INTERACTIF

Les écosystèmes d'eau douce tropicaux comptent parmi les écosystèmes les plus riches en biodiversité de la planète, mais également parmi les plus menacés au monde, comparativement aux écosystèmes marins et terrestres. Ces écosystèmes sont soumis à de multiples pressions environnementales à l'échelle locale et globale, dont les effets synergiques restent mal compris. Étudier l'impact des multiples stress environnementaux sur le fonctionnement des écosystèmes via leurs effets sur la diversité biologique présente plusieurs défis :

• Les effets sur des espèces individuelles ne peuvent pas être extrapolés aux réseaux complexes d'interactions entre espèces.
• La compréhension actuelle des relations entre biodiversité et fonctions des écosystèmes repose majoritairement sur des études isolant des fonctions spécifiques, négligeant ainsi les réponses simultanées de multiples fonctions (multifonctionnalité).

L’objectif du projet INTERACTIF est d'identifier les effets directs et interactifs des stress environnementaux locaux et globaux à différents niveaux d’organisation biologique ― communautés, réseaux écologiques, écosystèmes ― dans les écosystèmes d'eau douce néotropicaux.

Le projet utilise les microcosmes d'eau douce formés dans les feuilles remplies d'eau des broméliacées et leurs communautés microbiennes et fauniques pour tester, via des expériences manipulatrices, des hypothèses écologiques sur les effets des stress multiples sur les communautés biologiques et les fonctions des écosystèmes. Des expérimentations incluant des transplantations croisées et des abris anti-pluie seront utilisées pour examiner comment les effets de changements simulés du couvert forestier (déforestation) et des précipitations (sécheresse), ainsi que leur interaction, se propagent des communautés aux écosystèmes.

 Analyse et hypothèses clés :

– Le séquençage ADN (métabarcoding) permettra de caractériser la communauté aquatique dans son ensemble et d’examiner les effets des stress multiples sur les réseaux écologiques à haute résolution.

– Selon les théories actuelles, une transition d’un couvert forestier fermé à ouvert (déforestation) induira un passage de réseaux trophiques bruns (basés sur le détritus) à verts (basés sur les algues), en raison de la diminution des apports allochtones (feuilles mortes) et de l’augmentation de la lumière incidente.

– La sécheresse seule devrait entraîner une transition similaire vers des réseaux verts en concentrant les nutriments avec la réduction des volumes d’eau.

– Une combinaison de ces perturbations devrait exacerber la tendance vers les réseaux trophiques verts.

Cependant, la direction et l’ampleur des changements dans la multifonctionnalité des écosystèmes restent incertaines et nécessitent une investigation approfondie.

INTERACTIF met à profit l’analyse des réseaux écologiques pour établir des relations causales entre les changements des conditions environnementales, la structure des réseaux écologiques et la production de fonctions clés des écosystèmes, telles que :

– La décomposition des feuilles mortes,

– La respiration microbienne,

– La photosynthèse algale.