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Des prairies aux microbes : quels écosystèmes présentent une stabilité surprenante ?
En écologie, la stabilité d'un écosystème fait référence à sa capacité à revenir rapidement à son état d'équilibre face à des perturbations, ou résilience. Contrairement à la stabilité communautaire, la stabilité écologique adopte une vision plus holistique de la performance de l’ensemble de l’écosystème et peut être stable sur certaines caractéristiques et instable sur d’autres. Il a été démontré dans la littérature scientifique que des écosystèmes stables peuvent être trouvés partout dans la nature, les communautés végétales et microbiennes des prairies étant les plus fréquemment étudiées.
Toutes les communautés et tous les écosystèmes ne sont pas stables et sont souvent confrontés à des changements et à des défis inattendus.
Le concept de stabilité s’est progressivement formé au début du XXe siècle et le champ d’utilisation de ce terme a continué de s’élargir avec les progrès de l’écologie théorique. Afin de clarifier le sens de ce terme, de nombreux scientifiques ont proposé de le remplacer par des termes plus spécifiques, tels que constance, résilience et persistance. Toutefois, ces changements ont également rendu le concept de stabilité écologique plus vague, donnant lieu à pas moins de 70 définitions et concepts différents.
Analyse de stabilité
Lorsque l’abondance des espèces est traitée par un système d’équations, il est courant de tester la stabilité en linéarisant le système. Cette approche est dérivée de l’analyse de stabilité utilisée par Robert May dans les années 1970, explorant la relation entre diversité et stabilité à travers la matrice jacobine.
Le critère de stabilité de May implique que la stabilité dynamique est limitée par la diversité, et la rigueur de cette contrainte est liée à l'amplitude des fluctuations d'interaction.
Type de stabilité
Les caractéristiques de stabilité varient au fil du temps, certains systèmes restant constants ou présentant des changements cycliques. Ces tendances peuvent être divisées en plusieurs types, notamment la stabilité dynamique, la stabilité locale et la stabilité globale.
Stabilité dynamique
La stabilité dynamique fait référence à la stabilité d’un système dans le temps. La capacité du système à revenir à son état initial en cas de petites perturbations constitue une base importante pour évaluer la stabilité. Un point stable signifie que les petites perturbations seront supprimées, tandis qu'une petite perturbation peut être amplifiée et est considérée comme instable. La stabilité locale met l’accent sur la stabilité du système sur une courte période de temps, tandis que la stabilité globale implique la stabilité de l’ensemble de l’écosystème.
Résistance et inertie
La résistance fait référence à la résistance du système aux influences externes, tandis que l'inertie fait référence à la capacité du système à rester stable après des perturbations externes. Selon E.C. Pielou, le temps nécessaire à l’établissement d’écosystèmes matures signifie que les changements écosystémiques ont tendance à être lents et qu’ils ne s’adaptent généralement pas immédiatement aux changements climatiques rapides.
Stabilité et diversité
La relation entre stabilité et diversité a été largement étudiée. La diversité améliore la stabilité des écosystèmes face aux perturbations environnementales, et ses effets peuvent être observés au niveau génétique, au niveau communautaire et au niveau du paysage. Certaines études montrent même que la diversité des communautés microbiennes peut présenter des stabilités différentes dans différents environnements.
Contexte historiqueLe terme écologie a été inventé par Ernst Haeckel en 1866. Au cours des décennies suivantes, de nombreux scientifiques ont mené des recherches approfondies sur la structure et la diversité des écosystèmes, constituant ainsi un riche bagage théorique.
Aujourd’hui, la stabilité des écosystèmes reste un sujet de recherche important et les scientifiques continuent de soulever de nouvelles questions pour explorer davantage de phénomènes écologiques. En fin de compte, nous ne pouvons nous empêcher de nous demander : dans quelle mesure nos écosystèmes peuvent-ils rester stables face à un environnement en constante évolution ?
