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08.11.2019 | Nancy Bolze
Beaucoup de minuscules animaux se nourrissent des feuilles mortes en forêt. Pour savoir de quelles espèces il s'agit, comment elles vivent et quel est leur effet sur leur sol, des chercheuses et des chercheurs du WSL ont recréé la nature en laboratoire.
Imagine un laboratoire rempli de tuyaux en plastique. Dans certains, des cloportes se faufilent entre des feuilles mortes. Dans d'autres, des vers de terre creusent des petits tunnels dans de la terre, et des escargots rampent le long des parois. Tous ces animaux font partie d'une expérience menée par Simone Fontana, chercheur au WSL, et la stagiaire Yumi Bieri.
Dans des tuyaux de 30 cm de hauteur, ils ont aménagé des mini-habitats. Ils étudient comment les changements de la biodiversité, c'est-à-dire la diversité des êtres vivants, affectent les écosystèmes. Les écosystèmes sont des habitats avec les êtres vivants qu'ils hébergent.
Le sol de la forêt est un exemple d'écosystème. Que se passe-t-il s'il y a moins d'espèces de petits animaux dans le sol, ou d'autres espèces que celles qu'on y trouve normalement ? Les feuilles mortes au sol (ce que les spécialistes appellent la litière), se décomposeront-elles moins bien, ou moins vite ? Et est-ce que le changement climatique jouera un rôle ? Voilà les questions auxquelles Simone et Yumi veulent répondre.
Ce sont principalement des invertébrés tels que les cloportes, les vers de terre et les escargots qui décomposent la litière. Ils dévorent les feuilles tombées à terre et les déchiquettent, ce qui permet à d'autres animaux plus petits ou à des bactéries et des champignons de se nourrir. Grâce aux crottes des petits animaux, les éléments minéraux des feuilles mortes retournent dans la terre, où ils pourront être absorbés par les racines des plantes et ainsi permettre aux plantes de grandir.
Les écosystèmes changent avec le temps
Dans un écosystème, chaque être vivant – animal ou végétal – a une fonction. Moins il y a d'espèces dans un écosystème, moins elles peuvent accomplir de tâches. Simone veut savoir si c'est également le cas dans la litière en forêt. Pour commencer, il n'introduit qu'une seule espèce par tuyau, à savoir l'une des trois espèces d'escargot, de ver de terre ou de cloporte. « Cela nous permettra de découvrir combien de feuilles chaque espèce décompose », explique-t-il.
Qui mange combien de feuilles ?
Chacun des 189 tuyaux est rempli d'une couche de 20 cm de terre, recouverte d'exactement 5 grammes de feuilles de bouleau, d'érable ou d'un mélange des deux espèces d'arbre. Après 40 à 100 jours, les petits animaux ont dévoré environ la moitié de la litière.
Simone et Yumi pèsent chaque tuyau pour savoir combien de grammes de feuilles chaque espèce a dévoré pendant une période donnée. Ensuite, lors de nouvelles expériences, ils associent progressivement deux ou plusieurs espèces ou groupes d’animaux.
Une des questions qu'ils se posent est de savoir si les différentes espèces consomment plus de feuilles ensemble que séparément. Dans les écosystèmes, les différentes espèces se complètent parce qu'elles remplissent des fonctions différentes. Si une espèce disparaît, la fonction qu'elle remplit risque de disparaître également – et la litière risque de se décomposer plus lentement.
Moins d'espèces, moins de décomposition ?
Dans cette expérience, les espèces d'un groupe d'espèces sont mélangées de manière à ce que leurs tailles et les types d'habitats et de nourriture qu'elles préfèrent soient aussi différentes que possible. « Comme cela, nous avons de meilleures chances que les espèces se complètent et donc qu'elles décomposent la litière le plus rapidement possible », explique Simone. Il a déjà pu observer cela en expérimentant avec des petits et grands cloportes d'une même espèce.
Cette fois, l'expérience montrera si la litière se décompose plus lentement avec une seule espèce, ou avec peu d'espèces, que lorsqu'elle contient plus d'espèces. Si c'est le cas, la disparition d'espèces pourrait devenir un problème pour la forêt. En effet, il se peut que les plantes germent et poussent moins bien si les éléments minéraux retournent trop lentement dans le sol.
À la fin de l'expérience, une fois tous les animaux relâchés, Yumi et Simone utiliseront la terre pour y semer des graines et mesurer la croissance des plantes.
