Pendant au moins un siècle, les écologistes se sont interrogés sur la tendance des populations d’espèces différentes à monter et descendre selon des schémas réguliers et rythmés.



« Ces cycles peuvent être vraiment exagérés – des booms vraiment énormes et des bustes énormes – et assez réguliers », a déclaré Daniel Reuman, professeur d’écologie et de biologie évolutionniste à l’Université du Kansas et scientifique principal au Kansas Organic Survey. « Cela a attiré l’attention des gens parce que c’était un peu mystérieux. Pourquoi une telle chose aurait-elle lieu ? »

Une deuxième observation chez les populations animales pourrait être encore as well as difficile à comprendre: des communautés d’espèces éloignées, parfois séparées par des centaines de kilomètres, fluctuent souvent en synchronisme les unes avec les autres – un effet connu sous le nom de « synchronie spatiale ».



Maintenant, Reuman et ses collègues ont écrit une nouvelle étude dans la revue à comité de lecture Ecology Letters montrant que ces deux effets sont liés, mais pas de la manière prévue. En analysant les données sur les problems météorologiques, les populations de cerfs et les collisions entre les cerfs et les véhicules dans le Wisconsin, les enquêteurs montrent que la synchronisation spatiale pourrait être à l’origine des cycles de inhabitants, plutôt que l’inverse.

Reuman a comparé les phénomènes de population liés à une expérience de physique célèbre où deux horloges grand-père sont placées l’une à côté de l’autre contre un mur.

« Avec le temps, les balanciers se synchronisent », a-t-il déclaré. « La raison en est que les deux produisent de minuscules vibrations dans le mur. Et les vibrations de l’un d’eux dans le mur influencent un peu l’autre – assez pour que les balanciers deviennent finalement synchrones. Une raison pour laquelle les gens pensent que ces populations cyclistes sont faciles à synchroniser si quelques individus peuvent passer de l’un à l’autre, comme les vibrations qui traversent le mur pour les horloges grand-père. Il suffit de synchroniser ces populations cyclistes. C’est ainsi que les gens pensaient aux choses avant de commencer notre travail avec ce papier.  »

Mais Reuman et ses co-auteurs décrivent que ce processus peut en fait aller dans le sens inverse. Les chercheurs ont découvert que les circumstances météorologiques induites par El Nino ont influencé les fluctuations prévisibles des populations de cerfs à travers l’État ainsi que la synchronisation entre les différentes populations de cerfs.

En examinant les ensembles de données sur les versions locales de température et de chutes de neige à travers l’état, l’équipe les a moyennées, trouvant « enfouie sous tout ce hasard, une fluctuation à peine perceptible, mais synchrone », a déclaré Reuman.

Les fluctuations météorologiques de trois à sept ans ont directement influencé les cycles de inhabitants synchrones chez les cerfs de l’État.

« Toute cette variation locale s’annulerait motor vehicle il pourrait faire un peu plus chaud à un endroit, un peu furthermore froid et un autre endroit – mais cette composante synchrone globale, qui est liée à El Nino dans ce cas, renforce toute la variation locale « , A déclaré Reuman. « Et ce sont les mêmes années avec le cerf. Ainsi, la raison pour laquelle la synchronie est à l’origine du cyclage est que la synchronie ne se produit que sur les échelles de temps pertinentes de la fluctuation. C’est seulement cette composante des oscillations de trois à sept ans qui synchroniser. Toutes les oscillations plus rapides et in addition lentes sont toutes des variants locales qui s’annulent lorsque vous faites la moyenne sur l’ensemble de l’état.  »

De additionally, les chercheurs ont découvert que ces fluctuations de la inhabitants de cerfs prédisaient le nombre de collisions de voiture avec des cerfs dans tout l’État as well as que le volume de la circulation ou d’autres facteurs.

« Ce fut une surprise pour nous quand nous avons compris que c’était ce qui se passait », a déclaré Reuman. « Cela revient à un nouveau mécanisme pour ces grands cycles de inhabitants et à une nouvelle façon dont ils peuvent se produire. C’est fondamentalement différent de l’ancienne façon dont les gens y pensaient.

L’auteur principal Tom Anderson, professeur adjoint à la Southern Illinois University Edwardsville, a déclaré que les travaux montrent qu’il est « encore doable de découvrir de nouvelles informations sur des phénomènes scientifiques bien étudiés ».

« Les chercheurs examinent les cycles de population depuis as well as de 100 ans, mais notre étude a encore découvert de nouvelles informations », a déclaré Anderson. « C’est en partie ce qui rend la science, et ce projet en particulier, passionnant, de pouvoir découvrir de nouvelles façons de penser à quelque chose auquel d’autres ont longuement réfléchi. Notre travail a également des implications importantes dans divers autres domaines, y compris la façon dont les fluctuations dans les populations de plantes ou d’animaux répondront au changement climatique et que les organismes qui sont économiquement et socialement importants pour l’homme, comme le cerf de Virginie, peuvent subir des périodes d’abondance élevée et faible en raison de processus naturels à de grandes échelles spatiales, ce qui pourrait implications pour leur gestion ultérieure.  »

Selon le co-auteur Lawrence Sheppard, chercheur postdoctoral au KU Department of Ecology & Evolutionary Biology et au Kansas Biological Survey, la relation inattendue entre la synchronie spatiale et les cycles de populace a été révélée par « de nouvelles méthodes pour étudier les différentes échelles de temps de changement dans un écosystème .  »

« Nous suivons remark des échelles de temps particulières de changement surviennent dans les données et sont communiquées d’une partie du système à une autre en utilisant des » ondelettes « , que j’ai appris pour la première fois à appliquer aux données biomédicales pendant mon doctorat », a déclaré Sheppard. « En particulier, nous constatons ici que la synchronie spatiale à une échelle de temps particulière résulte d’une affiliation avec le climat hivernal à cette échelle de temps, et la synchronisation spatiale dans la populace de cerfs a un impact substantiel à l’échelle de l’État sur les interactions humaines avec les cerfs. »

Les autres auteurs étaient Jonathan Walter de KU et l’Université de Virginie et Robert Rolley du département des ressources naturelles du Wisconsin.

Reuman a déclaré que les résultats pourraient être transférés à un significant éventail d’autres espèces et systèmes écologiques, avec des ramifications pour l’agriculture, la pêche, les gestionnaires des transports et l’industrie des assurances.

« Nous avons commencé à essayer de comprendre la nature de la synchronie dans ces choses et à essayer de comprendre ce qui la causait et quelles en sont les conséquences », a déclaré Reuman. « Il s’est avéré être lié à ces indices climatiques globaux. Maintenant, pour les cerfs, c’est essentiellement le mauvais temps hivernal dont nous parlons qui synchronise les choses. Pour une autre espèce particulière, la mother nature de leur relation avec la météo d’un endroit va pour faire la différence. «