tissus abritent des partenaires photosynthétiques.

Le retour des loups à Yellowstone

Selon le National Park Service des États-Unis, la dernière meute du parc national de Yellowstone a été tuée en 1926. Après des décennies de préparation, des loups capturés au Canada ont été introduits : 14 en janvier 1995 et 17 en janvier 1996, puis 10 venus du nord-ouest du Montana en 1997, soit 41 au total. Ils ont passé environ dix semaines dans des enclos d’acclimatation avant d’être relâchés. La population du parc a augmenté d’environ 10 % par an en moyenne, atteint un maximum de 174 loups répartis dans un maximum de 16 meutes, puis s’est stabilisée autour de 100 loups en une dizaine de meutes.

  • 1926: La dernière meute de loups de Yellowstone est tuée.
  • 1974: Le loup gris est classé parmi les espèces menacées.
  • Janvier 1995: 14 loups venus de l’Alberta arrivent dans des enclos du parc.
  • Janvier 1996: 17 loups venus de Colombie-Britannique suivent.
  • 1997: 10 loups du nord-ouest du Montana ; 41 au total.
  • 2013: Le troupeau de wapitis du nord tombe à 3915 individus, son plus bas niveau depuis l’arrêt des abattages de régulation dans les années 1960.

Les loups ont-ils sauvé les saules ?

Le troupeau de wapitis du nord de Yellowstone comptait environ 17 000 individus en hiver à l’arrivée des loups en 1995. Il est tombé à 3915 au début de 2013, puis est remonté à 6673 en 2022. Pendant ces mêmes années, certains peuplements de saules et de trembles ont grandi. Selon une explication répandue, les loups auraient déclenché une cascade trophique : moins de wapitis, ou des wapitis plus craintifs, donc davantage de jeunes arbres survivants, puis plus de castors et d’oiseaux chanteurs. Le service des parcs parle d’un grand débat scientifique. Les couguars et les ours se sont aussi rétablis, les wapitis ont été chassés hors du parc, et l’eau compte également : dans les lieux secs, les saules n’ont pas réagi, et la superficie des saules et des trembles n’a pas augmenté, seulement la hauteur des peuplements existants.

  1. Bande de Paine : combien d’espèces y avait-il avant le retrait des étoiles de mer ?
  2. De quel pourcentage le nombre d’espèces a-t-il diminué en passant de 15 à 8 ? Arrondis à l’entier le plus proche.
  3. Quelle proie a envahi la roche après la disparition des étoiles de mer ?
    • Les moules
    • Les chitons
    • Les algues
  4. En quelle année Paine a-t-il employé pour la première fois le terme « clé de voûte » ?
    • 1969
    • 1966
    • 1926
  5. Dans la simulation du littoral rocheux, quelle espèce garde un prédateur après le retrait de l’étoile de mer ?
    • Les moules
    • Les patelles
    • Les chitons
  6. Une espèce qui construit l’habitat et en est généralement le principal producteur, comme les laminaires, est une…
    • espèce fondatrice
    • espèce clé
    • espèce envahissante
  7. Combien de loups ont été relâchés à Yellowstone entre 1995 et 1997 au total ?
  8. Combien d’années séparent la mort de la dernière meute (1926) des premières arrivées (1995) ?
  9. Wapitis du nord : environ 17 000 en 1995 et 3915 en 2013. De quel pourcentage leur nombre a-t-il diminué ? Arrondis à l’entier le plus proche.
  10. Que dit le service des parcs de l’histoire des loups et des saules ?
    • C’est une question débattue faisant intervenir plusieurs causes
    • Elle est entièrement prouvée
    • Elle est fausse
L'essentiel
  • Une espèce clé a un effet bien plus grand que ne le suggère son abondance.
  • Paine, 1966 : retrait des étoiles de mer, passage de 15 à 8 espèces.
  • Yellowstone : 41 loups relâchés entre 1995 et 1997, après une absence depuis 1926.
  • L’ampleur des changements de la végétation dus aux loups reste débattue.
Sources de ce cours (16)
  • OpenStax Biology 2e 46.1 Ecology of Ecosystems: food chains and webs, Lake Ontario chain, grazing and detrital webs, Silver Springs 20,819 / 3,368 / 383 / 21 kcal/m²/yr (openstax.org/books/biology-2e/pages/46-1-ecology-of-ecosystems)
  • 46.2 Energy Flow through Ecosystems: chemoautotrophs at hydrothermal vents (NW Eifuku, 1,535 m)
  • TLTE 14.48% (1,103 of 7,618)
  • four to six transfers, NPE caterpillar 18% and squirrel 1.6%, English Channel 4 and 21 g/m², energy pyramids always upright, biomagnification, DDT and Silent Spring, PCBs banned 1979, Saginaw Bay walleye more than four times the PCBs of phytoplankton, EPA fish advice (.../pages/46-2-energy-flow-through-ecosystems)
  • 45.6 Community Ecology: lynx and snowshoe hare cycle about 10 years, lag 1 to 2 years, nearly 200 years of trapping data, keystone Pisaster and banded tetra, foundation species kelp and coral, Asian carp 95% of biomass in parts of the Illinois River (.../pages/45-6-community-ecology)
  • National Geographic Education: Food Web (al-Jahiz, early 800s) and Energy Flow and the 10 Percent Rule (education.nationalgeographic.org/resource/food-web/, /resource/energy-flow-and-10-percent-rule/)
  • NOAA Education, Aquatic food webs (noaa.gov/education/resource-collections/marine-life/aquatic-food-webs)
  • Kingsland 2015, Alfred J. Lotka and the origins of theoretical population ecology, PNAS 112:9493 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4534218): Lotka 1925 Elements of Physical Biology, Volterra 1926
  • Bacaër 2011, A Short History of Mathematical Population Dynamics ch. 13 (D'Ancona, Adriatic fish markets, First World War)
  • Paine 1966, Food web complexity and species diversity, Am. Nat. 100:65-75 (Mukkaw Bay, 15 to 8 species)
  • Paine 1969 Am. Nat. 103:91 (keystone)
  • Lafferty and Suchanek 2016, Am. Nat. 188:365 (pubs.usgs.gov/publication/70175674)
  • NPS Yellowstone: History of Wolf Management (nps.gov/yell/learn/historyculture/wolf-management.htm: last pack killed 1926, 14 wolves January 1995, 17 in January 1996, 10 from Montana 1997)
  • Wolf Restoration in Yellowstone: Reintroduction to Recovery (nps.gov/articles/wolf-restoration-in-yellowstone-reintroduction-to-recovery.htm: 41 wolves, peak 174 in up to 16 packs, about 100 in 10 packs, about 10% a year)
  • Elk (nps.gov/yell/learn/nature/elk.htm: about 17,000 in 1995, 3,915 in 2013, 6,673 in 2022)
  • The Big Scientific Debate: Trophic Cascades (nps.gov/articles/the-big-scientific-debate-trophic-cascades.htm).

Consulté le: 2026-10-17