Dans un monde qui évolue rapidement, le réseau de recherche écologique à extensive terme (LTER) peut sembler presque un anachronisme. Pourtant, la patience et la persévérance qui ont généré 40 ans de science minutieuse et fiable sur les écosystèmes en mutation de la Terre peuvent s’avérer être exactement ce dont nous avons besoin dans ce monde en mutation rapide. Nous ne pouvons pas attendre une boule de cristal – et nous n’avons pas à le faire. En exploitant des décennies de données riches, les scientifiques commencent à prévoir les disorders futures et à planifier des moyens de gérer, d’atténuer ou de s’adapter aux changements probables des écosystèmes qui auront un impact sur les économies, la santé et le bien-être humains.
La National Science Foundation a créé le réseau LTER il y a plus de 40 ans pour offrir une choice aux modèles de financement qui favorisaient l’innovation constante plutôt que la continuité. Le modèle s’est avéré extrêmement efficace dans les deux cas.
Ce mois-ci, dans la revue en libre accès Ecosphere de la Ecological Culture of The us, les chercheurs de LTER présentent des exemples de la façon dont les populations changeantes – de poissons, d’herbes, d’arbres, de varech, d’oiseaux et as well as – reflètent et influencent à la fois la construction et la résilience des écosystèmes. La selection de recherche contient 25 vignettes des leçons inattendues tirées de la recherche à extended terme sur les populations de plantes, d’animaux et de microbes – juste une petite tranche des connaissances utilisables générées par ce programme.
L’écologiste Peter Groffman, qui a dirigé la collection spéciale, affirme que le programme est bien placé pour détecter les grands changements. «Le changement climatique affecte les systèmes écologiques de manière très complexe qui est difficile à voir et à évaluer», a déclaré Groffman. “L’observation d’un level dans le temps ou par une méthode ne révèle qu’une tranche de la scenario. Les scientifiques du réseau LTER combinent des observations à long terme, des expériences, des modèles et des théories pour construire une impression additionally complète.”
Il souligne également que l’approche axée sur l’équipe du programme a joué un rôle déterminant dans son succès. «La nature collaborative et inclusive du réseau facilite grandement notre capacité à répondre aux questions les additionally difficiles en écologie et en science environnementale, et à partager cette information and facts avec le monde», a-t-il expliqué. “Nous apprécions la eyesight de la Countrywide Science Foundation d’un réseau tough qui rend feasible cette résolution de problèmes environnementaux.”
Les exemples se regroupent autour de cinq thèmes principaux :
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Changement d’état. Les écologistes savent depuis des décennies qu’une petite poussée supplémentaire pourrait faire basculer un écosystème d’une prairie à un arbuste ou d’une forêt de mangrove à l’estuaire. Mais le very simple fait de reconnaître un véritable changement d’état, et encore moins d’anticiper et d’éviter de telles transitions, a été largement hors de portée. Au LTER de Konza Prairie, des manipulations expérimentales de la fréquence des incendies, du pâturage, du climat et des nutriments permettent aux chercheurs d’identifier les signes d’un passage imminent des prairies aux forêts de genévriers, les facteurs (comme la diminution de la fréquence des incendies) qui aggraveraient ces changements et les circumstances qui serait nécessaire pour soutenir la restauration
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Connectivité. Rassembler des chercheurs de plusieurs disciplines en un seul endroit permet aux chercheurs de LTER de discerner les liens entre l’air, l’eau, les plantes, les microbes, le sol et les humains qui sont difficiles à capturer pour les chercheurs individuels. Dans les vallées sèches de McMurdo en Antarctique, les températures estivales oscillent normalement autour du stage de congélation. L’été 2002 a été légèrement in addition chaud et furthermore venteux que la moyenne, mais le rayonnement solaire est resté stable. Soudainement, les ruisseaux ont coulé, les organismes du sol ont prospéré et la productivité du lac a augmenté dans ce paysage par ailleurs sec et gelé. L’eau liquide a fermé les connexions entre les éléments du paysage qui autrement restaient assez séparés. Les chercheurs de LTER, parfaitement familiarisés avec la gamme habituelle de conditions, ont pu capturer et analyser chaque nuance du changement
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Effets en cascade. Des liens complexes et à plusieurs niveaux dans les écosystèmes peuvent entraîner la propagation des changements de manière difficile à prévoir. Dans l’exemple le as well as basic, la réduction de la prédation libère une pression sur une population de brouteurs. Davantage de brouteurs survivent, ce qui à son tour décime la vie végétale au bas de la chaîne alimentaire. À Gull Lake, au Michigan, une croissance accrue de Microcystis, une cyanobactérie toxique, a suivi l’arrivée des moules zébrées au début des années 1990. En général, Microcystis réussit mieux dans les eaux as well as chaudes, mais à mesure que la température de l’eau augmentait à Gull Lake, les populations de Microcystis diminuèrent. De multiples expériences ont suggéré que la présence de moules zébrées a facilité la croissance de Microcystis, peut-être en broutant les concurrents de la cyanobactérie. Lorsqu’une obscure de chaleur a provoqué une mortalité enormous des moules zébrées dans le lac Gull, la toxine des microcystines a diminué d’environ 80%, fournissant ainsi une affirmation des résultats expérimentaux de l’ensemble du lac