09 Mai La réponse à une question qui taraude les écologistes depuis des décennies
Des chercheurs ont produit la première estimation mondiale du poids combiné de tous les insectes terrestres et arthropodes apparentés.
Les arthropodes rampent et bourdonnent autour de nous dans la nature et sur les terres agricoles, dans la rue et à la maison, sous nos sols et dans nos systèmes de plomberie, et même dans nos aliments et sur nos corps. Mais si nous sommes souvent incommodés par ce groupe d’invertébrés – qui comprend plus d’un million d’espèces, dont tous les insectes – leur absence serait catastrophique : les arthropodes sont des ingénieurs de l’écosystème qui pollinisent nos cultures, retournent les sols agricoles et entretiennent une énorme diversité de prédateurs, des fauvettes aux carcajous, qui se nourrissent d’eux directement ou indirectement.
Pourtant, malgré leur importance cruciale pour l’environnement et l’humanité, et malgré les données suggérant un déclin inquiétant de leur nombre dans les zones touchées par l’activité humaine, les scientifiques ne disposaient pas de réponses globales et holistiques aux questions fondamentales sur les arthropodes, telles que leur nombre et leur poids collectif.
Les insectes font la loi : La répartition de la masse chez les arthropodes souterrains
Des chercheurs de l’Institut Weizmann des Sciences viennent de faire un pas important vers la réponse à ces questions. Dans une étude publiée aujourd’hui dans Science Advances, une équipe dirigée par le professeur Ron Milo a calculé que la biomasse totale, ou poids collectif, des arthropodes terrestres est d’environ 1 milliard de tonnes, ce qui correspond à peu près à celle de toutes les personnes (environ 400 millions de tonnes) et de tous les animaux d’élevage (environ 600 millions de tonnes) réunis.
» Les arthropodes ont été décrits comme » les petites choses qui dirigent le monde » en raison de leur rôle central dans de multiples processus écologiques. Nous devons les prendre en compte si nous voulons comprendre pleinement l’impact de l’humanité sur la planète et les conséquences possibles du changement climatique », explique le Dr Yuval Rosenberg, qui, avec le Dr Yinon M. Bar-On, a dirigé l’étude dans le laboratoire du Prof. Milo au Département des Sciences Végétales et Environnementales de l’Institut Weizmann. « La quantification des populations d’arthropodes établit une base de référence par rapport à laquelle nous pouvons mesurer les changements futurs des communautés d’arthropodes et la façon dont ces changements, à leur tour, pourraient affecter les processus globaux », déclare Le Dr. Rosenberg.
Dr. Yuval Rosenberg (d) et Prof. Ron Milo
Les chercheurs ont rassemblé des données provenant de milliers d’observations effectuées au fil des ans sur quelque 500 sites d’étude dans le monde. Ces sites représentent divers biomes, allant des forêts tropicales aux déserts, ainsi que des zones agricoles. Les scientifiques ont examiné les données sur la biomasse des arthropodes à la fois sous et au-dessus du sol, par exemple sur les plantes.
Dr. Yinon M. Bar-On
L’étude montre que la majeure partie de la biomasse des arthropodes terrestres appartient à des créatures qui vivent sous terre – notamment les collemboles et les acariens, de minuscules animaux qui sont d’une importance capitale pour la riche écologie du monde souterrain. Les arthropodes souterrains sont responsables de processus qui fertilisent le sol et affectent le cycle global du carbone. Ils s’attaquent à d’autres organismes, maintenant ainsi un équilibre écologique. Les chercheurs ont calculé que le nombre d’arthropodes individuels sous terre est d’environ 10 quintillions, soit 10 milliards de milliards.
Les insectes sociaux qui vivent en colonies représentent la moitié de la masse des arthropodes souterrains : Les termites et les fourmis constituent respectivement 40 et 10 % de cette catégorie. Quant aux arthropodes aériens, la majeure partie de leur biomasse se trouve probablement dans les forêts tropicales, et elle comprend de nombreux arthropodes familiers tels que les papillons, les fourmis, les coléoptères, les sauterelles et les araignées.
Les termites arrivent en tête, représentant plus de masse que tout autre arthropode souterrain
« Nous examinons souvent les arthropodes sous l’angle de la diversité biologique, ou du nombre d’espèces. C’est un prisme extrêmement important, mais il peut parfois fausser notre compréhension de la part relative des différents types d’arthropodes et de leur impact sur les processus écologiques », explique Rosenberg. « Les espèces comptant de nombreux individus, ou ayant un poids collectif important, auront généralement un impact plus important que les espèces rares », ajoute-t-il. « Quantifier la masse globale des arthropodes permet de développer une perspective plus précise et plus pertinente sur divers processus écologiques et favorise une compréhension globale et quantitative des rôles des arthropodes dans l’écologie globale. »
« Cette recherche offre au grand public un certain nombre de perspectives », déclare le Prof. Milo, dont le laboratoire a dirigé ces dernières années plusieurs études visant à cartographier les biomasses mondiales de divers groupes d’espèces. » Notre étude corrige l’impression que nous avons affaire à des populations d’arthropodes infinies et inépuisables. Malgré leur large répartition, ce n’est pas le cas. Les arthropodes subissent fortement l’influence de l’homme et du climat, ce qui rend nos systèmes écologiques vulnérables », explique le Prof. Milo. Son équipe a constaté, par exemple, que les terres agricoles contiennent beaucoup moins d’arthropodes que les bois et les forêts dans la même zone climatique.
Sous terre : Une estimation de la masse des arthropodes au-dessus et au-dessous du sol (les lignes noires représentent la fourchette d’incertitude ; le rectangle en pointillé marque une estimation supérieure supplémentaire).
« La santé de nos systèmes écologiques dépend dans une large mesure de l’état des populations d’arthropodes. Ils constituent une force massive lorsqu’il s’agit de réguler la végétation. Des milliers d’espèces d’oiseaux, de reptiles et d’amphibiens dépendent d’eux pour se nourrir et, enfin, les arthropodes contribuent à la décomposition et au recyclage des plantes et des animaux morts, ainsi que de leurs excréments », explique le Dr. Rosenberg. « Cela a d’énormes implications pour nous aussi. Même un service qui peut sembler mineur, comme la décomposition des excréments, permet non seulement de fertiliser le sol mais aussi de prévenir l’apparition de maladies et de parasites. C’est pourquoi le déclin des populations d’arthropodes dans le monde entier exige un suivi attentif de leur situation. Une vision large et quantitative peut nous aider à évaluer comment nos systèmes écologiques peuvent changer, et comment cela peut affecter notre santé, notre économie, notre agriculture et notre qualité de vie.
Le nombre d’arthropodes souterrains individuels, que les chercheurs estiment à 10 quintillions, s’écrit comme un 1 suivi de 19 zéros : 10 000 000 000 000 000 000.
