Source: The Conversation – in French – By Eric Harvey, Professor, Université du Québec à Trois-Rivières (UQTR)
Nous transformons le visage de la planète à un rythme inédit. Forêts coupées, zones humides drainées, cours d’eau enserrés par le béton : partout, les paysages se transforment. Pourtant, nous ignorons largement comment les impacts de ces transformations se propagent entre écosystèmes, menant potentiellement à des effets en cascade à l’échelle du paysage.
Nos travaux, menés dans deux cours d’eau du Québec, en offrent un aperçu clair. Les conséquences de la perte d’habitat naturel voyagent loin de leur point de départ, traversent les frontières entre l’eau et la terre, et reconfigurent silencieusement des communautés écologiques entières.
Des insectes qui font le pont entre deux mondes
Tout part d’un groupe d’organismes dont on parle peu, mais qui joue un rôle écologique essentiel : les insectes aquatiques émergents.
Ces espèces (éphémères, plécoptères, trichoptères, etc.) croissent sous l’eau, puis s’envolent à l’âge adulte pour vivre quelques jours sur la terre ferme. Ce passage de l’aquatique au terrestre n’est pas qu’un simple trait de vie. C’est l’un des plus grands transferts d’énergie qui existent entre les cours d’eau et les systèmes terrestres.
Chaque printemps, le long des rivières ou des ruisseaux à travers le monde, ce sont des milliards d’insectes qui sortent de l’eau et deviennent une ressource alimentaire pour les oiseaux, les chauves-souris, les amphibiens et les araignées riveraines, parmi lesquels plusieurs espèces voient leurs populations décliner. Pour certains prédateurs terrestres, comme les araignées, jusqu’à 99 % du carbone de leur corps provient de cette nourriture originaire de l’eau.
Ces insectes sont riches en longues chaînes d’acides gras polyinsaturées, comme l’acide eicosapentanéoïque (EPA), un oméga-3 essentiel au développement de la réponse immunitaire des espèces qui les consomment. Leur concentration en EPA, plus élevée que chez les arthropodes terrestres, est l’une des raisons pour lesquelles les insectes aquatiques émergents constituent une composante si essentielle de la chaîne alimentaire de l’écosystème voisin.
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Les espèces plus sensibles s’effacent
Ce sont précisément ces insectes que nos travaux ont examinés le long des rivières Milette et aux Sables, situées à Trois-Rivières, au Québec, deux cours d’eau qui représentent un gradient d’urbanisation.
Bien que ces rivières partagent des caractéristiques physiques similaires, notamment la taille de leur bassin versant, leur profondeur ainsi que des sédiments fins hérités de l’ancien delta de la rivière Saint-Maurice, l’utilisation du territoire entraîne des contrastes marqués. De l’amont de la rivière aux Sables à l’aval de la rivière Milette, le paysage se transforme progressivement, passant de la forêt à des parcs urbains vers des zones résidentielles, puis commerciales. En réponse à une quantité grandissante de zones imperméables (stationnements, routes) qui la ceinture, la rivière Milette est beaucoup moins stable hydrologiquement, avec une propension aux crues éclair.
Notre étude a révélé un constat clair : plus le bassin versant est imperméabilisé par des surfaces bétonnées ou asphaltées, plus la communauté d’insectes qui émergent devient uniforme, dominée par des moucherons tolérants à la pollution dont la taille est très petite. Les espèces plus sensibles et de plus grandes tailles, elles, s’effacent graduellement.
La cause principale potentielle est liée à la capacité d’absorption de l’eau par les sols. En milieu boisé, les surfaces végétalisées retiennent les précipitations, tandis qu’en milieu urbain, l’eau ruisselle davantage vers la rivière. Chaque pluie y déclenche alors des crues brèves et violentes, des « pulses » de ruissellement qui perturbent fortement les habitats aquatiques. Seules les espèces à cycle de vie court, capables de recoloniser rapidement entre deux perturbations, parviennent à s’y maintenir. Et ce sont précisément les plus petites !
Malgré ce changement de composition, nos mesures sur la quantité totale de biomasse sont demeurées pratiquement inchangées. En effet, si l’on se contente de peser ce que la rivière urbaine exporte, tout semble bien aller. Mais si l’on examine la composition de cette biomasse, le portrait est bien différent.
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Un festin pour certaines araignées
Les conséquences de l’imperméabilisation des sols ne s’arrêtent pas là. En analysant la composition chimique des tissus d’araignées sur les berges, nous avons reconstitué leur régime alimentaire. Lorsque la rivière exporte de plus petits insectes, on observe une variation dans la diète des araignées en plus d’une réorganisation de leur communauté.
Ce résultat tient à une réalité mécanique souvent sous-estimée : un prédateur ne peut pas attraper n’importe quelle proie. Sa taille, la robustesse de sa toile et la puissance de ses pièces buccales imposent une fenêtre de capture précise. Ainsi, certaines araignées comme Tetragnatha elongata, fines et allongées, sont particulièrement bien adaptées aux petites proies abondantes que livrent les rivières urbaines. Nous avons ainsi documenté une cascade maillon par maillon qui résume une propagation spatiale de l’utilisation du territoire jusqu’à des animaux situés à plusieurs kilomètres de la perturbation.
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Mesurer l’étendue réelle de l’empreinte humaine
Ce que notre étude a documenté dans deux petits cours d’eau québécois n’est certainement pas un cas isolé.
Partout sur la planète, les villes s’étendent et les surfaces imperméables se multiplient. Or, les rivières urbaines, où qu’elles soient, partagent les mêmes symptômes : un cocktail de stress chimique, hydrologique et biologique que les chercheurs nomment le syndrome du cours d’eau urbain.
Si les bassins versants urbanisés présentent partout des perturbations apparentes, alors les cascades écologiques que nous avons observées au Québec se déploient vraisemblablement dans des milliers d’entre eux à travers le monde. C’est donc ce qui pousse notre groupe de recherche à réfléchir aux meilleures façons de protéger le paysage dans son intégralité en tenant compte de la connectivité entre les systèmes naturels.
L’image d’une réaction en chaîne évoque souvent un événement spectaculaire dont on peut mesurer l’impact, comme une bombe. Ce que l’humain déclenche aujourd’hui sur les écosystèmes est tout aussi puissant, mais plus insidieux : une multitude de cascades qui se propagent à travers des paysages que nous croyions jadis délimités par des frontières impénétrables, et qui reconfigurent des communautés écologiques que nous ne pensions pas avoir touchées.
Mieux comprendre ces chaînes, c’est commencer par mesurer l’étendue réelle de notre empreinte. Et c’est aussi reconnaître qu’aucune perturbation, aussi locale soit-elle, n’est restreinte à son point d’origine.
Eric Harvey a reçu des financements du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada, du programme des Chaires de Recherche du Canada, ainsi que des Fonds de recherche du Québec.
Charles Gagnon est étudiant à l’Université de Montréal. Il a reçu du financement du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada.
– ref. L’urbanisation provoque des effets en cascade entre les écosystèmes aquatiques et terrestres – https://theconversation.com/lurbanisation-provoque-des-effets-en-cascade-entre-les-ecosystemes-aquatiques-et-terrestres-282529