jeudi 20 septembre 2012

La biodiversité : à la mode ?

La biodiversité est à la mode. Les Nations Unies ont proclamé 2010 Année internationale de la biodiversité. La biodiversité est un argument dans des choix politiques (p.ex. Gouvernement français ici ) et de consommation " Manger bio et de saison, c'est bon pour la biodiversité" ici , ou  "Comment se chauffer au bois peut-il être favorable à la biodiversité ? " ici ou militants " La BIODIVERSITÉ en danger !" p. ex. ici.
Les élèves sont continuellement bombardés d'information, et on peut imaginer que les enseignants sont une autorité vers lesquels les élèves se tournent pour comprendre.
Les enseignants sont donc sollicités pour discuter, mettre en perspective et argumenter de la pertinence des arguments que les élèves ont trouvé dans les médias.

"Qu'est-ce que la biodiversité ?
Fruit de 3,8 milliards d’années d’évolution, la biodiversité est indispensable à notre survie. Qu’il s’agisse des ressources essentielles, telles que nourriture, matériaux de construction, produits de chauffage, fibres textiles ou principes actifs des médicaments, ou des fonctions vitales, telles que pollinisation, dépollution de l’air, de l’eau et des sols ou encore limitation des inondations, elle offre une multitude de produits et services sans lesquels la vie sur Terre, telle que nous la connaissons, serait impossible." Source Agence Européenne pour l'environnement : ici.
Plus de l'ordre du slogan, cette réponse ne donne pas d'arguments et ne se réfère même pas à des données. Pour donner une réponse scientifique, à nos élèves  nous voilà toujours aussi empruntés. 
Une récente publication dans nature (Cardinale, B. J., Duffy,  et al. 2012). fait le point sur de très nombreuses études et peut être une base solide pour discuter.
Elle adopte un point de vue anthropocentré : en discutant les effets sur l'homme : Biodiversity loss and its impact on humanity , ils ont cherché à connaitre les effets sur les "services" que la biodiversité offre à l'humanité.

La biodiversité : utile à l'homme... oui mais en quoi ? et pouvons-nous le prouver ? 



Fig 1: This conceptual diagram summarizes what we know about the shape of the biodiversity–ecosystem functioning (BEF) relationship [ img ] source : Cardinale, B. J., et al.(2012)

Ils ont établi des catégories d'effets attendus sur les services que nous rendent les écosystèmes : sur la production (récoltes, bois, pêche, fourrage), sur la régulation (biocontrôle (parasites, maladies, etc.), sur la stabilisation du climat, sur la régulation du sol, de l'eau, et sur la pollinisation)

Ils ont rassemblé les résultats dans un tableau - figuré en petit ci-contre,  – qui montre les hypothèses que les recherches ont confirmé (en vert), celles sur lesquelles le doute subsiste en jaune et celles qui ont été réfutées (en rouge) : ce tableau est reproduit plus bas (en anglais) et en lien ici cf [ table 2]

Ils ont aussi établi quelques conclusions qui font consensus dont voici une sélection ( voir l'article entier ici )
  • Les données permettent de conclure que la perte de biodiversité réduit l'efficacité des communautés écologiques à capture leurs ressources essentielles,à produire de la biomasse, à décomposer et recycler les nutriment s biologiques essentiels.
  • Les données s'accumulent pour indiquer que la biodiversité augmente la stabilité des fonctions des écosystèmes dans le temps. 
  • Les communautés plus diverses sont plus productives parce qu'elles contiennent des espèces cruciales  qui ont une influence décisive sur la productivité et parce que la diversité des phénotypes fonctionnels augmente le degré global de capture des ressources. 
  • La perte de diversité sur plusieurs niveaux trophiques a encore plus d'effet que la perte dans un seul niveau.
Ils ont relevé quatre tendances qui émergent( voir l'article entier ici ) :
  1. L'impact de la perte de diversité sur les processus écologiques pourrait être du même ordre  de grandeur que plusieurs autres facteurs de changement environnemental réunis.
  2. Les effets d e la diversité augmentent ave la durée et pourraient augmenter à des échelles spatiales plus grandes.
  3. Maintenir les processus de plusieurs écosystèmes à plusieurs endroits et plusieurs moments  demande plus de biodiversité qu'un seul processus à un seul moment,
  4. Les conséquences écologiques de la perte de biodiversité peuvent être prédits à partir du déroulement de l'évolution.

D'autres ressources sur la biodiversité 

Nature avait fait un dossier Insight Biodiversity [ img ]
  • Biodiversity Vol. 405, No. 6783 (11 May 2000) | PDF (224K)|
Un article récent montre comment uen simulation permet d'explorer le développement de la biodiversité golbale
Un article montre comment l'agriculture bio produit plus de biodiversité
Un article qui discute les différentes formes de stabilité  [Img]  
Un article qui montre comment la disparition d'espèces peut êtere vue comme une série de filtres d'extinction à travers passent les espèces.

N'est-ce pas plus simple de dire que la biodiversité est importante ?

C'est plus simple, oui. ça peut avoir plus d'effet sur leurs comportements, les faire agir dans le "bon" sens.  Mais on est là dans de la militance, pas de la science ! 

Pour ma part, j'ai une certaine méfiance de ceux qui veulent me dicter mon comportement, et je suis réticent à inciter les élèves pour ces raisons éthiques, mais aussi d'efficacité et scientifiques. L'efficacité de la communication pour faire changer les comportements est un domaine de recherche très dynamique, et il semble qu'une meilleure connaissance ne change pas vraiment les comportements, mais qu'il y a des manières très bien établies d'obtenir la "soumission librement consentie" cf par exemple Joule, R.-V., Beauvais Jean-Léon. (2002). Petit traité de manipulation à l'usage des honnêtes gens. Les cigarettiers connaissance.
Quand au rôle des enseignants de biologie, je crois que nous devons apprendre à nos élèves à développer des connaissances scientifiques qui leur permettent de comprendre le monde.



cf [ table 2] 

Table 1: Balance of evidence linking biodiversity to ecosystem services
Category of serviceMeasure of service provisionSPUDiversity levelSourceStudy typeNRelationship
       PredictedActual
For each ecosystem service we searched the ISI Web of Knowledge for published data syntheses (DS). The footnote symbols in the ‘Source’ column refer to different syntheses. When a synthesis was not available, we completed our own primary search (PS, see Box 2). Detailed results are given in Supplementary Table 2. Data presented here are summarized as follows: green, actual data relationships agree with predictions (whether service increases or decreases as diversity increases); yellow, Data show mixed results; red, data conflict with predictions. Exp, experimental; N,number of data points; Obs, observed; SPU, service providing unit (where natural enemies include predators, parasitoids and pathogens). Note that 13 ecosystem services are not included in this table due to lack of data (<5 a="a" href="http://www.nature.com/nature/journal/v486/n7401/full/nature11148.html#supplementary-information" relationships="relationships" see="see">Supplementary Table 2
). Provisioning CropsCrop yieldPlantsGeneticDSExp575    SpeciesDSExp100 FisheriesStability of fisheries yieldFishSpeciesPSObs8 WoodWood productionPlantsSpeciesDSExp53 FodderFodder yieldPlantsSpeciesDSExp271 Regulating BiocontrolAbundance of herbivorous pests (bottom-up effect of plant diversity)PlantsSpeciesDS*Obs40   PlantsSpeciesDSExp100   PlantsSpeciesDSExp287   PlantsSpeciesDS§Exp100  Abundance of herbivorous pests (top-down effect of natural enemy diversity)Natural enemiesSpecies/traitDS*Obs18   Natural enemiesSpeciesDSExp/Obs266   Natural enemiesSpeciesDSExp38  Resistance to plant invasionPlantsSpeciesDSExp120  Disease prevalence (on plants)PlantsSpeciesDSExp107  Disease prevalence (on animals)MultipleSpeciesDSExp/Obs45 ClimatePrimary productionPlantsSpeciesDSExp7  Carbon sequestrationPlantsSpeciesDSExp479  Carbon storagePlantsSpecies/traitPSObs33 SoilSoil nutrient mineralizationPlantsSpeciesDSExp103  Soil organic matterPlantsSpeciesDSExp85 WaterFreshwater purificationMultipleGenetic/speciesPSExp8 PollinationPollinationInsectsSpeciesPSObs7
 

Sources

  • Aguiar, M. A. M., Baranger, M., Baptestini, E. M., Kaufman, L., & Bar-Yam, Y. (2009). Global patterns of speciation and diversity . Nature, 460(7253), 384-387.
  • Biodiversity Vol. 405, No. 6783 (11 May 2000) | PDF (224K)|
  • Brashares, J. S. (2010). Filtering Wildlife . Science , 329 (5990), 402-403. doi:10.1126/science.1190095
  • Cardinale, B. J., Duffy, J. E., Gonzalez, A., Hooper, D. U., Perrings, C., Venail, P., Narwani, A., et al. (2012). Biodiversity loss and its impact on humanity . Nature, 486(7401), 59-67. doi:10.1038/nature11148 
  • Ives, A. R., & Carpenter, S. R. (2007). Stability and Diversity of Ecosystems . Science , 317 (5834), 58-62. doi:10.1126/science.1133258
  • Joule, R.-V., Beauvais Jean-Léon. (2002). Petit traité de manipulation à l'usage des honnêtes gens Presses Universitaires de Grenoble.

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