La destruction généralisée des forêts et la disparition d’espèces d’arbres suscitent des inquiétudes quant à leurs impacts négatifs sur les services écosystémiques et le bien-être humain. «Les forêts, en tant qu’écosystèmes terrestres les plus complexes et les plus riches en espèces, contribuent davantage que tout autre écosystème aux processus écologiques mondiaux, tels que le stockage du carbone et la régulation du climat», rappelle Alain Paquette, professeur au Département des sciences biologiques et titulaire de la Chaire de recherche sur la forêt urbaine.
Les objectifs 2030 du Cadre mondial de la biodiversité de Kunming à Montréal soulignent explicitement l’urgence de protéger et de restaurer la biodiversité forestière ainsi que l’intégrité des écosystèmes. Mais quelles sont les preuves scientifiques établissant un lien entre biodiversité et intégrité des écosystèmes?
Une équipe internationale d’experts, parmi lesquels figure Alain Paquette, apporte des réponses dans une synthèse de travaux expérimentaux publiée le 2 janvier dernier dans la revue Nature Reviews Biodiversity.
Le réseau IDENT créé à l’UQAM
«Au cours des trois dernières décennies, des scientifiques à travers le monde ont planté des parcelles expérimentales contenant différentes espèces d’arbres afin d’étudier la relation entre la biodiversité, par exemple le nombre d’espèces présentes, et le fonctionnement des forêts», explique le professeur. Ces initiatives se sont multipliées jusqu’à atteindre 45 expériences sur 72 sites à travers le monde, parmi lesquels les 9 sites du réseau IDENT (International Diversity Experiment Network with Trees), qui fait partie du plus vaste regroupement TreeDivNet (The Tree Diversity Network).
«IDENT-Montréal a été le premier site du réseau IDENT, instauré au printemps 2009 par le professeur Christian Messier et moi-même, alors que j’étais stagiaire postdoctoral dans son laboratoire», raconte Alain Paquette, qui coordonne le réseau IDENT et le site de Montréal. Ce dernier compte plus de 13 824 arbres de 19 espèces différentes répartis en 216 placettes sur le campus Macdonald de l’Université McGill, à Sainte-Anne-de-Bellevue.
Les expériences IDENT sont composées de placettes formant des communautés d’arbres – des monocultures en guise de référence et d’autres composées de plusieurs espèces. Les arbres sont plantés de 40 à 60 centimètres les uns des autres afin de favoriser les interactions entre eux et la recherche se concentre sur les premiers stades de développement des peuplements forestiers.
Au fil des ans, plusieurs chercheuses et chercheurs de l’UQAM, incluant des étudiantes et des étudiants à la maîtrise, au doctorat ou en stage postdoctoral, ont publié une soixantaine d’articles scientifiques sur différents enjeux liés à la biodiversité forestière à partir des expérimentations menées au sein du réseau IDENT.
L’importance de la recherche expérimentale
Dans leur nouvel article, les cosignataires ont constaté, de manière quasi unanime, que la perte d’espèces réduit la productivité des forêts et perturbe de nombreuses autres fonctions écosystémiques, confirmant les conclusions d’études d’observation menées dans des forêts du monde entier.
«Notre publication met en lumière l’importance de la recherche expérimentale pour révéler la relation causale entre la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes – une relation difficile à démontrer par simple observation dans les forêts naturelles», indique Alain Paquette.
La synthèse des données expérimentales aide à comprendre les effets positifs de la diversité des arbres sur de multiples fonctions écosystémiques. Des mécanismes tels que le partitionnement des ressources et la facilitation entre espèces entrent en jeu ainsi que par la forte diversité d’autres organismes (insectes, champignons, microbes). «Les résultats des expériences les plus anciennes, comme celle de Montréal, indiquent que ces effets positifs se renforcent au fil du temps, alors que les observations provenant de forêts naturelles et de plantations suggèrent que ces effets pourraient persister à long terme», précise le chercheur.
En intégrant les connaissances issues de la recherche expérimentale et observationnelle, l’article met en évidence la nature multidimensionnelle de la relation entre biodiversité et fonctionnement/intégrité des écosystèmes ainsi que les mécanismes qui la sous-tendent. «Ces nouvelles perspectives peuvent guider la gestion forestière et les efforts d’atténuation du changement climatique, en fournissant une base scientifique solide pour la restauration écologique et la gestion durable des forêts», conclut Alain Paquette.