Le décalage d’activités entre espèces dû au réchauffement climatique peut être problématique pour leur reproduction ou leur alimentation. Ainsi des papillons pollinisateurs peuvent être privés de nectar si leurs espèces favorites fleurissent trop tôt. La pollinisation de ces plantes et la reproduction des papillons peuvent en souffrir. Des mésanges pourront alors se trouver à court de chenilles juste au moment où les oisillons ont le plus besoin de se nourrir.

Les communautés biologiques comprennent une grande diversité d’espèces qui interagissent de façon variée, pour se nourrir, se reproduire ou bénéficier d’habitats favorables. Pour étudier ces communautés, on les représente classiquement sous forme de réseaux d’interactions, ou « réseaux écologiques ». Ces représentations fournissent un cadre idéal pour analyser la propagation des perturbations au sein des communautés, et donc leur résilience.

Représentation schématique d’un réseau d’interactions entre plantes et pollinisateurs. Ces derniers sont reliés par un trait lorsqu’une interaction existe entre eux.
© F. Ory

Un réseau écologique peut être étudié en créant un modèle de  sa dynamique, de son évolution au cours du temps, ou de sa structure. La plupart des études se focalisent toutefois sur une période donnée, ignorant les dynamiques saisonnières. Pourtant, les phénomènes périodiques qui caractérisent le cycle de vie des êtres vivants (ou phénologie) modifient leurs interactions : deux espèces ne peuvent entrer en relation que si elles sont présentes en même temps au même endroit ! Or, la température impacte la phénologie des espèces végétales et des espèces animales ectothermes (qui ne régulent pas leur température interne) en contrôlant la vitesse de développement larvaire ou le temps durant lequel le développement est à l’arrêt. En conséquence, le réchauffement climatique en cours produit des effets : la date de floraison de nombreuses espèces de plantes de l’hémisphère nord a avancé en réponse au réchauffement climatique ; de même, quelques études montrent que le premier vol de certains pollinisateurs, au printemps, est plus précoce qu’auparavant. Comment les interactions plantes-pollinisateurs sont-elles affectées par ces changements ? On l’ignore encore, et ce projet vise à répondre à cette question.

Des efforts coordonnés ont été réalisés pour fédérer les travaux de recherche de l’Institut d’écologie et des sciences de l’environnement de Paris (IEES Paris) et du Centre d’écologie et de sciences de la conservation (CESCO)  relatifs aux causes et conséquences des changements climatiques dans les réseaux plantes-pollinisateurs. Deux thèses sont ainsi en cours sur ce thème. La première, réalisée par François Duchenne (ENS Paris) s’intéresse aux mécanismes impliqués dans les changements de phénologie actuels et passés de la faune pollinisatrice française et de sa flore associée, par une approche d’analyse de données. L’objectif est de prédire l’impact du changement climatique à venir sur le fonctionnement des réseaux de pollinisation. La seconde thèse, menée par Avril Weinbach (ENS Lyon) étudie par une approche de modélisation la coexistence, la stabilité et l’adaptation phénologique des réseaux plantes-pollinisateurs.

Une troisième thèse va être lancée, avec une approche expérimentale, pour comprendre comment les modifications climatiques et l’artificialisation des habitats interagissent et modifient les réseaux d’interactions à la base des fonctions écologiques. L’objectif est de proposer des actions concrètes et de nouvelles pratiques de gestion permettant de conserver ou rétablir la capacité des écosystèmes urbanisés à fournir un service de pollinisation.

Pour en savoir plus
Colin Fontaine
colin.fontaine@mnhn.fr

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